阿波羅11號返回地球的「最後一公裡」

2020-08-21 光明科普

為了紀念阿波羅11號首次登陸月球50周年，2019年CNN推出了紀錄片電影。電影真實地再現了50年前那一場迄今為止人類航天史上的重要事件。電影沒有旁白，真實影像資料搭配完美、緊張而恢弘的音樂，穿插著任務執行時的真實聲音，讓50年後的觀眾享受了一次視聽盛宴。即使從今天回頭看，阿波羅11任務也當之無愧是人類航天史迄今為止的巔峰。

我們來再次回顧一下整個飛行過程：

回程一切看起來如此流暢、完美無暇，三人中阿姆斯特朗（Armstrong）心率最高才到110，另外兩人奧爾德林（Aldrin）和柯林斯（Collins）都沒過100，看來都是胸有成竹。而事實上，阿波羅11號離開地球那一刻，每往前一公裡，都要伴隨著上百個風險點。

2019年南希·阿特金森(Nancy Atkinson)在她的新書《月球八年》中披露了鮮為人知、且不易被察覺的一個瑕疵，幾乎讓阿波羅11號失敗在「最後一公裡」。書中描述了迎接他們的飛行員弗蘭克·布朗看到飛船時報告了以下情況:

「當時的場面非常壯觀，四周碎片飛濺，我看到了兩個物體，他們非常接近，一個尾部的部分基本完好，而頂部的部分四分五裂，那是正在分解的推進艙。」

當你對空間碎片有一定了解的話，就知道事情的嚴重性，返回艙極有可能與推進艙或飛濺的碎片撞上，導致災難性後果。

假如阿姆斯特朗、奧爾德林、柯林斯因此而不幸犧牲，我們也許會聽到下面這一段草擬的總統演說。

「他們的探險，鼓舞世界人民團結一心；他們的犧牲，使人類的兄弟之情緊密相連。

在古時候，人們仰望星空，在星座當中看到了他們的英雄。在現代，人類也會觀星，但我們的英雄是活生生的血肉之軀。其他人將追隨他們的腳步，並找到回家的路。

人類的探索將不會因此折戟。這些犧牲者是第一批，並將在人們的心中永遠排在第一位。

從此，每一個於夜晚抬頭凝視月亮的人，都知道在另一個世界中有某個角落是永遠屬於人類的。」

幸運地是這篇演講稿從未被使用。

但問題出在哪裡呢？按計劃，推進艙和返回艙分離後，推進艙要主動施加控制，自動遠離返回艙。設計師其實早就考慮到了碰撞風險，採取了推進艙主動規避返回艙的策略。可是，在具體任務中，推進艙並沒有遠離返回艙，而是緊隨著返回艙急速下墜，並分裂為大量碎片，造成隱患。

工程師們仔細分析發現可能是由於活動部件太多，在分離的過程中切斷了推進器的點火過程。很快，工程師加裡·詹森(Gary Johnson)重新設計了阿波羅彈射控制器，並應用到了阿波羅12號上。在之後設計哥倫比亞飛船的時候，同時安裝了兩類推力器，控制推進艙穩定，保證推進艙和返回艙發生碰撞的概率為零，徹底解決了這個問題。

作者簡介：甘慶波，天體測量與天體力學博士，中國科學院青促會會員，中國科學院國家天文臺「星雲計劃」研究員， 碩士生導師。主要從事人造衛星動力學、空間碎片監測預警與清除等領域的研究。

[ 責編：趙宇豪 ]

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