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「阿波羅13號」的驚險經歷

休斯敦,這裡發生故障

在西方世界,13被認為是一個不吉利的數字。然而當「阿波羅」計劃按序列進行到13號時,NASA仍然決定按序列來實施他們的「阿波羅」登月計劃,因為他們相信美國的太空冒險並非靠運氣來實現,而是建立在集體的努力之上才能實現的,是靠宇航員們的艱苦訓練和科學家們的積極的冒險精神來實現的。NASA並不迷信傳統的說法,按次序命名下一輪航飛的飛船為「阿波羅13號」。

「阿波羅13號」的驚險經歷

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「阿波羅13號」的發射時間定於1970年4月11日。

當地時間下午2點13分,在一陣巨大的轟鳴聲中,「阿波羅13號」在佛羅里達州肯尼迪角發射台升空。三位宇航員分別是:上校詹姆斯·A·洛弗爾、上校約翰·L·斯威格特和上校弗雷德·W·海斯。詹姆斯·A·洛弗爾是飛行指令長,這名42歲飽經風霜的宇航員曾先後參加過「雙子星座」7號、12號以及「阿波羅8號」的飛行任務。斯威格特是指令艙駕駛員,海斯是登月艙駕駛員。其中洛弗爾和海斯是登月宇航員,他們將在月球上一個名為「瑪羅兄弟」高原的地方著陸。「瑪羅兄弟」位於月球赤道附近,是由一顆巨大隕星撞擊月球所致的盆地。科學家們估計幾百萬年前隕星與月球最初撞擊把月球內層基岩衝擊裸露於月球表面。「阿波羅13號」的宇航員將到耶里採集基岩標本,供科學家們更多地了解月球的結構。

可是讓人感到不安的事情在最初的幾分鐘內就發生了。在升空僅僅幾分鐘後,火箭出現異常情況,第二級火箭中的一個引擎提早兩分多鐘熄火。休斯敦地面指揮中心的火箭專家立即向火箭指令系統發出指令,他們讓另外四個引擎延長點火時間,以彌補不足的功率。然後再讓第三級火箭點火9秒,才使「阿波羅13號」終於正常納入地球軌道,但比預定時間推遲了44秒鐘。

儘管這次故障最後被解決了,然而還是讓大家心裡有點不安。在進入地球軌道後不久,第三級火箭點火,在巨大的推力下「阿波羅13號」逃逸出地球的引力,奔出地球軌道,開始了為期三天的奔月之旅。

「阿波羅13號」的驚險經歷

和前幾次一樣,在奔月旅程開始後不久,指令艙駕駛員約翰·L·斯威格特操縱指令艙與服務艙一起與第三級火箭分離。此時登月艙還在第三級火箭內,必須將登月艙置於指令艙的前端,然後將第三級火箭甩掉,再將由服務艙-指令艙-登月艙構成的「阿波羅13號」對準三天後月球到達的位置向前進發。「阿波羅13號」的登月艙被命名為「寶瓶座」,指令艙被命名為「奧德賽」。分離和對接進行得很順利,完畢後「阿波羅13號」繼續它的奔月旅程。

隨後的兩天里,飛船的飛行顯得有些過於單調,這也許是公眾對於艙內的生活已經不再感到新鮮,因此地面的新聞媒體對這兩天的艙內電視轉播已不是那麼熱心。然而所有的一切都在看似不經意間來臨了,「阿波羅13號」所面臨的危險遠遠超出了人們的想像。

4月13日夜間9點左右,飛船處於進入轉向月球軌道的最後階段。

三位宇航員正準備晚間休息,突然間飛船內爆發出巨大的響聲,「阿波羅13號」猛然間的震動讓宇航員們感到不可思議。警報器鈴聲大作,警報燈閃爍不斷。

三位宇航員此時都飄在指令艙中,海斯正要向登月艙走去,洛弗爾看見他正處於艙門處的甬道里,以為響聲是海斯開啟登月艙時發出的聲音,然而當看見海斯驚訝的表情時,洛弗爾突然明白海斯與這巨大的響聲無關,那麼聲音來自哪裡呢?「我當時確實不知道發生了什麼事情,但我無法想像為什麼聲音這麼大,」洛弗爾說,「我抬頭看了一眼海斯,我明白了他也不知道這是怎麼一回事。於是,我又朝斯威格特那邊望了一眼,他的眼睛瞪得溜溜圓。」斯威格特開始以為飛船被一顆隕星擊中了。然而情況並非他所想像的那樣。

「阿波羅13號」的驚險經歷

坐在駕駛員位置的斯威格特迅速檢查眼前的儀錶,他發現飛船的電能嚴重耗損,電壓系統讀數正在下降。同時耳機里傳出主控警報器的聲音。

斯威格特馬上向地面指揮中心發出緊急呼叫:「休斯敦,這裡發生故障。」

「休斯敦,這裡發生故障。」洛弗爾重複道。

聽見他們的緊急呼叫,休斯敦的監控人員大感吃驚。

三位宇航員開始在座艙里移動起來,想找出事情發生的原因。他們很快便查出爆炸破壞了指令艙的兩個燃料電池。隨後三分鐘里又有幾個警示燈閃了起來。不一會兒,一號和三號燃料電池都同時停止工作。在這種情況下,登月行動自然要泡湯了,因為宇航員們不可能單靠一個燃料電池來完成登月航程,這使得他們極為失望。

然而更加糟糕的還在後面,洛弗爾注意到二號氧氣箱氣壓讀數為零,並且讀數顯示一號氧氣箱的氧氣也正在減少,他嚇得目瞪口呆——他們的處境十分嚴峻。他向窗外望去,發現一種氣體正以極快的速度向外排出。洛弗爾意識到這是飛船尾部氣體泄露,第二個液態氧氣箱馬上就會沒有氧氣了。

氧氣正在消耗。

氧氣在飛船上有幾種用途,其中最重要的是用於供給宇航員維持生命所需。氧料箱儲存的氧氣還用於和飛船燃料電池中的氫氣進行反應,這些燃料電池中的氫氧化學反應所產生的能量可為飛船提供所需的一切電能。若無適量的氧氣,所有燃料電池將無法工作。燃料電池不工作,就無法向飛船提供所需的電能。

宇航員們不再為沒能成功登月而感到惋惜,他們關心的是怎麼才能活著回家。

「阿波羅13號」的驚險經歷

考驗VS智慧

設在休斯敦的指揮中心過了較長時間才真正意識到飛船上出現了大問題。沒有時間去查找問題發生的原因。飛行控制中心現在必須拿出讓宇航員們活著返回地面的方案。

機組人員和休斯敦的技術專家終於弄清楚「奧德賽」原來發生了一起爆炸,引起二號氧料箱破裂和一號氧料箱緩慢泄漏,另外還使三個燃料電池其中的兩個受到損壞。儘管飛行控制中心的工程師和宇航員自己都付出了許多努力,但「奧德賽」的動力和生命保障系統都不能再重新恢復;登月艙將不得不被當作宇航員的救生船。登月艙原設計的乘員為兩人,飛行時間為兩天,現在卻要承載三人,還要進行四天的飛行。情況真是令人難以想像。

洛弗爾、斯威格特和海斯當時遠離地球20萬英里。他們的軌道因爆炸而有所改變,但仍在向著月球飛行,如果不是衝力過大,他們原本可以馬上終止這次飛行,而不必首先進入環月軌道並利用它的引力減速,但他們現在已經越過了那一點,現在要掉頭返航已不可能,而且飛船已經無法產生足夠的電力直接返回地球,他們只能先繞月球飛行。

在圍繞月球飛行期間,宇航員們將對登月艙著陸引擎進行軌道點火,把「阿波羅13號」推進返回地球的軌道。而以前的幾次任務中從未這麼使用過登月艙引擎。

另外還有一個問題,登月艙沒有配備隔熱板,因此決不可能進入地球大氣層,唯有按設計要求配置隔熱板的指令艙方能重返大氣層。

現在洛弗爾、斯威格特和海斯三人將希望寄托在兩件事上:第一,登月艙引擎須在飛船繞飛到月球另一面時進行軌道點火,以確保宇航員安全返回地球。第二,當他們返回到地球軌道時,指令艙還有足夠動力實現安全返回大氣層。但這兩種成功的機會並不樂觀。

現在洛弗爾和海斯兩人在登月艙「寶瓶座」里,而斯威格特獨自在「奧德賽」指令艙內。在同一時間內,斯威格特關閉指令艙動力,而洛弗爾和海斯一起增加「寶瓶座」的電能。斯威格特儘可能減少「奧德賽」的電能消耗,只啟用座艙燈、無線電以及航飛後期為重返大氣層制導系統配用的加熱器,稍後才鑽進「寶瓶座」加入到洛弗爾和海斯的行列。

就在大家忙著為「阿波羅13號」的返航出謀劃策的時候,「阿波羅13號」已經飛臨月球。此時休斯敦在經過商討之後,最終決定在幾個小時之後進行返航點火。然而此時在指揮中心卻出現了分歧,有些專家為了讓宇航員提早兩天返航,建議採用超速點火,這要求「阿波羅13號」拋棄服務艙,目的是減輕飛船的重量。但是這就面臨一個問題,拋棄服務艙會讓密封的隔熱盾過早地暴露在太空中,不同的溫度環境下難保隔熱盾不會出現什麼問題,而一旦隔熱盾出現問題,那麼飛船在穿過大氣層的時候就會被燒毀,後果可想而知。

NASA最終決定保留服務艙點火飛行,用四天的時間來返回地面。但整個航程哪能弄來足夠動力維持飛行?待宇航員進入地球大氣層時,哪來足夠的水和氧氣維持生命和保持精力?對宇航員來說,這是一場嚴峻的考驗。休斯敦的專家小組在尋找解決這些問題的答案,他們制定出一系列儲存電能的方案以及節氧措施。工程師們還想出一個辦法,飲水可以從宇航員原計劃登月使用的生命背包中提取。

當時有一個叫斯邁利的管理人員,當得知「阿波羅13號」出問題時,他正在家裡看電視。他在幾分鐘內迅速趕到指揮中心,努力幫助尋找解決方案。為了節約能量,宇航員不得不從指令艙轉移到登月艙。他們本來使用氫氧化鋰濾罐凈化飛船內的二氧化碳,但備份的濾罐和登月艙的設備不匹配。斯邁利和工程師們很快有了一套改進濾罐的方案,而造一個新的模型卻要花一兩天時間。斯邁利說,當時他們最關心的是宇航員們是否有輸送帶。他們設計的方案中利用了塑料袋、硬紙板和輸送帶。後來據海斯介紹,當時設備改裝得很有技巧,雖也有些勉強,但它確實工作了。「如果當時沒有人想出這個辦法,我們將不可能倖存下來。」

許多問題得到了解決,這讓大家開始感到以登月艙為輔助動力的四天回程時可行,只要不再發生別的故障,兩艙的電能及機組人員所需的給養和飲用水時能維持到預期的天數。

為了節省能量,一切設備均以最小功率運行。飛船變得極冷,溫度幾乎接近冰點,水汽凝結在艙壁四周和儀錶盤上,使飛船內變得寒冷、陰濕。「奧德賽」一片漆黑,唯有登月艙保留能耗極低的微弱燈光。三位宇航員不禁感到一陣恐慌,更何況其中一個艙體實際上已失去了作用,而他們離地球還很遙遠。

隨著時間的過去,「阿波羅13號」離月球越來越接近了。宇航員開始為登月艙的所有系統充電,為即將到來的引擎點火做準備。在飛行到月球背面的時候,「阿波羅13號」與地面指揮中心失去了聯繫。這一直持續了將近半個小時。恢復聯繫的時候,「阿波羅13號」已經開始返航了。

點火的時刻終於來到了。登月艙里,洛弗爾啟動按鈕點火。三人感覺到了一股強烈的推力。

這次點火非常成功,大家心裡都感到很興奮,畢竟第一道難關就這麼過去了。休斯敦也為他們的精彩表演而叫好,大家信心十足。「阿波羅13號」在返航的旅程中又向前邁進了一大步。

「阿波羅13號」的驚險經歷

又冷又黑的返航

登月艙點火之後,「阿波羅13號」開始奔向地球軌道。然而事情總是令人感到不那麼順利。根據地面雷達跟蹤站發來的信息顯示,「阿波羅13號」在飛向地球時,由於某種力量的作用使它越來越脫離點火後確定的航線,倘若這麼繼續下去,宇航員們將無法回到地球。這讓指揮中心的人們感到很苦惱,他們猜測可能是飛船仍然在發生氧氣泄露,因為在宇宙真空環境下這種力量足以使飛船發生偏航。為此地面工程師們開始計算航線偏離情況,準備在接下來的某個時刻實施航線修正。

與此同時,三位宇航員開始想辦法降低登月艙的能量消耗,為後面的返航操作儲備剩下來的有限能源。宇航員只能以這種方式來盡量為他們的將來儲備希望,儘管這一路可能會遇到很多的困難,比如寒冷的侵襲。

時間到了4月14日。宇航員們在做完這些工作之後,已經感到疲勞不堪,他們自出現險情以來還沒真正有過充足的睡眠,此時他們開始輪流休息。

然而現實的情況讓每一位宇航員都不能很順利地入睡。指令艙內的氣溫已經接近10度,而且還在越來越冷,未來還有接近三天的航程。斯威格特由於操心過度難以入睡,洛弗爾怎麼也睡不著,海斯乾脆在登月艙里與航天測控站通訊員傑克勞斯馬通話。

3小時以後,洛弗爾不再勉強入睡,於是返回登月艙替換海斯。

勞斯馬建議他們最好穿上太空衣,以抵禦飛船內不斷下降的溫度。洛弗爾說不。他認為穿上臃腫的太空衣活動極為不方便。儘管指令艙配備的緊急降落包內夾有幾張毯子,但已埋在一大堆其他東西的底層,他們既沒有時間也沒有精力把毯子翻出。

時間一小時一小時地流逝。斯威格特回到「寶瓶座」與洛弗爾在一起,以便讓海斯去休息。洛弗爾和勞斯馬在談論即將實施的航向修正計劃,並準備在10小時之後進行引擎點火。

宇航員們依然有一段漫長的航程,然而對解決泄漏問題卻萬般無奈,甚至對座艙內二氧化碳密度增加的問題還沒有完全解決。因此,洛弗爾和斯威格特為解決該問題想試用指令艙的異味過濾器。

他們利用過濾器拼成一個箱,就像個郵箱,將它接通一條軟管來吸收空氣中的二氧化碳以達到過濾的目的。這是個很不錯的發明,看來還挺管用。

4月15日,還有兩天的航程。

休斯敦當地時間上午10點30分,在經過近一個多小時的準備之後,登月艙準時點火。此次點火在精心的準備之後非常的成功,「阿波羅13號」重新納入為時約40個小時即可在太平洋濺落的航軌。

在修正航線之後,他們繼續為重返大氣層所用的蓄電池配備足夠的電能,以便驅動指令艙重返大氣層。如果蓄電池未獲得足夠的充電,斯威格特將無法操控指令艙穿越大氣層。

在這種情況下,登月艙又不得不開始降低動力消耗。此時宇航員們可安心下來休息一會兒,但在那越來越冷的環境里根本休息不好。指令艙內的溫度已降至7攝氏度。

4月16日清晨,斯威格特開啟「寶瓶座」號電源,開始給「奧德賽」重返大氣層時用的蓄電池充電。充電時間持續了15小時。降低登月艙的能耗一直進行得相當成功,這為「奧德賽」的足夠蓄電提供了保障。

此時三位宇航員的唯一工作就是堅持到最後時刻。指令艙越來越冷,舷窗和儀錶板上開始凝結水珠。由於一直控制飲用水,海斯患上了腎炎,身體直打哆嗦。他們三人在過去的兩天里一直節約用水,節約到危險的程度。休斯敦擔心缺水還會影響宇航員在進入大氣層時的判斷力和反應力。

「阿波羅13號」的驚險經歷

地球就在眼前

因為爆炸破壞了指令艙里的水箱,三位宇航員的飲用水不得不嚴重縮減,這使宇航員們的身體狀況面臨一定的威脅。指令艙溫度越來越冷,幾乎快接近冰點,情況變得比先前更加糟糕。不過當看見窗外越來越大的地球,宇航員們還是咬緊牙關。

溫度降低還帶來了另一個問題,艙內開始不斷地凝集水珠,液態的水很可能造成儀器的電力系統短路,這將是更為嚴重的。為了清除凝集的水珠,宇航員們需要不停地去擦拭。還有些儀器在低溫環境下甚至有可能失靈。

雖然處於陽光照射之下,然而指令艙正背著太陽,無法得到太陽光的照射,溫度自然也就沒法改善,這種情況直到4月17日凌晨5點才得到改善。經過計算,「阿波羅13號」定於大約當日正午濺落。休斯敦判定剩餘電能足以使登月艙加足功率。因此「寶瓶座」號開始升溫驅逐寒氣。

最後的關頭終於來臨了,當指令艙進入大氣層的時候,高溫使他們與地面指揮中心的聯繫中斷,這將持續大約三分鐘。大家都在為三位宇航員和「阿波羅13號」的最終命運祈禱。

「喂,喬。」終於出現斯威格特的聲音。「阿波羅13號」飛船的事件隨著這一聲回答終於宣告結束。

「阿波羅13號」已返回地球!

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