阿波羅13號:一次成功的失敗

2021-02-13 騰訊太空

阿波羅13號飛船在奔赴月球的中途發生液氧罐爆炸(概念圖)

太空探索是多種技術高度集成、整體系統高度複雜的重大科技工程,相距遙遠、通信困難、操作複雜,這些技術瓶頸不斷挑戰人類的能力極限。從1969 年7 月16 日至1972 年12 月19 日的三年多時間裡,阿波羅11 號、12 號、14 號、15 號、16號、17 號共6次、12名航天員先後登陸月球表面,在人類歷史上首次實現登陸地球以外天體的壯舉。但其中為什麼獨獨少了阿波羅13號?

太空探索從來都與失敗相伴相隨,屢戰屢敗的精神是太空探索的應有之義。阿波羅13號就是航天史上一次嚴重的災難性事件,也是第一次飛船在發射後的任務執行階段出現如此嚴重的故障。阿波羅13號於1970年4月11日13時13分發射,原計劃5天後登陸在月球上的弗拉·摩洛地區。但就在發射56小時後的4月13日晚上9時,在從地球飛往月球的途中,飛船指令艙的液氧罐發生爆炸,三名航天員不僅登月無望,而且命懸一線。液氧罐爆炸嚴重損壞了太空飛行器,爆炸發生後,飛船上的氧氣還可供應140小時,水只能供應66小時,二氧化碳只能供應45.3小時,而返回地球至少還需要100小時。三名航天員憑著高超的專業技能和堅忍不拔的毅力,在地面控制中心的精準指揮下成功返回了地球,創造了航天史上「雖敗猶榮」的光輝時刻。他們把原本用於登陸月球的登月艙作為救生艇,在太空中克服電力短缺、溫控異常、飲用水短缺、疾病等困難,成功獲救。

這是一次奇蹟般的天地大營救。阿波羅13號的成功獲救,無疑是對一個機構或團隊在面臨突發事件時應變能力的嚴峻考驗。航天系統十分複雜,出現問題是常態,也是無法避免的,但當問題出現的時候,需要第一時間將問題了解清楚,準確定位故障原因,並找出應對之策。因此,除了各專業領域的專家之外,還需要掌控各個環節、熟悉整個系統的將帥人才,他們憑著對整個航天任務的瞭然於心,在出現故障後冷靜應對,能夠快速準確地做出科學決策。

阿波羅航天員登陸月球

也有人將阿波羅13號的失敗歸咎於13這個不吉利的數字,其實高科技行業並不迷信,但航天系統的高度複雜性,使每次任務都具有高度風險性,的確增加了故障預測的難度。在阿波羅登月計劃中,超過2萬家公司、120個研究所、200多所大學、30萬人參與,各類元器件達300多萬個,整個系統極其龐大、複雜而要求又極為精密。其中每個環節或元器件都不能確保萬無一失,即使其中每一項的可靠係數為99%,只需將12項工作疊加在一起,可靠性係數就快速下降到不足90%。

執行太空探索任務的航天員不僅需要具備優秀的身體素質和堅韌的心理品質,更要具備紮實的專業知識。在阿波羅13號任務施救過程中,登月艙駕駛員海斯發揮了重要作用。海斯其實是被臨時調遣,替換可能存在健康風險的另一位航天員。雖然是首次執行太空任務,但他在格魯曼公司待了兩年多的時間,全程參與了登月艙的研製和生產,對登月艙的導線走向、電纜布置、相互間的關係和性能十分清楚。只有非常熟悉自己所駕駛的飛行器,才能在出現故障的時候靈活變通,沉著應對。

因此,未來登陸月球和火星考察的航天員,除了具有強健體魄和堅強的心理素質之外,應該具備地質學、生命科學乃至物理、天文等專業背景的科學家,對將要探索的未知世界充滿好奇,對它的地質和環境特徵有深刻理解。

航天員進入國際空間站

毫無疑問,今天的航天成就建立在過去不斷失敗的基礎上。如果阿波羅13號成功登月的話,只是人類歷史上第三次實現登月,也許要平淡的多。但一次充滿希望的登月之旅卻變成了一場驚心動魄的絕命大逃生。這其中暴露的管理問題,成功應對的經驗教訓,對之後的航天任務具有十分重要的借鑑意義。這些教訓和經驗固化成為「航天鐵律」,有效避免了同樣的錯誤再次出現。在航天業內專家眼中,阿波羅13號的意義絲毫不亞於甚至勝於成功登月。

太空探索既是充滿挑戰的旅程,也是不斷獲得驚喜的發現之旅。一代又一代探索者站在前人的肩膀上,這些持續不懈的努力將推動我們登陸月球,建立月球基地,登陸火星並最終實現火星移民。這種對未知世界的探索,擴大了人類的認知邊界和生存疆域,是人類社會蓬勃發展的不竭動力。人類終將走向深空。(鄭永春 中國國家天文臺)

阿波羅13號任務簡介


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