Letos v dubnu uplyne již 40 let od dramatické mise Apolla 13. Původně tento let nebyl ničím zvláštní. Šlo už o sedmý pilotovaný let v rámci programu Apollo a zároveň třetí, jehož cílem bylo přistání na povrchu Měsíce v plánované oblasti Fra Mauro.
První větší problém této mise bylo nutné vyřešit ještě několik dní před startem. Pilot velitelského modulu Thomas Mattingly se dostal do styku se spalničkami a jako jediný z posádky neměl dostatek protilátek. Bylo proto rozhodnuto, že bude nahrazen Johnem Swigertem. Ten byl připravován na stejnou odbornost, ale pro jinou misi (Apolla 16). A tak k Měsíci odstartovala z kosmodromu na mysu Canaveral dne 11. dubna 1970 v 19:13 UT posádka ve složení: velitel výpravy Jim Lovell, pilot velitelského modulu (CM) Apolla 13 John Swigert a pilot lunárního modulu (LM) Fred Haise. Let zpočátku probíhal normálně.
V čase +30 hodin a 40 minut od startu byl spuštěn hlavní motor servisního modulu (SM). Tím se soulodí dostalo z bezpečné translunární dráhy na dráhu hybridní, která umožňovala přistání v naplánované oblasti severně od valové roviny Fra Mauro, která byla zajímavá z geologického hlediska.
Během dalšího letu však došlo k události, kterou rozhodně nikdo nečekal. Při promíchávání kryogenní směsi došlo po necelých 56 hodinách letu k explozi kyslíkové nádrže v servisním modulu. K havárii přesněji došlo 14. dubna 1970 v 03:08:53 UT. V té době se loď nacházela ve vzdálenosti 321 860 km od Země. Výbuch vážně poškodil značnou část servisního modulu a jak se v zápětí ukázalo, následky exploze byly více než vážné. Nejen, že znemožnily přistání výpravy na Měsíci, ale došlo k přímému ohrožení celé posádky.
Jak vlastně k explozi došlo? V řídicím středisku i v Apollu se objevily údaje, které signalizovaly nízký tlak v jedné z vodíkových nádrží. Středisko proto vydalo příkaz zapnout ve všech nádržích ohřívače a promíchat obsah, aby se aktualizovala data. Asi 16 sekund nato došlo k explozi a k silným vibracím kosmické lodi. Nikdo v té chvíli netušil, že v kyslíkové nádrži č. 2 na el. přívodu k motoru promíchávací vrtule nastal zkrat. Od něj došlo ke vznícení teflonové izolace a následný požár způsobil výbuch nádrže č. 2. Explozí byla porušena i těsnost nádrže č. 1 a jak se ke konci letu ukázalo, došlo i k roztržení hliníkového obalu SM po celé jeho délce. V kabině Apolla se rozsvítila varovná signalizace a zazněl alarm. Došlo k poklesu stejnosměrného napětí na sběrnici B, jednoho ze dvou nejdůležitějších systémů rozvodu elektrické energie uvnitř kabiny. V té samé chvíli vypadly asi na 1,8 sekundy veškeré telemetrické údaje i v řídicím středisku. Hned poté zahlásil řídicímu středisku v Houstonu Jack Swigert dnes již legendární větu: „Ok, Houston, we’ve had a problem here“. Začínalo být jasné, že situace je velmi vážná a jde do tuhého. Řídicí středisko bylo nuceno během dalších čtyř dnů vyvinout nepředstavitelné úsilí, vyřešit celou řadu problémů a připravit několik nouzových postupů, aby se podařilo posádku zachránit a dopravit zpět.
Jeden z prvních úkolů, které bylo zapotřebí vyřešit, byla ztráta kyslíku. Ten byl nezbytný nejen pro zabezpečení dýchání posádky, ale byl také nutný pro palivové články k výrobě elektřiny a vody. Pokud by únik kyslíku pokračoval, palivové články by velmi brzy přestaly napájet systémy Apolla elektřinou. Bylo proto rozhodnuto co nejrychleji oživit lunární modul (LM), který by posloužil jako záchranný a to dříve, než zcela vypadne rozvod elektřiny v modulu velitelském. Lunární modul byl rovněž vybaven vlastními kyslíkovými nádržemi, zásobou vody a nabitými akumulátory s relativně velkou kapacitou. Zásoby však byly omezené, neboť měl zásobovat pouze dva astronauty po kratší dobu pobytu na Měsíci, což bylo plánováno na dva dny. V tomto případě však bylo zapotřebí mít zásoby pro tři osoby, a to až na čtyři dny. Z energetických důvodů bylo rozhodnuto vypnout většinu energeticky náročných spotřebičů ve velitelském modulu. Jednalo se např. o navigační systém, čímž došlo k vyřazení palubního počítače a elektricky poháněných gyroskopů pro inerciální plošiny. Důvodem bylo ušetřit co nejvíce energie v akumulátoru velitelského modulu a využít ji pro závěrečnou sestupovou fázi letu k Zemi. Navigaci převzal lunární modul, který měl stejný navigační systém. Jakmile došlo k oživení el. rozvodu v LM, následoval přenos, zadání a přepočet dat z navigačního systému CM. Šetření el. energií pokračovalo i na palubě LM, kde se nechaly zapnuty jen životně důležité systémy. Celkovou spotřebu se podařilo snížit z běžných 50-75 A na pouhých 12 A, což ale vzhledem k omezené kapacitě akumulátorů LM bylo stále hodně. Kvůli vypnutému topení došlo k poklesu teploty na hodnotu blízkou nule, takže posádce, která neměla dostatečné vybavení, byla neustále zima.
Dalším problémem bylo, jakým způsobem nasměrovat poškozenou loď zpět k Zemi. V okamžiku exploze se již pohybovala po hybridní dráze a bylo ji zapotřebí dostat na bezpečnější translunární dráhu. K tomuto manévru však nešlo použít hlavní motor SM a to hned ze dvou důvodů. Jednak by byl tento manévr příliš riskantní, protože v danou chvíli nikdo nevěděl, jak moc je servisní modul poškozen. Hrozilo, že po zapnutí hlavního motoru SM dojde k další explozi, nebo v důsledku poškození neudělí potřebný impuls kosmické lodi a ta narazí na povrch Měsíce. Druhým problémem bylo, že by během tohoto manévru bylo spotřebováno veškeré palivo. A tak se řídicí středisko rozhodlo řešit situaci jiným způsobem. Změnu dráhových parametrů nechalo provést pomocí hlavního motoru sestupové části lunárního modulu. Ten ale nebyl k tomuto účelu vůbec zkonstruován. Jeho původním posláním byla relativně krátká doba činnosti během sestupné fáze lunárního modulu k povrchu Měsíce. Proto bylo nutné napřed zjistit a spočítat, kdy a na jak dlouhou dobu má být spuštěn. Výpočetní středisko, které program pro takový výpočet nemělo, jej nakonec vytvořilo během necelých tří hodin a po kontrole odborníky se podařilo vypočítat parametry manévru k návratu na bezpečnou translunární dráhu.
Jakmile se loď navrátila na translunární dráhu, ukázalo se, že by za čtyři dny mohla přistát v oblasti Indického oceánu. To ale byla příliš krátká doba na to, aby se do uvedené oblasti dopravila loď se záchranným družstvem. Hledal se proto způsob, jak upravit letovou dráhu, aby došlo k přistání v oblasti Tichého oceánu. V podstatě existovaly dvě možnosti. První varianta, při které by došlo ke zkrácení letu o 36 hodin, měla dvě rizika. Musel by být okamžitě odhozen servisní modul. Tím by ale byl na dlouhou dobu obnažen tepelný štít. Ten by byl vystaven působení otevřeného vesmíru – nízkým teplotám, záření a hlavně zásahům mikrometeoritů, což by mohlo být nebezpečné. Štít je umístěn ve spodní části velitelské sekce a chrání CM před žárem během sestupné fáze letu. Je vyroben z uhlíkových kompozitů a během sestupu, kdy dochází k tření o atmosféru, je rozžhaven. Během této varianty letu by navíc bylo spotřebováno veškeré palivo sestupové části LM a nezůstala by žádná rezerva pro potřebné korekce letové dráhy. Proto byla přijata druhá možnost, která zkrátila let pouze o 12 hodin. Ta byla naplánována na pozdější dobu. Byl při ní spuštěn hlavní motor na sestupné části LM 2 hodiny po dosažení bodu největšího přiblížení k Měsíci. Vzhledem k tomu, že spuštění motoru bylo nutné provést s vysokou přesností, byl k tomuto manévru využit palubní počítač navigačního systému. Po provedení zážehu byl tento systém opět vypnut, neboť navigační systém měl velkou spotřebu energie a navíc se předpokládalo, že další korekční manévr již nebude zapotřebí. To byl ale chybný předpoklad, jak se ukázalo o něco později. I přes velmi přesné spuštění motoru LM se začala loď odchylovat od plánované dráhy. Důvodem odchýlení byl otvor, kterým se vypouštěla odpadní voda (moč) do volného prostoru. Vypouštění zafungovalo jako malá raketová tryska. Proto se ukázalo jako nutné opět upravit letovou dráhu, ale jinou technikou bez použití vypnutého navigačního systému. Tou jinou technikou bylo nasměrování lodi na terminátor Země, tedy rozhraní mezi dnem a nocí na zemském povrchu. Tato metoda se již v minulosti používala v programech Mercury a Gemini. Problém byl pouze v tom, že v minulosti byla použita pouze v malých vzdálenostech od Země. V tomto případě se ale loď pohybovalo ve velké vzdálenosti od Země, a tak bylo otázkou, zda se ji podaří přesně zorientovat. Při nepřesném zorientování by totiž hrozilo nebezpečí, že se velitelská kabina nedostane do poměrně úzkého vstupního koridoru. To by znamenalo, že při příliš malém vstupním úhlu dojde k odrazu od vrchní vrstvy atmosféry a kabina se dostane na nekontrolovatelnou dráhu, ze které nebude návratu a ztratí se v hlubinách vesmíru. Druhou možností by byl naopak vstup pod příliš strmým úhlem, což by nevydržel tepelný štít a kabina by byla zničena žárem během tření při vstupu do hustých vrstev atmosféry.
Aby problémů nebylo málo, vynořil se další. Tentokrát se týkal narůstající koncentrace oxidu uhličitého. Posádka měla filtry s dostatečnou kapacitou ve velitelské sekci Apolla 13. Nyní se však nacházela v lunárním modulu, který sice měl filtry, ale s nedostatečnou kapacitou. Podle plánu měl být lunární modul obsazen pouze dvěma astronauty a to jenom po dobu dvou dní. Filtry z velitelské sekce nebylo možné zaměnit, neboť měly jiný tvar. Nicméně i s tímto problémem si řídící středisko poradilo a vymyslelo způsob, jak vyrobit jakýsi adaptér a napojit ventilaci CM na ventilaci LM s použitím provizorních pomůcek, které měla posádka na palubě.
Před vstupem do atmosféry bylo nutné vyřešit další záležitost, kterou nikdo před tím nepředpokládal a nezkoušel. Bylo zapotřebí znovu oživit velitelský modul a zajistit mu alespoň minimum el. energie pro jeho činnost. Nikdy v minulosti se nepředpokládalo, že by ve vesmíru bylo nutné CM zcela vypnout. Pozemní tým proto vypracoval postup, jakým způsobem nejprve dobít ze sítě LM akumulátory, umístěné v CM. A také časově zkrácený postup oživování CM. Předpokládalo se, že akumulátory se podaří nabít pouze na 20-25 procent, takže nebude možné provést klasický, relativně dlouhý postup zapínání CM. Naopak byl kladen důraz na maximálně úsporný režim oživení CM v relativně velmi krátkém čase, aby se vyplýtvalo co nejméně energie. Takže řada činností se nejprve vyzkoušela na pozemních trenažérech a pak ve vesmíru prováděla naslepo. Tedy bez použití indikace a měření a tedy i kontroly postupu oživování. Je nutné si také uvědomit, že astronauti trpěli po těch několika dnech od exploze psychickým i fyzickým vyčerpáním, stresem, zimou, spánkovým deficitem a pobytem ve stísněném prostoru kabiny bez jakéhokoliv soukromí.
Nicméně se úkoly podařilo zvládnout ve stanoveném zkráceném čase a posádka se mohla připravit na vstup do atmosféry. Odhodila postupně lunární a poté i servisní modul. Teprve odhozením servisního modulu a jeho vzdálením od CM bylo možné spatřit poškození stěny servisního modulu. Z fotografie, kterou posádka pořídila, je patrná velká podélná trhlina k hlavnímu motoru a chybějící pruh obvodového hliníkového pláště. Zřejmě byl poškozen i hlavní motor SM a proto bylo správné, že nebyl po explozi již použit.
Během sestupu mělo řídící středisko ještě dvě vážné obavy. První se týkala možnosti, že byl explozí zasažen a poškozen tepelný štít lodi. To by byl fatální problém, neboť by štít během průchodu atmosférou mohl prasknout a velitelská sekce s astronauty by shořela třením o atmosféru. Druhá obava se týkala vypouštěcího brzdícího padákového systému. Existovalo totiž riziko, že systém bude nefunkční z důvodů, že byl po dlouhou dobu vystaven extrémně nízké teplotě při vypnutí napájení do CM a SM. Naštěstí i tato poslední rizika pominula, a tak nakonec Apollo 13 s posádkou dosedlo na hladinu Tichého oceánu dne 17. dubna 1970 v 18:07:41 UT, asi 4,5 km od záchranné lodi USS Iwo Jima. Nervy drásající let trval celkem 5 dní, 22 hodin, 54 minut a 41 sekund.
Apollo 13 sice svůj úkol nesplnilo, nicméně jeho let se stal nezapomenutelnou legendou. Prověřil odborné, technické i organizační schopnosti a soudržnost pozemního personálu i odvahu a chladnokrevnost posádky havarované lodi v kritické situaci.
