Les causes de l'explosion 

 17 avril 1970 : à la NASA on respire, après avoir craint le pire pour les trois hommes de la mission Apollo 13. La capsule spatiale amerrissait avec, à son bord, des astronautes frigorifiés, amaigris et fatigués mais des astronautes en vie. Il appartenait maintenant à la NASA de se pencher sur les raisons exactes de l'explosion du réservoir d'oxygène n° 2, car même si la mission avait été qualifiée "d'échec réussi", pas question de renvoyer des hommes dans l'espace sans être sûr de la fiabilité de tous les systèmes.

Voici les conclusions de la commission qui a enquêté sur les causes de l'explosion du réservoir d'oxygène du module de service d'Apollo 13. Pour ce faire, elle reconstitua la longue histoire de la construction de ce réservoir, grâce aux documents relatifs aux différents contrôles qualité conservés par le constructeur et la NASA (depuis le jour de sa conception sur le papier jusqu'à celui du décollage de la rampe de lancement). Comme bien souvent dans le domaine aéronautique, il s'est avéré que l'explosion n'a pas été le fait d'une anomalie unique mais bien d'une succession de défaillances et incidents qui a abouti au résultat que l'on sait :

1. le réservoir en cause a été construit en 1965 par la Beech Aircraft de Boulder dans le Colorado. Les réservoirs d'oxygène (comme ceux d'hydrogène) devaient être équipés de divers systèmes de sécurité (ventilateurs, thermomètres, détecteurs de pression, thermostats et dispositifs de réchauffement) en raison de l'instabilité des substances contenues. Tous ces équipements doivent résister à l'immersion au sein de substances à très basse température dans les réservoirs. Le réseau électrique d'un vaisseau Apollo était alimenté par un courant à 28 Volts, fourni par les trois piles à combustible du module de service. Parmi tous les équipements contenus à l'intérieur des réservoirs cryogéniques, c'est le dispositif de réchauffement qui demandait le plus de surveillance ; en effet, la température de l'hydrogène et de l'oxygène devait être stabilisée aux alentours de - 170° Celsius, température assez basse pour les garder à un état mi-liquide, mi-gazeux (un peu comme de la neige fondue), mais assez élevée pour permettre leur écoulement et leur évaporation dans les canalisations qui alimentaient les piles à combustible ainsi que l'atmosphère de la cabine. Il arrivait parfois qu'il n'y ait pas assez de pression pour que le gaz circule normalement dans les conduites, aussi il suffisait de faire monter sa température, ce qui avait pour effet de vaporiser une partie du fluide et faisait ainsi monter la pression interne au niveau voulu. Pour réduire le danger d'explosion (car plonger une résistance électrique dans un réservoir d'oxygène est plutôt risqué) on avait muni le dispositif de réchauffement de thermostats qui coupaient l'alimentation des résistances dès que la température du réservoir montait trop (le standard avait été fixé à + 26° C). Quand les résistances fonctionnaient, les rupteurs des thermostats restaient fermés pour permettre au circuit électrique de réchauffement de faire son travail ; au delà de 26° C, deux petits contacts sur le thermostat se séparaient, coupant le réchauffement. Bien entendu ces rupteurs étaient compatibles avec la tension électrique de bord, soit 28 Volts. Toutefois, comme la NASA utilisait (au sol) des générateurs de 65 Volts pour les tests préalables sur la rampe de lancement pendant les semaines précédant le décollage, il avait été décidé d'installer des appareils électriques susceptibles de supporter ce nouveau voltage. On modifia donc le voltage de tous les équipements contenus dans les réservoirs cryogéniques, mais inexplicablement les ingénieurs omirent de changer le voltage des rupteurs des thermostats, et malgré tous les contrôles, ni le fabricant, ni les contrôleurs qualité de la NASA ne décelèrent l'erreur.

2. les futurs réservoirs d'Apollo 13 ont été expédiés en mars 1968 (avec les rupteurs calibrés à 28 Volts) à l'usine North American de Downey en Californie pour être installés sur un support métallique puis montés initialement sur le module de service d'Apollo 10. Mais il fut décidé ultérieurement de les démonter et de les remplacer par de nouveaux réservoirs cryogéniques à la conception améliorée (le but étant de modifier aussi les anciens réservoirs en les adaptant au nouveau standard). Au cours du démontage de ce qui allait devenir plus tard le réservoir d'oxygène n° 2 d'Apollo 13, les techniciens oublièrent d'enlever un des boulons de fixation du cadre-support, ce qui fait que la grue utilisée pour cette opération glissa au moment du levage, faisant violemment retomber le cadre (avec ses réservoirs) par terre. Après un démontage correct et une vérification des réservoirs qui ne releva aucune anomalie, la NASA décida (après modification aux nouvelles normes) de les utiliser pour la mission Apollo 13.

3. deux semaines avant le lancement de la mission Apollo 13, il a été exécuté au sol, comme pour toute mission Apollo, un test dit du "compte à rebours" (dans le but de permettre à l'équipage ainsi qu'aux équipes au sol de répéter l'ensemble des étapes jusqu'à l'allumage effectif de la fusée Saturn). C'était une répétition assez proche de la réalité, puisque qu'on mettait entre autre les réservoirs cryogéniques sous pression. A la fin de cette simulation, tous les réservoirs étaient bien entendu vidangés. Tout s'était bien passé pour les deux réservoirs d'hydrogène ainsi que le réservoir d'oxygène n° 1. Mais le réservoir d'oxygène n° 2 ne laissa sortir que 8% des 160 litres contenus avant de se bloquer. Les ingénieurs en conclurent que ce réservoir avait du subir des dommages au cours de la chute du cadre-support au moment du démontage précédemment effectué (cf. 2.) : l'un des conduits de drainage avait été partiellement écrasé, expliquant ainsi que l'oxygène ne pouvait plus être vidangé. Mais au lieu de procéder au changement complet du réservoir (ce qui aurait retardé le lancement prévu d'au moins un mois), la NASA décida tout de même d'utiliser ce réservoir, puisque le conduit de drainage partiellement détérioré n'est utilisé que pendant les opérations au sol et jamais dans l'espace. Pour forcer la vidange de l'oxygène du réservoir toujours rempli, un technicien suggéra d'utiliser le dispositif de réchauffement, l'allumage des résistances permettant alors à l'oxygène "réchauffé" de s'évacuer par la conduite de vidange. Et c'est ainsi que l'on décida de chauffer le réservoir n° 2 pendant 8 heures, ce qui ne devait pas poser de problème puisque qu'on comptait sur le thermostat (réglé à + 26° C) pour arrêter automatiquement l'opération. Mais les rupteurs du thermostat (réglés pour un courant de 28 Volts, cf. 1.) ne supportèrent pas les 65 Volts utilisés par la NASA au sol et, au moment de la température critique (+ 26° C), ceux-ci fusionnèrent au lieu de s'écarter. Le chauffage du réservoir a donc continué (on pense que la température interne du réservoir a du monter aux alentours de 600 ° C), mais sans que personne ne s'en rende compte : en effet, sur les panneaux de commande, il n'y avait pas de graduation supérieure à 26°, puisqu'il s'agissait de la limite supérieure théorique de la résistance). Cette température effective de près de 600° a fait fondre l'essentiel de l'isolation de Téflon qui protégeait le câblage électrique à l'intérieur du réservoir : des fils électriques dénudés parcouraient maintenant le réservoir vide, qui allaient être plongés dans une des substances les plus inflammables qui soit : l'oxygène pur.

Tous les éléments étaient en place pour ce qui a failli devenir une tragédie : dix-sept jours plus tard et à 350.000 kilomètres de la Terre, lorsque l'astronaute Jack Swigert a effectué une manoeuvre de routine (le brassage des réservoirs) une étincelle a du jaillir d'un fil à nu, enflammant des restes de Téflon et ce fut l'explosion : les 130 litres d'oxygène encore contenus dans le réservoir n° 2 se vaporisèrent instantanément en soufflant le panneau extérieur et en provoquant ce bruit d'explosion qui terrorisa l'équipage.

On connait la suite !

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