當年登月失敗的阿波羅13號到底出了什麼問題?

2020-12-02 奇聞密錄

在1970年4月11日美國發射的「阿波羅13號」任務開始後的近56個小時,似乎是迄今為止美國國家航空航天局阿波羅計劃最順利的一次飛行。

宇宙飛船載著太空人吉姆·洛弗爾,傑克·斯維格特和弗雷德·海斯到他們計劃的月球著陸點,距離地球僅200,000英裡,並且正接近月球軌道。

人們在觀看阿波羅13號的發射

4月13日晚9點左右,機組人員結束了電視轉播,在節目中他們介紹了宇宙飛船,並談論了如何控制失重帶來的影響。 「這是阿波羅13號的船員,祝大家在那裡度過一個愉快的夜晚,」阿波羅13號計劃是由美國海軍上尉任務指揮官洛弗爾牽頭,他的其他三個任務(包括阿波羅8號)也是由他主導的。

不到10分鐘後,太空人在進行例行維護任務出錯並使太空飛行器的氧氣罐爆炸,原本應為美國航天計劃在月球上的第三次著陸變成了一場拯救三名太空人生命的絕望競賽。 美國宇航局的飛行控制器和工程師在位於德克薩斯州休斯敦的載人太空飛行器中心(現為詹森航天中心)的任務控制中心全天候工作,改進了一系列創新程序,於4月17日將洛維爾,斯維格特和海斯安全帶回家。 這是美國太空計劃歷史上最戲劇性的事件之一。

三位太空人在執行太空操作

出現警告信號

為了給燃料電池提供動力,該燃料電池提供了飛行中使用的大部分電能,阿波羅號太空飛行器載有兩個液氫罐和兩個液氧罐。 NASA隨後的調查顯示,阿波羅13號船上的2號氧氣瓶在1969年阿波羅10號任務執行之前的維護過程中意外掉落,造成了輕微的內部損壞,這在以後的檢查中沒有發現。

在1970年3月的測試中,重新安裝的儲氣罐未能正確排空氧氣。 測試團隊決定通過將儲罐加熱一整夜以迫使液態氧燃燒掉來解決此問題。 但是,地面高壓直流系統產生的電湧使儲罐加熱器上的自動關閉開關失效,溫度驟升至華氏1000多度。 儘管沒有外部跡象表明問題存在,但熱量顯然破壞了容器內部電線的絕緣層,這將相當於將容器變成了一顆炸彈,並且隨時有可能爆炸。

指揮艙成功進入大氣層

連鎖反應導致爆炸

在飛行過程中,太空人必須定期打開燃料箱的內部風扇,通過攪動的方式來給燃料箱輸送氧氣。但是,在4月13日晚上,斯威格特(Swigert)打開第二個氧氣罐上的風扇進行例行的「低溫攪拌」時,損壞的電線引起了火花,著火了。在晚上9:08,太空人增加了氧氣管的內部壓力後,儲罐爆炸了。

指揮艙被打撈

當洛弗爾在即將到來的「本周歷史」播客中講述時,他和海斯在聽到爆炸聲時完全措手不及。 「我抬頭看著弗雷德·海斯(Fred Haise),看看他是否知道引起噪音的原因。從他的表情我可以看出,他不知道。然後我在查看命令說明書的時候偷偷撇了斯威格特,他的眼睛像飛碟一樣寬。我們都知道這是漫長而險惡的回家之旅的開始。」

斯威格特(Swigert)說:「呼叫休斯頓,我們在這裡遇到了問題。」在聽到爆炸罐的撞擊聲後,警告燈打開了。 更多的閃爍燈很快表明該船的三個燃料電池中有兩個損壞了,電池的損壞給三位太空人帶了巨大的挑戰,電池產生的電力不僅要維護太空飛行器的正常飛行,還要進行太空人的必需品——水的生產。

休斯頓中心進行遠程控制

在爆炸發生13分鐘後,洛弗爾(Livell)瞥了一眼窗戶,發現其他東西在敲打著玻璃。他報告說:「我們的飛船好像在將一些氣體排放到太空中」由於兩個氧氣罐位於太空飛行器的同一部分,因此爆炸也損壞了另一個氧氣罐,並開始將氧氣洩漏到太空中。

落地之路

現在,休斯敦的地面管制員動員起來執行了空前的生存任務。他們命令機組人員從飛船的指揮艙奧德賽進入單獨的著陸艙。如果一切按計劃進行,那麼直到太空人準備著陸時才打開著陸艙一共需要90小時。現在,它不得不讓洛弗爾,斯威格特和海斯活著大約90個小時,直到他們可以轉移回受損的指揮艙以重新進入地球大氣層。

三位太空人與總統合影

為了降低能耗,機組人員關閉了太空飛行器上的所有非關鍵系統,以減少水的消耗,以便有足夠的能力冷卻著陸模塊的過度負擔的硬體。有一次,當水瓶座中積聚了太多的二氧化碳時,任務控制部為太空人設計了一種清除氣體的方法,指示他們用塑膠袋,紙板和膠帶建造一個「郵箱」以進行淨化使用命令模塊中的碳罐收集氣體。

「他們制定了一個系統,然後將其逐字傳達給我們,」洛弗爾告訴本周《歷史》。 「軟管。膠帶,舊襪子和我的天哪,時間是使我們免於死亡的一件事。」

阿波羅13號宣布「成功的失敗」

4月17日,休斯頓的工程師成功為奧德賽提供了動力,之後,機組人員通過拋棄月球艙為到達地球的最後階段做好了準備。 最終,在上午11:53,阿波羅13號飛船剩下的部分重新進入了地球大氣層,降落在薩摩亞附近的太平洋。

被營救的三位太空人與群眾揮手

由於在救援洛弗爾,斯威格特和海斯的過程中獲得了很多寶貴的經驗,因此NASA將阿波羅13號任務歸類為「成功的失敗」。 從阿波羅14號開始,每架太空飛行器都將被提供一個額外的電池以及第三個備用氧氣罐,該氧氣罐位於服務模塊中其他兩個罐的另一部分,可專門用於為太空人提供空氣。 之後八次的阿波羅任務,再也沒有發生過此類事件。

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