Apollo Flight Controller: description détaillée de toutes les consoles

Informations pratiques sur tous les postes de travail du centre de contrôle du programme spatial Apollo

La rédaction du magazine Ars Technica a réussi à passer un bon moment dans la salle de contrôle de la mission restaurée de la mission Apollo au Lyndon Johnson Space Center à Houston, au Texas. Nous avons discuté avec Sai Libergoth , un contrôleur de vol à la retraite de la NASA qui a participé à plusieurs des missions habitées les plus célèbres, dont Apollo 11 et Apollo 13. Mais dans l' article où nous présentons cette conversation et d'autres détails de la tournée, nous ne pouvions tout simplement pas ajuster tous les détails et les diagrammes de toutes les différentes consoles de vol.

Cependant, nos lecteurs adorent l'espace et nous n'avons pas pu nous empêcher de divulguer ces informations. Par conséquent, avant vous - une visite détaillée d'une console à l'autre, à travers la 2ème salle du centre de contrôle de mission historique Salle de contrôle des opérations de mission historique 2, ou MOCR 2. MOCR 2 a été utilisé pour presque toutes les missions Gemini et Apollo, et à la fin Dans les années 1990, il a été restauré dans son état d'origine. Vous pouvez le visiter lorsque vous venez à Houston, mais vous n'irez pas plus loin qu'une vitrine en verre dans la galerie des invités, mais cela ne suffit pas. Alors attachez votre ceinture et préparez-vous pour une étude détaillée des consoles MOCR 2.

Plan d'étage

Pour la plupart des missions Apollo, l'emplacement des consoles dans MOCR 2 est resté inchangé. Chaque station a travaillé avec un groupe spécifique de fonctions interdépendantes; certains ont regardé l'équipement du navire, certains ont regardé le logiciel, ou son emplacement dans l'espace, ou l'équipage. Voici comment tout cela a fonctionné pour la plupart des missions:

Écrans de projection

La position dominante dans MOCR 2 est occupée par cinq écrans de projection (avec une projection de l'image au dos), au-dessus desquels se trouvent neuf écrans plus petits, avec des informations chronographiques. Le grand écran central, que Cy Libergoth appelle «dix par vingt» (mesurant 10 x 20 pieds [3 x 6 m]), a été principalement utilisé pour démontrer l'emplacement du navire et l'état de la phase actuelle de la mission, en utilisant un système complexe de diapositives physiques chevauchant les graphiques, ou colonnes avec des nombres. Derrière les écrans, à plusieurs endroits, se trouvaient de puissants vidéoprojecteurs Eidofor avec des lampes à quartz, dont les images étaient réfléchies par des miroirs et pénétraient à la surface des écrans.


Vidéoprojecteur "Eidofor"

Les écrans latéraux pourraient être utilisés pour montrer les mêmes canaux que sur les écrans de console individuels; Sai a noté qu'au cours des missions Apollo, l'historique de l'équipage du navire et la page actuelle du plan de vol pouvaient être affichés sur les écrans à gauche; l'eidophore le plus à droite a été utilisé pour transmettre des images de télévision, à la fois à partir de caméras utilisées dans la mission elle-même et, si nécessaire, à partir de chaînes de télévision. Les images que les eidophors ont projetées sur les écrans ont été créées par des ordinateurs centraux informatiques et étaient nettes et vibrantes.


Projection de la trajectoire de descente du module lunaire Apollo 11 lors du premier atterrissage lunaire habité.


Une autre photo des écrans de projection de 1968; Éclairage MOCR 2 typique illustré.


Le schéma de sortie de la projection vers l'écran principal 10x20

Première rangée - «trench»

La première rangée de répartiteurs s'appelait la «tranchée». C'était, comme disait Say, la «plus basse et la plus sombre» des rangées de consoles, car elle était située le plus près des grands écrans, devant la salle. Là-bas, les gens étaient principalement engagés dans ce que le navire fait maintenant et où il se dirige.

Booster

Sur le bord gauche de la «tranchée» se trouve la console BOOSTER. Lors du lancement, il était servi par trois personnes, et chacune d'elles était responsable de l'une des trois phases de la fusée ultra lourde Saturn-5 . Les contrôleurs BOOSTER ont effectué des travaux critiques pendant la phase de lancement de chaque mission, en surveillant l'efficacité de chaque étape, en s'assurant que le système d'orbite complexe fonctionnait correctement pendant neuf minutes de montée, puis également dans la phase d'envoi du navire vers la lune depuis l'orbite terrestre basse. lors du lancement de la troisième étape. À la fin de la manœuvre jusqu'à la fin du vol, la console était occupée par du personnel associé à des expériences scientifiques.


Tableau de la console BOOSTER


Le côté gauche de la console BOOSTER, aujourd'hui


Côté droit de la console BOOSTER

Rétro

À droite du BOOSTER se trouve l'unité de commande de frein RETRO. Alors que BOOSTER était principalement responsable du vol du navire loin de la Terre, RETRO était responsable de son retour. RETRO avait une liste d'options d'annulation - des procédures qui décrivaient quoi faire en cas de problème - pour la phase de retour, et il surveillait également le moteur principal du module de service lorsqu'il travaillait pour sortir de l'orbite lunaire et retourner sur Terre.


Tableau de la console RETRO


Console RETRO aujourd'hui

Fdo

La deuxième console à droite est le lieu de travail de l'officier de dynamique de vol, avec l'abréviation FDO et la prononciation du fado. FDO a suivi la trajectoire du navire à toutes les étapes de la mission. FDO se distingue par le fait que pendant les missions Apollo, il était le seul, outre la console du directeur de vol, avec lequel il était possible d'annuler directement le lancement de la mission à l'aide d'un ensemble spécial de commutateurs. Cette grande responsabilité vient du rôle du FDO, qui est de suivre la trajectoire du navire; des écarts par rapport à la trajectoire prévue pourraient indiquer la présence de problèmes potentiellement catastrophiques et nécessiteraient une action rapide pour sauver la vie des membres de l'équipe.


Graphique de la console FDO

Même après le lancement, le rôle du FDO est resté important, car pendant toutes les phases de la mission, tout d'abord, tout le monde a pensé à la trajectoire du navire. Pour atteindre la lune, il ne suffisait pas de diriger le navire vers l'emplacement actuel du satellite et de démarrer les moteurs; les trajectoires étaient des boucles soigneusement calculées autour de corps célestes en mouvement constant. Changer la trajectoire du navire d'une fraction de degré séparait une descente réussie d'une chute fatale écrasante pendant le retour.


Les panneaux de demande d'annulation sur la console FDO ces jours-ci

GUIDO

Le commandant de contrôle supervisait le système de contrôle principal d'Apollo, les systèmes de contrôle et de navigation (systèmes de guidage, de navigation et de contrôle principaux, PGNCS) sur le module de commande et le module lunaire, et était également responsable du système de contrôle d'annulation (Abort Guidance System, AGS). GUIDO a surveillé des éléments tels que la vitesse et le vecteur de mouvement communiqués par les systèmes à bord, et s'est assuré que les vues informatiques du navire sur son emplacement étaient vraies.

Pendant la phase d'atterrissage d'Apollo 11, des erreurs dans la liste des fonctions requises ont conduit au fait que l'ordinateur du module lunaire PGNCS était surchargé d'instructions et ne pouvait pas faire tout ce qui lui était demandé. Le module d'atterrissage a sonné l'alarme, et Steve Bales, qui était de service avec GUIDO avec son équipe, a dû décider d'annuler l'atterrissage. En 30 secondes, ils ont pu déterminer la cause du problème et la sécurité de la poursuite de la mission. Ceci est un autre exemple de la façon dont la connaissance rapprochée du répartiteur avec les systèmes du navire lui a permis de trouver rapidement la cause profonde du problème complexe et de sauver la mission d'une fin prématurée.


Graphique de la console GUIDO

Deuxième rangée

La rangée de consoles suivante a soulevé environ un demi-mètre. Si vous faites un pas vers le haut, à partir de la "tranchée", vous entrez dans la deuxième rangée, où se trouve la célèbre console SURGEON.

Chirurgien

La console la plus à gauche de la deuxième rangée est SURGEON, et derrière elle se trouvait un médecin - un chirurgien de vol - qui surveillait la santé de l'équipe. Sur sa console, des électrocardiogrammes et des électropneumogrammes de l'équipe étaient affichés, sur lesquels le pouls et la fréquence respiratoire des astronautes étaient visibles, ainsi que des données d'autres capteurs attachés à leur corps.


Diagramme de la console cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2012/10/liebergot-layout-SURGEON.jpg

L'aversion des pilotes - et des astronautes - pour les médecins est largement connue. Le plus souvent, cela est dû au fait que le pilote laisse le médecin dans l'un des deux états - bon et mauvais. L'antagonisme des astronautes et des chirurgiens de vol, qui doivent soutenir les premiers dans un état sain et vivant, est bien documenté dans la culture populaire; la folie qui a saisi les astronautes de Mercure dans le film Boys What They Need n'est pas si loin de la réalité, et cette compétitivité a perduré lors des missions Gemini et Apollo.

La tendance à héroïner les astronautes a conduit au fait que les personnes de service à la console SURGEON avaient souvent une mauvaise réputation. C'était le spécialiste en chef de cette console (plus tard le directeur des sciences de la vie au Lyndon Johnson Space Center) Chuck Bury a recommandé que Ken Mattingly, un membre de l'équipe d'Apollo 13, soit laissé au sol car il aurait pu être en contact avec la rougeole. Cela a conduit à la nomination de Jack Swigert aux derniers stades de la formation, ce qui a énormément bouleversé le commandant de mission Jim Lovell. Il semblait que les chirurgiens en vol étaient à l'origine de toutes sortes de problèmes pour les équipes.

Sai rit, se remémorant le rôle de l'officier de garde sur la console SURGEON pendant les missions Apollo. "Il est apparu 20 minutes avant le début de la mission, savait exactement où se trouvait la caméra dans ce coin, et s'est simplement tenu là et s'est coiffé." Il secoua la tête. "Ils ne valaient rien." Il a raconté que pendant les simulations Gemini, le directeur de vol de l'époque, Chris Kraft, a demandé à l'un des techniciens d'apporter un film préenregistré avec un électrocardiogramme d'une personne ayant eu une crise cardiaque à la console SURGEON, puis, tout en jouant le film, il a demandé aux assistants sur la console informations sur l'état de l'équipe. "Et ils ont dit que tout était en ordre!" Renifla Sai.

Capcom

Si les astronautes pensaient que la console SURGEON était la moins utile, alors la station suivante, CAPCOM, avait une réputation complètement opposée. CAPCOM, ou «capsule communicator», était la seule console avec laquelle il était possible de communiquer directement avec l'équipage du vaisseau spatial. Cette restriction a été introduite à la fois du point de vue de la gestion des ressources, afin que tous les transferts vers et depuis le navire puissent être facilement suivis pour le décryptage, et du point de vue de la sécurité de l'équipe, de sorte qu'il reçoive des instructions claires d'une seule source. Pour toutes les missions Gemini et Apollo, seule une personne n'ayant aucun lien avec CAPCOM ne s'est tournée vers l'équipe qu'une seule fois, et cela s'est produit pendant la mission Gemini 4, lorsque Chris Kraft, assis à la console du directeur de vol, a donné le commandement à l'astronaute. Ed White, qui était dans l'espace, interrompt la marche et retourne dans la capsule. Kraft a violé ses propres règles du répartiteur en raison du fait que White était dangereusement proche des frontières de la sécurité et du calendrier de la mission, essayant de dépasser le record d' Alexei Leonov , qui est allé dans l'espace trois mois auparavant.


Graphique de la console CAPCOM

La console CAPCOM a toujours été occupée par un astronaute, notamment pour que l'équipage du vaisseau spatial puisse toujours entendre une voix amicale et familière à la radio. De plus, les astronautes connaissaient la disposition du vaisseau spatial et son fonctionnement, ce qui était très utile et a aidé le préposé à tout décrire dans une langue que l'équipe comprenait.

Eecom

À la droite de CAPCOM se trouve EECOM - le contrôleur pour l'électricité, l'environnement et les communications. Les communications ont été supprimées d'EECOM après la mission Apollo 10, le laissant pour surveiller les systèmes électriques et de survie des modules de commande et de service. Il s'agissait d'un éventail assez large de responsabilités, et lorsque le programme de navette spatiale a commencé, la console EECOM était divisée en deux.


Tableau de la console EECOM

EECOM était la console principale de Sai Libergoth, avec qui lui et d'autres opérateurs surveillaient la production et la distribution d'énergie au navire, ainsi que les systèmes essentiels à la survie - les piles à combustible produisant de l'électricité et les membres d'équipage vivants avaient besoin d'oxygène pour travailler.


La console EECOM aujourd'hui

GNC

Une autre station à droite était GNC - guidage, navigation et contrôle. Si GUIDO contrôlait l'ordinateur de navigation et le logiciel du navire, GNC était responsable de tout l'équipement, grâce auquel Apollo est allé dans la bonne direction. L'opérateur GNC a surveillé l'état des systèmes de contrôle de la réaction et du moteur principal du module de service, ainsi que l'équipement des systèmes de guidage.


Graphique de la console GNC


Console GNC aujourd'hui

Telmu

TELMU, un autre acronyme pour EVA Telemetry, Electricity and Mobility. C'était un sosie d'EECOM en charge du module lunaire, surveillant son système de survie et de nutrition, tout comme EECOM l'a fait avec le module de commande. Le module lunaire n'avait pas de piles à combustible en raison de restrictions de poids très strictes, donc TELMU a dû surveiller l'état de la batterie du module pendant l'atterrissage. TELMU a joué un rôle important dans la mise en œuvre du plan d'utilisation du module lunaire Apollo 13 comme capsule de sauvetage pour résoudre la tâche insoluble de l'extérieur de la classe des poulets ou des œufs - comment alimenter le module lunaire pendant qu'il se déplace par inertie.


Tableau de la console TELMU


TELMU (en arrière-plan) et CONTROL (en premier plan) aujourd'hui

CONTRÔLE

Tout comme TELMU était le double EECOM pour le module lunaire, CONTROL était le double GNC pour le module lunaire. CONTROL a traité tout ce qui concerne l'équipement des systèmes de guidage du module lunaire, y compris le radar, les moteurs de positionnement, les missiles de décollage et d'atterrissage, tout en surveillant le logiciel et les ordinateurs du module lunaire depuis la «tranchée» GUIDO. (Les modules lunaire et de commande utilisaient essentiellement les mêmes ordinateurs et logiciels similaires, il était donc logique qu'une station fonctionne avec les deux navires). CONTROL est la console la plus à droite de la deuxième rangée.


Tableau de la console CONTROL


Une autre photo de la console CONTROL (au premier plan) et de TELMU (à l'arrière-plan) ces jours-ci

Troisième rangée

Un pas de plus et une rangée de consoles de plus. Dans la troisième rangée, la console FLIGHT attire votre attention, où la puce du proverbe s'arrête enfin.

INCO

Toujours à partir de la gauche, le premier est la station INCO - le devoir sur l'instrumentation et les communications. Ce poste a été créé après la mission Apollo 10, et il a suivi les systèmes de communication des modules de commande et lunaire, en prenant ces tâches des consoles EECOM et TELMU, respectivement.

PROCÉDURES

À la droite d'INCO se trouve une console d'organisations et de procédures - PROCEDURES, ou O&P, qui garantissait que tous les contrôleurs `` suivaient toutes nos procédures lorsqu'ils demandaient des données ou communiquaient avec des personnes décrites dans notre manuel de gestion de vol '', a expliqué Sai. "Par exemple, si, comme EECOM, je devais demander une impression de données ou un enregistrement vocal, je devais remplir un certain formulaire, indiquer l'heure selon la norme GMT - de et vers, et sur quel sujet, et tout cela passait par cette console."


Schéma général pour INCO et PROCÉDURES

Assistant VOL

À gauche du directeur de vol se trouve la console d'assistant. L'assistant FLIGHT copie toutes les fonctions du directeur, surveille le travail de la mission et complète le contrôle par le directeur. "Le directeur adjoint était assis là et a fait tout ce que le réalisateur lui avait dit", a plaisanté Sai.


Graphique de la console FLIGHT

VOL

La console du directeur de FLIGHT était le "chef d'orchestre", explique Sai. FLIGHT a eu le dernier mot en faisant tout ce qui était nécessaire pour la sécurité des vols et le succès de la mission, dans cet ordre de priorités. Le concept de l’autorité centrale incontestée régissant la mission a été adopté après l’incident de la mission Mercury, lorsque les dirigeants de la NASA ont opposé leur veto à la décision de Chris Kraft. Pendant les missions Gemini et Apollo, la seule façon dont la NASA a annulé l'ordre du directeur était de le renvoyer.


Schéma de la console FLIGHT

Lors du lancement, la console du directeur de vol était l'une des deux consoles (la seconde - FDO), avec lesquelles une commande d'annulation pouvait être envoyée directement, à la suite de quoi le témoin ABORT REQUEST commencerait à clignoter dans le navire, et à ce signal, le commandant du navire devrait tirer la poignée ABORT. Selon le stade du lancement, une telle commande serait donnée, cela conduirait à diverses actions radicales, y compris la possibilité de lancer un petit missile à combustible solide du système d'évitement de lancement connecté à la capsule Apollo. Elle arracherait la capsule de la fusée et emmènerait l'équipe dans un endroit sûr. Heureusement, il n'était pas nécessaire d'annuler le lancement des missions Apollo.

À part l'équipe ABORT REQUEST, le reste de la console FLIGHT était passif. Elle a surveillé les expositions, les communications, coordonné le travail de tous les directeurs du centre de contrôle et veillé à ce que la mission se déroule comme prévu. Là aussi, dans des revues spéciales, une documentation détaillée sur l'avancement de la mission a été stockée. FLIGHT surveillait constamment les actions de tous les répartiteurs et de l'équipe, et souvent elle devait prêter une attention particulière à plusieurs choses à la fois. En temps de crise, la console de secours recueille les recommandations du personnel et décide de la marche à suivre.


Vol de la console ces jours-ci


Vue de la station EECOM, où travaillait Sai Libergoth, depuis le poste de directeur de vol


Panneau de rapport de situation par lequel les répartiteurs ont informé les administrateurs de diverses choses

Une autre caractéristique notable de la console FLIGHT est le panneau indicateur au-dessus de l'écran de gauche, qui rend compte de divers événements (panneau n ° 3 dans le diagramme ci-dessus). Elle était directement connectée à d'autres salles de contrôle pour afficher l'état de chacune d'entre elles. Son application la plus célèbre est avant le lancement ou un événement critique pour la mission, lorsque les répartiteurs pouvaient donner un signal «allons-y» si tout allait bien, ou «annulons» lorsqu'ils ont vu quelque chose d'anormal.Sai a expliqué que les répartiteurs ont également utilisé leurs panneaux de statut lors du changement ou lorsqu'ils devaient sortir pendant un certain temps. "Lorsque nous avons transféré le contrôle, j'ai allumé le jaune", a déclaré Sai, en appuyant sur le bouton du milieu, "et le directeur de vol a dit: OK les gars, donnez-moi une lumière jaune lorsque vous êtes à la console, et verte lorsque vous êtes prêt à dire ce qui s'est passé à quart précédent. " La barre de couleur a fourni un affichage visuel instantanément clair si tous les contrôleurs étaient prêts ou non. "Il savait", a déclaré Sai, "que nous étions prêts." Gros plan sur la console du directeur de vol, Jean Kranz, lors de la mission Apollo 13. L'indicateur vert en haut à gauche du centre indique l'état des MOCR restants.

Fao

Le directeur des opérations aériennes, FAO, était responsable du calendrier des missions. Il s'est assis à la droite du directeur de vol et s'est assuré que toutes les activités prévues dans chaque mission respectaient le calendrier. Cela exigeait une connaissance approfondie des systèmes d'appareils du navire, car la FAO devait se familiariser avec le contenu de toutes les listes de contrôle de toutes les missions et comprendre combien de temps chaque étape prendrait.


Graphique de la console FAO

RÉSEAU

La console la plus à droite de la troisième rangée est NETWORK, qui a servi d'interface avec le réseau mondial de collecte de données MSFN et les stations émettrices desservant la NASA. Toutes les stations au sol n'étaient pas fiables à 100% et le RÉSEAU était souvent chargé pour garantir que le centre de contrôle reçoive toutes les données dont il avait besoin. Un ordinateur en panne situé à des centaines ou des milliers de kilomètres du centre à réparer était un problème de RÉSEAU; en cas de panne, le gestionnaire de la console était tenu d'informer le centre de contrôle quand tout fonctionnerait à nouveau. Mais le travail de NETWORK ne s'est pas arrêté là - l'officier de garde était responsable du transfert des données au sein du complexe et a même servi de première instance de support technique pour d'autres consoles. "Si nous avions un problème avec l'écran, nous y allions", se souvient Sai. "Il avait un travail vraiment dur."


Tableau de la console NETWORK

Quatrième rangée

La série Top Flight Management a été réservée aux managers et aux relations publiques.

Pao

Les relations publiques jouaient un rôle extrêmement important dans le programme spatial et le service des relations publiques avait sa propre console, PAO, qui était assise par un répartiteur qui travaillait avec la «voix» du centre de contrôle pour le public. Le PAO a fait part du travail de la mission, qui a été diffusé à la radio et à la télévision. Les commentaires de PAO ont aidé le public à comprendre ce qu'il a vu sur les écrans pendant les fragments télévisés de la mission, et ont également fourni des informations aux médias pour leurs documents.

«Ces gars étaient souvent visibles», plaisante Sai, «parce que la caméra se tenait là-bas dans le coin au-dessus.» Schéma de la console PAO Console PAO de nos jours, avec un haut-parleur portable sur le bord

Directeur des opérations aériennes

À proximité se trouvait la console du directeur des opérations aériennes. Derrière elle était assis le directeur principal des vaisseaux spatiaux habités, qui travaillait comme intermédiaire entre le centre de contrôle de mission et la direction du centre spatial. Pendant les missions Apollo, Chris Kraft était souvent assis sur cette chaise. Tableau de console du directeur des opérations

NASA HQ

Ce poste a servi d'intermédiaire entre l'équipe du centre de contrôle de vol et le siège de la NASA à Washington, DC Sai a noté qu'un représentant du siège social devait rarement faire quoi que ce soit, mais généralement il y avait quelqu'un assis et regardant la console. Tableau de la console du siège de la NASA

Ministère de la défense

Le dernier siège de répartiteur, à droite, était réservé à un représentant du ministère de la Défense, généralement un général. La présence du ministère de la Défense dans une agence civile à première vue semble inhabituelle, mais l'armée était chargée de coordonner les missions de sauvetage des Gémeaux et d'Apollo après le débarquement des astronautes. Aujourd'hui, la console déclassée dispose d'un téléphone rouge très cool. Diagramme de la console du porte-parole du ministère de la Défense Console de décoration téléphonique rouge

Consoles intérieures

Il reste très peu de fils et de circuits d'origine dans le MOCR 2. Les plans initiaux de la NASA pour la restauration de la salle incluaient de fournir à chaque console des lumières clignotantes pour donner la dynamique de la pièce et «donner aux visiteurs une idée réaliste de ce à quoi ressemblait la salle de contrôle à l'ère des missions Apollo». Malheureusement, il n'y avait tout simplement pas assez d'argent pour cette partie de la restauration, et bien que les consoles MOCR 2 contiennent aujourd'hui de nombreux panneaux Apollo, tous sont des coques vides détachées. L'une des consoles remplies de fer est l'ère de la navette spatiale. Le timbre «juillet 1980» est visible en haut à droite de la planche. L'intérieur d'une des stations. Différentes planches ont des timbres de 1968 et 1969. Les tubes noirs semblent être connectés au système pneumatique.