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登月史上最不可思議的阿波羅13號(hào),爆炸的飛船如何成功返回地球?

2021-08-07 19:29 作者:腦洞烏托邦  | 我要投稿

提到載人登月計(jì)劃,相信大部分人首先想到的就是阿波羅11號(hào)和首個(gè)登上月球的人類阿姆斯特朗。但事實(shí)上在太空探索的過程中,有無數(shù)不懼死亡,敢于奉獻(xiàn)的宇航員們,而他們中的很多人的名字都不被大眾所熟知。如果你問我世界上是否存在奇跡的話,那么阿波羅13號(hào)登月任務(wù)絕對(duì)算得上人類歷史上最具奇幻色彩的一次太空歷險(xiǎn)了。今天咱們就來聊聊他們的故事。

很多人都認(rèn)為阿波羅13號(hào)登月計(jì)劃從一開始就是一項(xiàng)被詛咒的任務(wù)。13,在我們眼中就是一個(gè)再平常不過的數(shù)字了??墒窃诤芏辔鞣饺搜壑校?3卻象征著災(zāi)難的來臨。最后的晚餐中,背叛耶穌基督的猶大是第13個(gè)在餐桌上就座的人。人們忌諱在13號(hào)出游。在一些飛機(jī)中,你甚至都找不到 13排。在電梯中,人們會(huì)用12A來代替13樓。

而阿波羅13號(hào)的發(fā)射時(shí)間是在1970年4月11日13時(shí)13分。這是嚴(yán)格根據(jù)物理學(xué)和航天動(dòng)力學(xué)精確計(jì)算出的最佳發(fā)射時(shí)間,但不得不說13時(shí)13分又為這次登月任務(wù)平添了一份迷信的色彩。原定的三位宇航員分別是指令長詹姆斯.洛威爾、指令艙駕駛員肯·馬廷利, 和登月艙駕駛員弗雷德.海斯??删驮趫?zhí)行任務(wù)的前幾天,肯·馬廷利得知他可能無意中接觸過德國麻疹。如果在任務(wù)過程中出現(xiàn)了麻疹癥狀后果將不堪設(shè)想,無奈之下,NASA只能選擇臨時(shí)換人。最終定下的三位宇航員是詹姆斯.洛威爾,杰克·斯威格特和弗雷德.海斯,他們將在太空中待上10天。

阿波羅13號(hào)飛船主要分為三個(gè)部分: 登月艙寶瓶座(Aquarius),它將帶領(lǐng)兩名宇航員抵達(dá)月球表面。指令艙奧德賽(Odyssey),宇航員的大部分飛行時(shí)間都會(huì)在這里度過。最后是身形巨大的服務(wù)艙,運(yùn)載著充足的燃料,氧氣和生活必需品。當(dāng)進(jìn)入月球軌道后,登月艙會(huì)與指令艙和服務(wù)艙分離,隨后兩名宇航員著陸月球,另外一名宇航員留在指令艙中。在此期間,指令艙和服務(wù)艙會(huì)繼續(xù)圍繞月球飛行。登月任務(wù)完成后,登月艙重新起飛,在月球軌道上重新和指令艙以及服務(wù)艙結(jié)合,最后重返地球。整個(gè)過程需要非常精密的計(jì)算,不能出一點(diǎn)差錯(cuò)。

作為美國第三次登月任務(wù),阿波羅13號(hào)發(fā)射之后,剛開始一切運(yùn)行正常。盡管在發(fā)射的過程中,第二級(jí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)異常, 提前約兩分鐘熄火,但是充足的冗余設(shè)計(jì)保證了飛船的正常飛行。

發(fā)射后46小時(shí),地面控制中心的工作人員還打趣抱怨說:飛船的狀況太好了,我們已經(jīng)無聊到要哭了。發(fā)射后56小時(shí),3名宇航員還做了電視直播,向地面上的人展示了太空中的生活。杰克·斯威格特在鏡頭前表演如何在失重的狀態(tài)下移動(dòng)身體。4月13日,20點(diǎn)58分,指令長詹姆斯.洛威爾跟大家道了晚安。那時(shí)誰都沒有想到直播結(jié)束的短短9分鐘之后,災(zāi)難悄然而至。

●? 太空歷險(xiǎn)

1970年4月13日21點(diǎn)7分,地面指揮中心通知指令艙駕駛員斯威格特?cái)噭?dòng)服務(wù)艙中的氧氣罐。這是一項(xiàng)例行操作,為的是讀取更精準(zhǔn)的氣壓數(shù)據(jù)。斯威格特來到服務(wù)艙,打開了低溫貯箱的風(fēng)扇,緊接著不到3秒鐘之后,飛船尾部傳來一陣巨大的爆炸聲。

地面工作人員全部都懵了。過了好一會(huì)兒,斯威格特向指揮中心報(bào)告說,“喂,休斯頓,我們這里遇到了麻煩?!?/p>

休斯頓是NASA太空地面指揮中心所在地。工作人員們都不敢相信自己的耳朵,說到,“這里是休斯頓,請(qǐng)?jiān)僬f一遍?!?這時(shí)此次飛行的指令長詹姆斯.洛威爾,說出了太空史上最著名的一句話,也是日后被無數(shù)影視劇借用的著名臺(tái)詞。

此時(shí)地面指揮中心還在嘗試搞清楚到底是哪里出現(xiàn)了故障。 飛船的各個(gè)系統(tǒng)開始出現(xiàn)異常,三個(gè)燃料電池中的兩個(gè)壞了。從液氧箱的氣量和壓力來看,一個(gè)液氧箱已經(jīng)完全空了,另一個(gè)也在迅速泄氣。爆炸發(fā)生14分鐘后,詹姆斯.洛威爾偶然向窗外瞟了一眼,發(fā)現(xiàn)飛船正在向外太空泄露某種氣體。他們心中咯噔一下。事實(shí)證明,是“阿波羅13號(hào)”服務(wù)艙的2號(hào)液氧箱發(fā)生了爆炸,同時(shí)也導(dǎo)致1號(hào)液氧箱泄露。服務(wù)艙的外殼也被炸開了一個(gè)大洞。

服務(wù)艙中的氧氣以超低溫的液態(tài)形式儲(chǔ)存,除了提供氧氣之外,還用來驅(qū)動(dòng)燃料電池。氫和氧在燃料電池中混合,最終產(chǎn)生電力和水。也就是說在太空飛行中,氧不但是宇航員的生命支持系統(tǒng),更維持著整個(gè)飛船的導(dǎo)航和電力系統(tǒng)。失去了氧氣,整個(gè)飛船很快就會(huì)停止工作。

在確認(rèn)液氧箱爆炸的那一瞬間,宇航員們就已經(jīng)知道這個(gè)旅程他們肯定是去不了月球了,甚至連安全返回地球可能都是一個(gè)奢望。他們?cè)诘孛嫔蠌膩頉]有接受過該如何處理如此重大的事故的訓(xùn)練。不過想來這也并不是NASA的錯(cuò),如果你問任何一個(gè)人:假設(shè)飛船的燃料電池全部故障了,氧氣都漏完了,指令艙失效了,飛船在飛往月球的半路上,你該怎么做?可能99.9%的人都會(huì)回答你,等死。

但是地面指揮中心的阿波羅13號(hào)飛行控制總指揮吉恩·克蘭茲覺得還有機(jī)會(huì)。他知道越是危急時(shí)刻越是要保持冷靜,不能將焦慮和恐懼的情緒傳遞給飛船上的宇航員們

緊接著,一場(chǎng)史無前例的太空救援行動(dòng)開始了。

●? 奇跡救援

想要使飛船返回地球,總體來說有兩個(gè)方案。第一種方案是啟動(dòng)服務(wù)艙的發(fā)動(dòng)機(jī),迅速改變飛船的軌道。這可能是最快的方法,可是服務(wù)艙已經(jīng)發(fā)生了爆炸,強(qiáng)行重啟發(fā)動(dòng)機(jī),沒人敢確定是否會(huì)帶來更大的災(zāi)難。除此之外,飛船當(dāng)時(shí)已經(jīng)很接近月球了,受到的月球引力很強(qiáng)。如果強(qiáng)制掉頭,不僅可能在短時(shí)間內(nèi)耗光所有的燃料,還面臨飛船在月球表面墜毀的可能性。

第二種方案是繼續(xù)朝月球飛行,在飛船繞過月球背面時(shí),啟動(dòng)登月艙而不是服務(wù)艙的發(fā)動(dòng)機(jī),利用月球的引力,將飛船投擲進(jìn)返回軌道。顯然第二種方案要安全得多。最重要的是指令艙內(nèi)的氧氣已經(jīng)維持不了多久了。3名宇航員唯一生還的希望就是躲進(jìn)“寶瓶座 ”登月艙。因?yàn)榈窃屡撛诘顷懺虑虻倪^程中需要自主飛行,所以那里還有一套獨(dú)立的供電、供氧設(shè)備和提供動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)。

事故發(fā)生1個(gè)半小時(shí)之后,地面指揮中心通知3名宇航員,決定采用第二種返回地球的方案。在太空中時(shí),讓他們進(jìn)入登月艙,把登月艙當(dāng)成臨時(shí)救生艇。另外,還需要將指令艙“奧德賽”迅速斷電,把保留下來的一點(diǎn)點(diǎn)動(dòng)力留到重新進(jìn)入地球大氣層時(shí)再啟動(dòng),因?yàn)橹挥兄噶钆摗皧W德賽”才能抵御飛船與大氣層摩擦所產(chǎn)生的高溫。休斯頓地面指揮中心聚集了無數(shù)擁有豐富知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的科學(xué)家和技術(shù)人員,只有給予他們毫無保留的合作與信任,才是安全回到地球的唯一機(jī)會(huì)。

然而在登月倉中的時(shí)間并不好過。登月艙的最初設(shè)計(jì)將足夠維持2名宇航員48小時(shí)的活動(dòng)。可現(xiàn)在需要支持3名宇航員至少存活3天。這就意味著他們需要關(guān)閉一切非必需的設(shè)備,讓飛船進(jìn)入超級(jí)省電的模式。食物和水也需要節(jié)省使用。沒有了加熱器,登月艙的氣溫迅速降到了5℃,航天員口中呼出的白汽凝結(jié)在冰冷的控制面板和窗戶上。在極端的條件下,他們還需要保持冷靜的頭腦和敏捷的動(dòng)作,因?yàn)槿绻村e(cuò)了一個(gè)鍵,他們就將萬劫不復(fù)。

即使是再怎么節(jié)省,登月艙上的燃料也只夠啟動(dòng)一次發(fā)動(dòng)機(jī)。地面上的工作人員一遍遍地核算著各種參數(shù),確保萬無一失。幸運(yùn)的是,變軌一次性成功了,在繞過月球背面后, 飛船以每小時(shí)5400英里的速度飛離月球,重新駛向地球。

但這還沒完,新的危機(jī)很快就出現(xiàn)了。登月艙用于過濾二氧化碳的化學(xué)裝置只能載兩名宇航員的情況下,堅(jiān)持48個(gè)小時(shí)。就像家用凈水器的活性炭濾芯一樣,總會(huì)有飽和需要被更換的時(shí)候。二氧化碳的濃度過高會(huì)導(dǎo)致人頭暈、注意力不集中、記憶力減退,甚至是腦缺氧和呼吸驟停。飛船的指令艙中儲(chǔ)存了一些備用的二氧化碳的過濾器,但它的形狀是方形的,而登月艙的過濾器是圓形的。

危難之際,地面工作人員利用飛船上能迅速找的膠帶,塑料袋,硬紙板和宇航服上的一段塑膠管,想出了頗具創(chuàng)意的方法,改裝了登月艙的二氧化碳過濾器。

1970年4月17日,在經(jīng)過了4天的日夜奮戰(zhàn)之后,3名宇航員終于走到了艱苦返程旅途的最后階段。4月17日10點(diǎn)43分,他們從“寶瓶座”登月艙重新返回到“奧德賽”指令艙,即將進(jìn)行飛船的分離操作。服務(wù)艙將脫離指令艙漂走,而登月艙與指令艙分離后,則會(huì)掉入地球的大氣層燒毀。最終,指令艙會(huì)載著三名宇航員降落在南太平洋當(dāng)中。當(dāng)然這一切的前提是,所有操作不出任何差錯(cuò)。這也是整趟旅途中最危險(xiǎn)的部分。指令艙需要以極精準(zhǔn)的角度切入大氣層,角度過大,飛船會(huì)被燒毀。角度過小,飛船將被大氣層彈開,也就是說,三名宇航員將永遠(yuǎn)漂浮在太空中。

與此同時(shí),因?yàn)榉?wù)艙曾經(jīng)發(fā)生過爆炸,雖然服務(wù)艙會(huì)與指令艙脫離,但是從照片中我們也很容易看出,爆炸對(duì)整個(gè)飛船都造成了嚴(yán)重的損壞。沒人敢肯定指令艙是不是還完好無損,防熱罩是否還能經(jīng)得起大氣摩擦所產(chǎn)生的高溫。

在分離登月艙時(shí),斯威格特最后說了一句“再見,寶瓶座,我們感謝你。”

我相信這句話絕對(duì)是發(fā)自肺腑的,在太空中,登月艙寶瓶座擔(dān)任了太多它原本不應(yīng)該擔(dān)任的職責(zé),沒有它,宇航員們不可能有機(jī)會(huì)挨過這漫長的4天。

4月17日11點(diǎn)23分,指令艙“奧德賽”即將進(jìn)入大氣層。在這期間宇航員們的通訊一般會(huì)中斷幾分鐘,但是根據(jù)地面工作人員的精準(zhǔn)計(jì)算,這個(gè)中斷的時(shí)間不會(huì)超過3分鐘。也就是說3分鐘之后,全世界都會(huì)知道他們是否能夠活著回來。

所有人都屏住了呼吸,死死地盯著指揮屏。然而3分鐘過去了, 指令艙還是沒有任何響應(yīng)。地面總指揮吉恩·克蘭茲嘗試與他們聯(lián)系。

半分鐘過去了,仍然沒有任何響應(yīng),克蘭茲再次說道,“奧德賽,休斯頓準(zhǔn)備就緒”。還是沒有響應(yīng),克蘭茲不斷地重復(fù)著“休斯頓準(zhǔn)備就緒?!?所有人一動(dòng)不動(dòng),氣氛令人窒息。

緊接著大家聽到了通訊設(shè)備中傳來滋滋啦啦的無線電信號(hào)聲,然后是斯威格特的聲音。

皇天不負(fù)有心人,當(dāng)大家聽到斯威格特的那句“okie over”的時(shí)候,控制中心的所有人不禁起身鼓掌,歡呼聲瞬間響徹整個(gè)中心。后來大家才知道,在指令艙“奧德賽”切入地球大氣層時(shí),角度比計(jì)算好的偏小了一點(diǎn)點(diǎn),導(dǎo)致穿越大氣層的時(shí)間比計(jì)算出的多了1分27秒。地面總指揮克蘭茲說,這絕對(duì)是他人生中最長的1分27秒。

最終,美國海軍的搜救艦隊(duì)在南太平洋中打撈起了指令艙,三名宇航員平安回家。說到這兒,相信大家都有一個(gè)疑問,導(dǎo)致這場(chǎng)事故的原因究竟是什么呢?

●??尾聲

事后,NASA專門組成了一個(gè)調(diào)查委員會(huì),對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行了梳理,嘗試找出爆炸的原因。結(jié)果發(fā)現(xiàn),阿波羅13號(hào)的2號(hào)液氧貯箱是來自阿波羅10號(hào)的一個(gè)二手產(chǎn)品。而且在安裝的過程中,還不慎被損壞過。

就在飛船發(fā)射的兩周前,宇航員們進(jìn)行了最后一次演戲。按照慣例,每次演戲過后,工作人員需要將液氧貯箱排空。而排空液氧最簡單有效的方式就是,打開貯箱的加熱開關(guān),使氧氣揮發(fā)??赡翘旃ぷ魅藛T發(fā)現(xiàn),始終都無法將氧氣徹底排空。于是就將液氧貯箱加熱器的電壓由28伏提高到了65伏??杉訜崞魃系臒岱€(wěn)定開關(guān)沒有進(jìn)行相應(yīng)的修改,導(dǎo)致保險(xiǎn)絲熔斷。在氧氣排空后很久,加熱器還在持續(xù)工作,貯箱內(nèi)的溫度一度達(dá)到了500攝氏度。周圍一些導(dǎo)線的絕緣層被燒化了,這就導(dǎo)致在發(fā)射當(dāng)天,液氧被灌入后,整個(gè)液氧貯箱成為了一顆不定時(shí)炸彈。

可以說是工作人員的一時(shí)疏忽,讓整整耗資4億美元的登月計(jì)劃瞬間泡湯,也讓3名宇航員差點(diǎn)命殞太空。在1995年之前, 阿波羅13號(hào)登月任務(wù)幾乎不被世人所知。大家都習(xí)慣性地記住那些成功的案例,直到1995年,由朗.霍華德導(dǎo)演,Tom Hanks主演的同名電影「阿波羅13號(hào)」上映后,此事件才被越來越多的人知道。

有些不知道電影是根據(jù)真實(shí)事件改編的觀眾看完電影后,甚至大罵:也就好萊塢能拍出來這種片子,現(xiàn)實(shí)生活中,他們根本不可能活著回來。搞得導(dǎo)演朗.霍華德哭笑不得,同時(shí)也確實(shí)證明了阿波羅13號(hào)救援行動(dòng)是多么的不可思議。它也被稱為是登月史上“最偉大的失敗”。

最后,這起事件讓我不禁想到了小說《火星救援》的結(jié)尾, 馬克.瓦特尼被救回之后所說的那段話。

他說:“為了把我這條爛命救回來,到底動(dòng)員了多少人力,這數(shù)字龐大到讓我傻眼。我活下來的代價(jià),一定超過好幾億美金。這一切只為了救援一個(gè)研究植物學(xué)的書呆子。何必這么大費(fèi)周章?可我想了想,大概知道答案是什么。如果登山者在山上迷路了,其他人會(huì)組成救援隊(duì)相助。如果發(fā)生火車出軌,就會(huì)有人開始排隊(duì)要捐血。如果哪個(gè)城市發(fā)生了大地震,全世界的人都會(huì)寄出急救物資。這就是人類的本質(zhì),存在于全世界每個(gè)文化之中,沒有例外。當(dāng)然,不論到哪里都會(huì)有些漠不關(guān)心的混賬,但是會(huì)在乎的人,數(shù)量絕對(duì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過那些冷漠的家伙。正因?yàn)槿绱?,有?shù)十億的人在危難時(shí)刻挺我、幫助我。

阿波羅13號(hào)救援行動(dòng)又何嘗不是如此呢?在事故發(fā)生的那一刻,所有人腦海中都只有一個(gè)想法,那就是不惜代價(jià),帶他們回家。


登月史上最不可思議的阿波羅13號(hào),爆炸的飛船如何成功返回地球?的評(píng)論 (共 條)

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