De knapste koppen van NASA kwamen naar het vluchtleidingscentrum in Houston, waar ze voor het leven van de bemanningsleden vochten.

© NASA

Apollo 13: ‘Houston, we’ve had a problem’

Op 13 april 1970 wordt bij een explosie een van de zijkanten van de Apollo 13 eraf geblazen. Het ruimteschip bevindt zich op ruim 300.000 kilometer van de aarde en zal volgens plan voor de derde keer mensen op de maan zetten. Een van de zuurstoftanks is de lucht in gevlogen en de tweede is lek. De drie astronauten aan boord lijken ten dode opgeschreven, maar NASA geeft ze niet op.

12 maart 2019 door Ida Buhl

Het is showtime. De Apollo 13 glijdt geruisloos door de ruimte met zo’n 5000 kilometer per uur. De astronaut Jack Swigert zit als enige in de riemen op de stoel voor het instrumentenpaneel van het moederschip.

Zijn twee collega’s, Fred Haise en de gezagvoerder van de missie Jim Lovell, zweven rond in het schip met een cameraatje in hun hand. Ze sturen livebeelden naar de aarde.

Lovell filmt terwijl hij door de tunnel gaat die de commandomodule Odyssey verbindt met het maanlandingsvaartuig Aquarius.

Plotseling begint het schip te schudden. Lovell duikt in elkaar. Haise – een echte lolbroek – heeft zonder waarschuwing het ventiel opengedraaid dat het drukverschil tussen de Aquarius en de Odyssey opheft, en dat geeft zo’n schok dat de twee andere astronauten zich een hoedje schrikken. 

Haise vindt dat hilarisch, maar Lovell kan er niet om lachen en houdt zich alleen in omdat hij rechtstreeks op tv is.

Op 11 april 1970 werd de Apollo 13 gelanceerd van het John F. Kennedy Space Center in Cape Canaveral, Florida.

© Scanpix/SPL

Nu is het ernst

‘Telkens wanneer hij dat doet slaat ons hart een slag over,’ zegt hij tegen de tv-kijkers, waarna hij de uitzending afbreekt.

Een paar tellen nadat de camera’s uitgezet zijn, schudt het ruimteschip opnieuw hevig.
Lovell duikt weer in elkaar.

‘Haise!’ Nu is de gezagvoerder echt boos, en hij steekt zijn hoofd naar binnen in de landingsmodule Aquarius om Haise de wind van voren te geven. Maar als Lovell Haise aankijkt, ziet hij geen pretogen. Haise heeft kennelijk niets gedaan. Hij is doodsbang.

‘Ik doe niks,’ bezweert hij.

Het schip heeft zo’n opdonder gehad dat Haise de wanden van de tunnel zag bewegen. Boven, in de commandomodule, is ook Swigert in alle staten. Hij hoorde een harde dreun toen het ruimteschip door elkaar geschud werd, en nu vliegt de Apollo 13 met horten en stoten door de ruimte als een vliegtuig in turbulentie. Twee waarschuwingslampjes knipperen, en een alarm is aan het loeien.

Hey, we’ve had a problem here,’ roept Swigert naar de vluchtleiding van NASA in Houston. Hij negeert hiermee voor het eerst de vaste procedures om contact op te nemen.

‘Hier spreekt Houston. Herhaal alstublieft.’

Lovell is Swigert te snel af: ‘Houston, we hebben een probleem,’ herhaalt hij. Zelf beseft hij het nog niet, maar zijn melding is nogal een understatement. De Apollo 13 heeft niet één probleem, maar een hele reeks.

In de servicemodule is zuurstoftank 2 ontploft. Er zit een groot gat in de zijkant van het schip, waardoor de zuurstof uit tank 1 naar buiten stroomt. Twee brandstofcellen zijn bezweken en de derde staat op springen. De raketmotor is hoogstwaarschijnlijk niet meer te starten, want de brandstofcellen hebben zuurstof nodig om brandstof, stroom en water te produceren. De Apollo 13 is vleugellam.

Zuurstof is nu de eerste prioriteit. De Odyssey is gelukkig intact en bevat genoeg zuurstof voor een uur en drie kwartier. Als die tijd verstreken is, zullen de astronauten stikken. De missieleiding moet snel iets verzinnen, anders zijn Jim Lovell, Fred Haise en Jack Swigert er geweest.

Vluchtleiding staat versteld

Dit kán niet. Dit is gewoon onmogelijk, denkt het dienstdoende hoofd van de vluchtleiding
in Houston in Texas, Gene Kranz. Het systeem van de Odyssey stuurt een constante stroom gegevens naar de vluchtleiding, en daar zien de medewerkers in principe hetzelfde op hun schermen als de astronauten op hun paneel. 

Maar de getallen die de status van de vitale functies van het schip aangeven, slaan nu helemaal nergens op. Volgens de computer zijn een zuurstoftank en twee brandstofcellen geheel buiten werking, en in de laatste zuurstoftank daalt de druk onrustbarend snel.

Nog niet eerder was er zo veel tegelijk mis met een ruimteschip. Het is net of je een gloednieuwe auto naar de garage brengt om de olie te laten verversen, en te horen krijgt dat de banden versleten zijn, de remmen defect, de radiateur aan vervanging toe is en alle vier de deuren er bijna af vallen. Het kán bijna niet.

Het schip stuurt de verkeerde gegevens. De instrumenten zijn gewoon kapot, concludeert Kranz. Zijn collega’s geven hem gelijk.

De astronauten in de Odyssey denken er anders over. Volgens hen is het schip geraakt door een kleine meteoor. Dat verklaart de dreun en de schok. Maar het is een raadsel waarom de Apollo 13 blijft schokken en hotsen. De boordcomputer zou het ruimtevaartuig allang gestabiliseerd moeten hebben.

Lovell volgt zijn piloteninstinct en schakelt over op handbediening. Omdat een aantal van de stuurraketten door stroomgebrek buiten werking is, kost het veel moeite om het schip onder controle te krijgen. 

Telkens als hij de autopiloot inschakelt, begint de Apollo weer te schudden. Uiteindelijk houdt Lovell het schip op de autopiloot, terwijl hij naar het raampje zweeft om naar buiten te kijken. 

Het ziet er niet best uit: een stroom ijskristallen wordt onder hoge druk uit het schip geperst als een soort ministraalstroom. Lovell roept Houston op. ‘Er lekt iets uit het schip de ruimte in. Het is een soort gas,’ zegt hij.

De stemming bij de vluchtleiding slaat om. Er is niets mis met de instrumenten. De gegevens zijn correct. De laatste zuurstofreserves van de Odyssey zijn aan het weglekken!

Maanmodule wordt reddingsboot

Niemand in Houston hoeft de astronauten te vertellen dat het er niet goed voor hen uitziet. Jim Lovell is een ervaren astronaut die er al drie ruimtemissies op heeft zitten. Hij weet maar al te goed wat het dalende peil van de zuurstofmeter betekent. Het enige wat niet zeker is, is wanneer de zuurstof op is.

Maar Houston weet dat wel. Ze rekenen snel uit dat de Odyssey nog voor een uur en drie kwartier zuurstof bevat. Binnen die tijd moet iemand iets verzinnen om het leven van de
bemanning te redden. 

Gelukkig werken er veel knappe koppen bij NASA, en voor de deadline verstrijkt, ligt er een plan klaar. Maar nog voor Houston dat aan de astronauten kan doorgeven, zijn ze al op hetzelfde idee gekomen.

Lovell kijkt Haise, de piloot van het maanlandingsvaartuig, aan en zegt: ‘Als we nog heelhuids thuis willen komen, zullen we de Aquarius moeten gebruiken.’

Even later komen de orders binnen van het centrum in Houston. De astronauten moeten
alle systemen van de Odyssey uitschakelen en zich terugtrekken in de Aquarius. Het maanlandingsvaartuig is gemaakt voor twee mensen, die het 45 uur lang van zuurstof en stroom kan voorzien. 

De reis naar de aarde duurt echter 55 uur. Houston heeft de problemen dus nog niet opgelost, maar wel wat kostbare tijd gewonnen waarin de experts een plan kunnen maken.

De astronauten van de Apollo 13-missie waren 355.000 kilometer van de aarde toen hun schip problemen kreeg.

© Getty Images

Raketmotor van de Odyssey werkt niet

Een van de uitdagingen voor de technici van NASA is dat de raketmotor van de Odyssey niet kan starten als de brandstofcellen geen zuurstof krijgen. In het beste geval kan het restje brandstof dat nog in de slangen zit een korte boost geven, maar daar hebben ze niet veel aan.

De raketmotor van de Aquarius biedt de bemanning de enige mogelijkheid om thuis te komen. Het kleine landingsvaartuigje heeft slechts genoeg brandstof om van het moederschip naar de maan te vliegen en terug. 

Maar omdat de Apollo 13 al flink op snelheid is, zal deze brandstofvoorraad hoogstwaarschijnlijk toereikend zijn om de noodzakelijke wijzigingen in de koers te kunnen maken en de vaart van het ruimteschip te verhogen.

Bij eerdere Apollomissies, waarbij de astronauten langs de maan zijn gevlogen zonder te landen, gebruikte de NASA een zogeheten free return. Als een ruimteschip een bepaalde koers achter de maan langs volgt, kan de zwaartekracht van de maan een handje helpen om het terug naar de aarde te ‘slingeren’. 

Het probleem is echter dat de Apollo 13 recht op de maan af vliegt. Om een free return te kunnen uitvoeren moeten de astronauten met behulp van de raketmotor van het maanlandingsvaartuigje en een paar kleine straalpijpjes de koers corrigeren, en dat is bepaald niet makkelijk. 

Het landingsvaartuig is er immers niet op gebouwd om te manoeuvreren terwijl het nog aan het grote moederschip is bevestigd.

Maar zelfs als de astronauten erin zouden slagen om het ruimteschip op een koers naar de aarde te brengen, zouden ze bij aankomst hoogstwaarschijnlijk al gestikt zijn.

Een riskante onderneming

In Houston wordt een zogeheten tiger team van experts opgesloten in een vertrek dat ze de komende dagen niet zullen verlaten. 

Ze moeten een manier bedenken waarop de bemanning van de Apollo het verbruik van stroom en water zodanig kan reduceren dat er genoeg is om de aarde te bereiken. Het lijkt onmogelijk.

Het zuurstofverbruik van de astronauten kan natuurlijk niet omlaag. In theorie bevatten het ruimteschip en de tanks van de Aquarius precies genoeg zuurstof voor een veilige terugkeer naar de aarde, maar de astronauten zullen vermoedelijk toch bezwijken aan het koolstofdioxide dat ze zelf uitademen. 

Het zuiveringssysteem van de Aquarius, dat het koolstofdioxide af moet voeren, heeft twee speciale filters die het niet lang genoeg zullen volhouden. Aan boord van het moederschip zijn ook twee filters, maar die passen niet in het systeem van de Aquarius en zijn onbruikbaar.

Er ligt echter nog een gevaar op de loer. De accu’s van de Aquarius leveren niet genoeg stroom om veilig op aarde te kunnen landen. 

De Odyssey, die nu helemaal uitgeschakeld is, heeft namelijk vlak voordat hij de atmosfeer van de aarde bereikt veel stroom nodig om de elektrische systemen die onontbeerlijk zijn voor de landing weer op te starten.

NASA geeft een van zijn beste ingenieurs, John Aaron, de opdracht deze problemen op te lossen. Hij moet het stroomverbruik van elk instrument doorrekenen en aangeven welke instrumenten niet strikt noodzakelijk zijn en uitgeschakeld kunnen worden.

Aaron gaat onmiddellijk aan de slag. Hij brengt alle elektrische systemen aan boord van de Aquarius die niet essentieel zijn in kaart en laat de bemanning deze uitschakelen. Het wordt donker in het landingsvaartuigje, en de temperatuur daalt snel. De bemanning ziet de maan steeds dichterbij komen.

Astronauten kunnen koers niet bijstellen

Een paar uur na de explosie heeft Houston het reddingsplan uitgewerkt. De astronauten moeten een koerscorrectie uitvoeren die ze in een geschikte baan om de maan zal brengen voor een free return. De raketmotor van de Aquarius moet hiertoe gestart worden, maar eerst moet de bemanning ervoor zorgen dat de neus van het ruimteschip de juiste kant op wijst.

Zuurstoftank 1 lekt niet meer en het schip heeft zich gestabiliseerd, maar de wolk van
bevroren kristallen zweeft nog rond de Apollo. De kristallen weerkaatsen het zonlicht, waardoor Jim Lovell geen enkele ster kan zien om als referentiepunt te gebruiken.

De gezagvoerder zet de raketmotor eventjes aan om aan de wolk te ontsnappen, maar dat lukt niet. De aantrekkingskracht van de Apollo is sterker dan die van de aarde en de maan, en de wolk blijft aan het ruimteschip hangen.

De astronauten hebben vóór hun missie vele uren doorgebracht in een simulator, maar de Aquarius gedraagt zich nu heel anders dan tijdens deze trainingen. Het maanlandingsvaartuig moet dan ook het hele moederschip achter zich aan slepen. 

Met behulp van de straalpijpjes van de Aquarius en de instructies van Houston, waar de missie via computerschermen op de voet gevolgd wordt, slaagt Jim Lovell erin om het ruimteschip grofweg op de juiste koers te brengen. 

Maar dat is niet genoeg, en bij elke poging de koers bij te stellen verbruikt hij kostbare brandstof die later nog hard nodig is.

Uiteindelijk vraagt Houston hem te stoppen. Hij heeft geen andere keus dan de automatische piloot in te schakelen en de gewenste koers in te toetsen in de navigatiecomputer. Als het
systeem de koerswijziging voor elkaar krijgt, zijn de Apollo 13 en zijn bemanning op weg naar huis. En anders ... Niemand wil nog uitspreken wat er zal gebeuren als het mislukt.

De supercomputers van NASA hebben berekend dat de raketmotor gedurende precies 25 seconden een druk van precies 3948 pond (1794,55 kilo) moet leveren. 

Het systeem van het ruimteschip heeft de besturing nu overgenomen; de astronauten kunnen alleen maar afwachten. 

Op 14 april om 02.43 uur start de raketmotor, en 25 seconden later gaat hij weer uit. Even later komt er bericht van Houston: de koers is perfect! De vraag is nu alleen nog of de astronauten de thuisreis overleven.

De astronauten met het omgebouwde luchtfilter. Het grijze kastje dat met gaffertape aan elkaar zat, heeft hun leven gered.

© NASA

Plakband en plastic redden levens

Ed Smylie is Chief of Crew Systems Division bij NASA. Ondanks deze welluidende naam heeft de functie niet veel om het lijf. 

Hij is een van de duizenden anonieme mensen die de ruimtevaart mogelijk maken. Maar nu heeft hij een belangrijke taak: hij moet de lucht in de module Aquarius zuiveren en voorkomen dat de bemanning bezwijkt aan kooldioxidevergiftiging.

De Odyssey en de Aquarius zijn uitgerust met luchtfilters, maar de voorraad van de Aquarius is niet toereikend voor de lange reis, dus zijn de filters van de Odyssey nodig. Deze zijn echter rond, terwijl de filters van de Aquarius rechthoekig zijn. De twee typen zijn dus niet zonder meer uitwisselbaar. 

Ed Smylie moet een soort tussenstuk bedenken waarmee de luchtfilters van het moederschip bruikbaar worden in het maanlandingsvaartuig. Op zichzelf is dat niet zo moeilijk, maar het tussenstuk moet gemaakt worden van materialen die op het ruimteschip voorhanden zijn.

Gelukkig heeft NASA zijn zaakjes goed op orde. Smylie heeft een lijst van alles wat zich aan boord bevindt. Met zijn team kamt hij de lijst uit op zoek naar bruikbare materialen. 

Tot zijn grote vreugde ontdekt hij dat de gereedschapskist van het schip het wondermateriaal gaffertape bevat. Daar kun je een hoop kanten mee op als je een beetje handig bent.

Daarnaast treft Smylie op de inventarislijst wat plastic slangen van een paar meter lang aan. Hij heeft echter ook een paar stukjes gewoon zacht plastic nodig, en dat staat niet op de lijst, die hij grondig napluist. Als zijn oog op het woord ‘ruimtepakken’ valt, krijgt hij een ingeving. Die pakken worden toch verpakt in ... plastic? En jawel, een telefoontje bevestigt dat dat inderdaad het geval is.

Om zijn prototype te maken heeft Smylie nog twee filters nodig die identiek zijn aan die in de Aquarius en de Odyssey. 

Die heeft NASA helaas niet op voorraad, maar Smylie weet dat er in Cape Canaveral in Florida, zo’n 1400 kilometer van Houston, een nieuwe Apolloraket gebouwd wordt, en die blijkt de juiste filters al aan boord te hebben. Smylie laat deze meteen demonteren en per vliegtuig naar Houston brengen, waarna hij aan het prototype kan beginnen.

Smylie wordt proefkonijn

Al snel heeft Smylie het prototype van het tussenstuk klaar, maar nu moet het nog getest worden. Hij beschikt over een druktank waarin hij de omstandigheden aan boord van de Apollo 13 precies kan nabootsen, en besluit zichzelf als proefkonijn te gebruiken.

Smylie gaat met zijn uitvinding in de tank zitten, die vervolgens wordt volgepompt met dodelijk koolstofdioxide. Na een paar uur in de tank stelt Smylie tevreden vast dat hij nog leeft en geen vergiftigingsverschijnselen vertoont. Zijn tussenstuk werkt naar behoren!

Nu moet hij zijn bazen bij NASA er nog van zien te overtuigen dat hij de oplossing van het zuurstofprobleem in handen heeft. 

Hij beseft dat het een raar idee is om de astronauten in het meest geavanceerde ruimteschip ter wereld te redden met plakband en plastic verpakkingsmateriaal. Hij is dan ook erg nerveus als hij voor het eerst het heilige der heiligen – het vluchtleidingscentrum – binnengaat.

Maar hij hoeft nergens bang voor te zijn. Bij de vluchtleiding wordt zijn oplossing met gejuich onthaald. De astronauten krijgen de instructie om het materiaal bij elkaar te rapen en meteen te beginnen het tussenstuk in elkaar te knutselen. 

Wat volgt is misschien wel het ingewikkeldste radioverkeer uit de geschiedenis van NASA. Een uur lang vliegen de vragen en antwoorden over en weer. ‘Moeten we aan de zijkant tapen?’ ‘Dat hangt ervan af wat je precies onder de zijkant verstaat.’

Toch kan Swigert uiteindelijk vol trots aan de aarde melden dat het tussenstuk klaar is. En niet veel later komt er nog meer goed nieuws van de Apollo 13. 

De meter toont een afname in het gehalte koolstofdioxide in de lucht van de cabine. Dankzij Ed Smylie – en gaffertape – is de redding een flink stuk dichterbij.

Ruimteschip scheert langs de maan

Op 14 april om 18.15 uur vliegt de Apollo 13 achter de maan langs en is er geen radiocontact met de aarde mogelijk. Jim Lovell beseft dat hij de maan, waarop hij deze week had zullen rondlopen, nooit meer van zo dichtbij zal zien. Zelfs als hij de missie overleeft, is hij te oud om nog een keer de ruimte in te gaan.

De achterkant van de maan ligt in het donker, en de eerste 20 minuten zien de astronauten weinig meer dan een grote vlek onder zich. Maar dan komen ze in het zonlicht, en zien ze de maan in zijn volle glorie: bergen, kraters en kloven. 

De drie astronauten zijn diep onder de indruk en verdringen elkaar voor het kleine raampje van de landingsmodule. Ze zijn er stil van, en het duurt even voordat ze op het idee komen om foto’s te maken.

Als ze rond de maan zijn gevlogen, zet Lovell de raketmotor van de Aquarius eventjes aan om wat meer snelheid te maken. De 380.000 kilometer lange thuisreis is begonnen. Het is de
bedoeling dat de ruimtecapsule vrijdagmiddag in de Stille Oceaan landt.

De astronauten zijn uitgeput, en Houston draagt ze op om zo veel mogelijk te rusten en om de beurt te slapen. Maar dat is makkelijker gezegd dan gedaan. Omdat er in de Aquarius geen plek is om te slapen, moeten ze uitwijken naar de Odyssey, waar de temperatuur nu nog maar vijf graden bedraagt.

Af en toe dommelt een van de astronauten heel even weg, maar vanwege de kou wordt hij al snel weer wakker. Ze slapen niet meer dan twee of drie uur per dag, en de artsen in Houston maken zich zorgen. 

De komende dagen zullen een zware beproeving zijn voor de astronauten, die als haringen in een ton in het ruimteschip zitten. De ventilatie werkt niet meer. Door de kou slaat het vocht dat ze uitademen neer op de wanden, en het druipt naar beneden. 

Alles is nat, en de astronauten zijn bang dat er kortsluiting ontstaat in een van de elektrische systemen, en dat zou rampzalige  gevolgen kunnen hebben.

Schade is erger dan gedacht

Op vrijdagochtend is het uur van de waarheid aangebroken. Met 11.500 kilometer per uur raast de Apollo 13 op de aarde af. Binnen een paar uur is het erop of eronder. De astronauten maken zich op om de servicemodule en later de Aquarius af te koppelen. De ruimtecapsule zelf gaat als enige de atmosfeer binnen.

Het afkoppelen van de servicemodule verloopt volgens plan, maar de koude rillingen lopen de astronauten over de rug. Lovell zweeft naar een raampje om erop toe te zien dat de servicemodule correct afgekoppeld wordt en rustig wegglijdt zoals de bedoeling is.

Als de module traag langs het raam zweeft en het tot hem doordringt zwaar beschadigd
hij is, en kan hij geen woord uitbrengen. 

De servicemodule ligt helemaal in de kreukels, en een van de zijkanten is de ruimte in geblazen. Hij kan naar binnen kijken en ziet de kapotte kabels en buizen. Waar zuurstoftank 2 stond, is alleen nog een zwart gat te zien.

Lovell weet niet wat hij ziet. Hij had geen idee dat het ruimteschip er zó slecht aan toe was. 

Tussen de commandomodule en de verwoeste servicemodule zit het schild dat de capsule moet beschermen tegen de hitte van 2700 graden die ontstaat bij het binnengaan van de dampkring. Als het hitteschild ook maar een beetje beschadigd is, zal de landingscapsule onherroepelijk verbranden.

Het is niet te zeggen of het hitteschild intact is. De mannen kunnen alleen maar de landing inzetten en duimen dat het goed afloopt.

Klaar voor de landing

Het is zover. De astronauten zitten vastgesnoerd in de ruimtecapsule, die nu met ruim 40.000 kilometer per uur op de aarde af raast. Ze hebben de Aquarius, hun trouwe reddingsbootje, afgekoppeld en hebben de elektrische systemen van de commandomodule aan de praat weten te krijgen. Meer kunnen ze niet doen.

Het radiocontact met Houston zal over een paar tellen vier minuten lang onderbroken zijn vanwege de ionenstorm die rond de capsule ontstaat in de atmosfeer. Er is nog net tijd om een laatste bericht te versturen.

‘Houston’, zegt Jack Swigert, ‘we willen jullie graag allemaal bedanken voor het puike stukje werk dat jullie geleverd hebben.’

‘Ik kan jullie verzekeren dat het genoegen geheel aan onze kant was,’ antwoordt Houston.

Dan verdwijnt de verbinding. De ionenstorm is losgebarsten, en buiten zien de astronauten slechts een rood schijnsel, terwijl de capsule razendsnel afremt. Het enige waar de mannen wat van merken zijn de zware g-krachten.

In Houston heerst een gespannen stilte terwijl de minuten wegtikken. Een, twee, drie.

‘Odyssey, Houston is stand-by,’ klinkt het vanuit de vluchtleiding.

Geen antwoord. 15 seconden gaan voorbij. Niets. Nog 15 seconden. De Odyssey geeft nog steeds geen teken van leven. 30 seconden – de bemanning zou er nu doorheen moeten zijn. De mannen in het vluchtleidingscentrum in Houston kijken elkaar aan.

‘Odyssey, Houston is stand-by.’

Na drie seconden klinkt er een ‘okay’ vanuit de Odyssey. Het is Jack Swigert. Iedereen in Houston slaakt een zucht van verlichting.

Ruim zeven kilometer boven de oceaan horen de astronauten een doffe knal als de remparachutes van de ruimtecapsule uitklappen. Nog geen twee minuten later landt het ruimteschip zachtjes in de golven van de Stille Oceaan. Lovell voelt een lichte trilling en ziet het zeewater tegen de ramen slaan.

‘Jongens, we zijn thuis!’ roept hij.

De astronauten werden naar Hawaï gevlogen, waar hun gezin en de Amerikaanse president hen opwachtten. 

© NASA

Lees ook

Jim Lovell & Jeffrey Kluger: Apollo 13, Houghton Mifflin Company, 2000.

Bekijk ook ...