Apollo 13 İnceleme Kurulu Raporu (Edgar M. Cortright): kaza neden oldu?

Report of the Apollo 13 Review Board (Apollo 13 İnceleme Kurulu Raporu), Apollo 13 görevinde servis modülündeki oksijen tankının neden patladığını araştıran resmî kurulun 15 Haziran 1970'te NASA'ya teslim ettiği nihai rapordur. Kurulun başkanı, NASA Langley Araştırma Merkezi'nin direktörü Edgar M. Cortright'tı. Rapor kazanın teknik zincirini, tankın tasarımından üretimine ve fırlatma öncesi testlerine kadar adım adım ortaya koyar; sonunda Apollo'nun geri kalan görevleri için somut öneriler sıralar. ABD hükümeti belgesi olduğu için NASA'nın teknik raporlar sunucusu NTRS'te ücretsiz okunabilir.

Kitap ne anlatıyor?

11 Nisan 1970'te fırlatılan Apollo 13, Ay'a üçüncü iniş olacaktı. Yolculuğun üçüncü gününde bir patlama sesi duyuldu, servis modülündeki iki oksijen tankından biri boşaldı, öteki de sızdırmaya başladı ve elektriği üreten yakıt hücreleri devre dışı kaldı. Mürettebat Ay modülünü cankurtaran sandalı olarak kullanarak 17 Nisan'da Dünya'ya döndü. NASA Yöneticisi Thomas O. Paine ve yardımcısı George M. Low, 17 Nisan'da bir inceleme kurulu kurdu ve Cortright'ı başkan olarak atadı.

Kurulun görevi raporun önsözünde tanımlanır: kazanın koşullarını incelemek, olası nedenlerini belirlemek, uçuş sırasındaki kurtarma çalışmalarının ne kadar etkili olduğunu değerlendirmek ve düzeltici öneriler geliştirmek. Rapor, yaklaşık yedi hafta süren yoğun bir çalışmanın ürünüdür; Houston'daki İnsanlı Uzay Uçuşu Merkezi'nin ve yüklenici firmaların kaza araştırmasıyla kurulun kendi yaptırdığı özel testlere dayanır.

Ana metin beş bölümden oluşur: kurulun yetki belgeleri, kurulun tarihi ve üyelerin biyografileri, Apollo 13 uzay aracının ve görevin tanımı, kazanın incelenmesi ve son olarak bulgular, kararlar ve öneriler. Bunlara görev olayları, üretim ve test, tasarım ve proje yönetimi panellerinin ayrıntılı raporlarını içeren ekler eşlik eder.

Kitabın özeti

Bu bölüm kitabın sonunu da anlatır.

Kurul ve üyeleri: Kurulda Cortright'ın yanında NASA genel merkezinden Robert F. Allnutt, astronot Neil Armstrong, Goddard Uzay Uçuş Merkezi'nin direktörü John F. Clark, ABD Hava Kuvvetleri'nden Tuğgeneral Walter R. Hedrick Jr., Vincent L. Johnson, Milton Klein ve Ames Araştırma Merkezi'nin direktörü Hans M. Mark yer aldı. Apollo 8 astronotu William A. Anders ve NASA Havacılık ve Uzay Güvenliği Danışma Paneli'nin başkanı Charles D. Harrington gözlemciler arasındaydı. Rapor, Apollo'nun insanlığın giriştiği en iddialı mühendislik projesi olduğunu ve böyle görevlerin hem insanların hem donanımın kusursuza yakın çalışmasını gerektirdiğini hatırlatarak başlar.

Tankın geçmişi: Raporun en öğretici kısmı, patlayan 2 numaralı oksijen tankının fabrikadan fırlatma rampasına uzanan yolculuğunu izleyen bölümdür. Tank, aslında Apollo 10 için hazırlanan servis modülüne takılmış, sonra bir değişiklik için çıkarılmıştı. Ekim 1968'de oksijen rafı sökülürken bir cıvatanın unutulması yüzünden raf yaklaşık 5 cm kaldırılıp geri düştü. Kurul, bu sarsıntının tankın içindeki doldurma borusunu yerinden oynatmış olabileceğini düşünür.

Rampadaki hata: Mart 1970'teki geri sayım provasından sonra tank normal yoldan boşaltılamadı. Kennedy Uzay Merkezi'nde başvurulan özel boşaltma yönteminde tankın ısıtıcıları yaklaşık sekiz saat aralıksız çalıştırıldı. Isıtıcıları aşırı ısınmaya karşı koruması gereken termostatik anahtarlar, uzay aracında kullanılan 28 voltluk doğru akıma göre seçilmişti; oysa 1965'teki bir şartname değişikliğiyle yerdeki testlerde 65 volt kullanılmaya başlanmıştı. Anahtarlar bu gerilimde açılmaya çalışırken oluşan arkla kaynayıp kapalı kaldı. Kurulun testlerine göre ısıtıcı borusu yer yer yaklaşık 540 °C'ye (1000 °F) ulaştı ve yakındaki fan motoru kablolarının Teflon yalıtımı ağır hasar gördü. O andan sonra tank, oksijenle doldurulup elektrik verildiğinde tehlikeli bir durumdaydı. Kurul, NASA'nın, ana yüklenici North American Rockwell'in ve tankı üreten Beech Aircraft'ın bu uyumsuzluğu belgelerde ya da testlerde fark etmediğini, bunun bütün tarafların payı olan ciddi bir gözden kaçırma olduğunu yazar.

Uçuştaki patlama: Görevin yaklaşık 56. saatinde, hasarlı fan kabloları kısa devre yaparak yalıtımı tutuşturdu. Tank içindeki yanma basıncı ve sıcaklığı yükseltti, tankın tepesindeki bağlantıları ya da tankın bir bölümünü bozdu. Dışarı fırlayan yüksek basınçlı oksijen servis modülünün 4 numaralı bölmesinin dış panelini kopardı, 1 numaralı tankın sistemini sızdırır hâle getirdi ve yüksek kazançlı anteni hasara uğrattı.

Varılan sonuç: Kurulun en çok alıntılanan değerlendirmesi, kazanın istatistiksel anlamda bir şanssızlık değil, olağandışı bir hatalar zincirinin biraz kusurlu ve hata affetmeyen bir tasarımla birleşmesinin sonucu olduğudur. Kurul kazanın neredeyse felaketle sonuçlandığını, mürettebatı ancak astronotların, Görev Kontrol'ün ve destek ekiplerinin üstün performansının kurtardığını belirtir. Raporun sonunda dokuz öneri yer alır: oksijen tankından bütün kabloların ve sızdırmaz olmayan motorların uzaklaştırılması, Teflon ve alüminyum gibi yanabilen malzemelerin azaltılması, yeni sistemin sıkı bir yeniden yeterlilik testinden geçirilmesi, uyarı sistemlerinin elden geçirilmesi, Ay ve komuta modüllerinin cankurtaran sandalı olarak kullanımına göre malzemelerinin gözden geçirilmesi ve NASA'nın bütün araçlarında yüksek yoğunluklu oksijen içeren sistemlerin yangın riski açısından yeniden incelenmesi bunların başında gelir.

Yazarlar ve yazıldığı dönem

Rapor tek bir yazarın değil, kurulun ortak ürünüdür; bu sayfada başkanı Edgar M. Cortright'ın adıyla anılır. Raporda yer alan biyografiye göre Cortright, 1948'de NASA'nın öncülü NACA'nın Lewis Araştırma Merkezi'nde yüksek hızlı aerodinamik araştırmacısı olarak başladı; Mariner, Ranger ve Surveyor gibi insansız görevlerin planlanmasını yönetti, 1968'de Langley Araştırma Merkezi'nin direktörü oldu. Cortright birkaç yıl sonra, 1975'te NASA için Apollo'yu yöneticilerinin ve astronotlarının kaleminden anlatan resimli derleme Apollo Expeditions to the Moon'un editörlüğünü de yaptı.

Raporun arka planında Ocak 1967'deki Apollo 1 yangını vardır: Fırlatma provasında saf oksijenli kabinde çıkan yangın üç astronotun ölümüne yol açmış, elektrik kaynaklı tutuşmanın ve oksijen ortamında hızla yanan malzemelerin tehlikesini göstermişti. Apollo 13 kurulu, bu yangından sonra servis modülünün yüksek basınçlı oksijen sisteminin gözden geçirildiğini ama tanktaki kusurların o zaman fark edilmediğini açıkça yazar. Cortright, raporu Paine'e gönderirken süren özel testler tamamlandığında kurulun yeniden toplanacağını da bildirmiştir.

Kitaptaki bilim

Rapor, bir kaza incelemesinin aslında ne kadar bilimsel bir iş olduğunu gösteren iyi bir örnektir. Kurul yalnızca belgeleri ve telemetri kayıtlarını incelemekle kalmadı, olası senaryoları deneylerle sınadı:

• Süperkritik oksijen: Apollo'nun oksijeni, sıvıyla gaz arasındaki ayrımın ortadan kalktığı yüksek basınç ve düşük sıcaklıkta, "süperkritik" hâlde depolanıyordu. Kurul bu yöntemi ağırlık ve hacim açısından doğru buldu; ama Teflon ve alüminyum gibi malzemelerin bu ortamda tutuşursa yanabileceğini vurguladı.
• Yanma testleri: Teflon yalıtımlı kablolarda alevin ilerleme hızının ölçülmesi, tank içindeki basınç artışının hızıyla uyumlu çıktı. Yalnızca kablo yalıtımının yanmasının bile gözlenen basınç ve sıcaklık artışını açıklayacak kadar ısı açığa çıkarabileceği gösterildi.
• Panel testleri: 4 numaralı bölmenin dış panelini koparmak için bölmede yaklaşık 25 psi (yaklaşık 1,7 bar) basınç gerektiği hesaplandı. Kurul, servis modülünün bölmeleri birbirine açık olduğu için basınç daha yavaş yayılsaydı komuta modülünün ısı kalkanına binen yaklaşık 10 psi'lık ortalama basıncın iki modülü birbirinden ayırabileceğini de belirtti. Bu da panelin hızla kopup basıncı uzaya boşaltmasının, daha kötü bir sonucu önlemiş olabileceğini düşündürür.
• Elektrik ve ısı: Termostatik anahtarlar 30 volt doğru akım için derecelendirilmişti; 65 voltta yük altında açılmaları hiçbir testte denenmemişti. Tank sıcaklık göstergesi ise yalnızca yaklaşık 29 °C'ye kadar okuyabildiği için aşırı ısınma kayıtlarda göze çarpmadı.

Önerilerin uygulanması Apollo 14'te görüldü: Oksijen tankı yeniden tasarlandı, karıştırma fanları kaldırıldı, servis modülüne üçüncü bir oksijen tankı eklendi ve 4 numaralı bölmedeki kablolar paslanmaz çelikle kaplandı.

Etkisi

Rapor, insanlı uzay uçuşlarında kaza incelemesinin klasik metinlerinden biri sayılır. Kurulun vardığı "tek bir arıza değil, hatalar zinciri" sonucu, mühendislik güvenliği eğitiminde sık anılan bir ders oldu: Küçük bir sarsıntı, eski bir şartname, sınanmamış bir test koşulu ve okunmayan bir gösterge ayrı ayrı zararsız görünse de bir araya geldiğinde felakete yaklaşılabilir. Benzer bir yaklaşım, 1986'daki Challenger kazasını inceleyen ve raporunu 9 Haziran 1986'da Başkan Reagan'a sunan Rogers Komisyonu'nun çalışmasında da görülür. Bu kazanın sinemadaki anlatımını The Challenger ne kadar doğru? yazımızda ele aldık.

Uyarlamaları ve ilgili yapımlar

Raporun doğrudan bir uyarlaması yoktur, ama Apollo 13'ü anlatan yapımların teknik açıklamaları büyük ölçüde bu rapordaki bulgulara dayanır. Ron Howard'ın 1995 yapımı Apollo 13 filmi, Jim Lovell ile Jeffrey Kluger'in Kayıp Ay kitabından uyarlanmıştır; filmin gerçek görevden nerede ayrıldığını Apollo 13 filmi gerçek görevden ne kadar sapıyor? yazımızda inceledik. Görev, Apollo 13: Survival belgeselinde de anlatılır.

Kimlere uygun, nereden başlanır?

Rapor, mühendislik öğrencileri, güvenlik ve kalite alanında çalışanlar ve Apollo 13'ün "neden" sorusuna gerçek bir cevap arayan meraklılar için çok değerlidir. Teknik bir belge olduğu için baştan sona okunması gerekmez:

• Önce önsöz ve beşinci bölümün giriş kısmı: Kazanın bütün zincirini birkaç sayfada, maddeler hâlinde özetler.
• Ardından dördüncü bölümdeki tank geçmişi: Hatanın nasıl adım adım biriktiğini gösteren en sürükleyici kısımdır.
• Son olarak öneriler: Beşinci bölümün sonundaki dokuz madde, raporun Apollo'nun geri kalanına etkisini gösterir.

Olayların akışını önce sade bir anlatımla öğrenmek isteyenler NASA'nın aynı yıl yayımladığı kısa kitapçık "Houston, We've Got a Problem" (EP-76) ile başlayabilir; Ay modülünün kaynak hesabını merak edenler Apollo 13'teki soğuk ve susuzluk gerçek miydi? yazımıza bakabilir.