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阿波罗13号因故障爆炸之谜

2015-4-20 23:38| 查看: 11307

摘要: 据国外媒体报道,很多美国航天业内人士对于导演朗·霍华德(Ron Howard)拍摄的电影《阿波罗13号》常常怀有一种又爱又恨的矛盾心理。这部电影对美国宇航局的阿波罗计划进行了可说是极为精准的描述,并且大体上对阿波罗 ...
阿波罗13号因故障爆炸之谜

  据国外媒体报道,很多美国航天业内人士对于导演朗·霍华德(Ron Howard)拍摄的电影《阿波罗13号》常常怀有一种又爱又恨的矛盾心理。这部电影对美国宇航局的阿波罗计划进行了可说是极为精准的描述,并且大体上对阿波罗13号意外事件的处理进行了正面的展现。同时在这部影片中也表现了美国宇航局当年在处理阿波罗13号危机的7天时间里在救援工程方面所做的海量工作,并将这一危机事件的应对提升到了接近“神话”的高度。

  但在另一方面,《阿波罗13号》这部电影毕竟仍然逃不过好莱坞的那一套——无限制地聚焦和放大各个角色人物之间的关系话题。当飞船处于月球背面时,宇航员吉姆·罗威尔(Jim Lovell),杰克·斯威格特(Jack Swigert)以及弗雷德·海思(Fred Haise)互相之间实际上从未大声说话甚至相互吼叫,没有任何人怀疑过斯威格特的驾驶技巧。而同样的,在地面上的替补宇航员肯·马丁里(Ken Mattingly)也从未像影片中表现的那样将自己锁在一个模拟仓中亲自为阿波罗13号的动力故障设计排障方案。

  在影片中,人类的第三次登月行动已经显得非常平淡无奇:1960年代肯尼迪总统提出的要将一个美国人送上月球并安全送回来的非凡挑战已经达成,而公众对于登月的壮举也已经开始逐渐失去最初的那种兴奋,甚至电视台也已经不再对登月进行直播。但就在此次任务执行到第三天的时候——1970年4月13日,一件意外事件的发生,重新将全世界人们关注的目光吸引到了这艘小小的飞船和它上面3名美国宇航员的身上——一次常规的检查程序却导致了飞船氧气舱的爆炸。突然之间,这三名宇航员的安危变得命悬一线。

  那么,如果说这部几乎在20年前拍摄的影片并未展现这次事件的全部景象,那么当时阿波罗13号事件的实际情况又究竟如何呢?氧气罐究竟为何会发生爆炸?而如果说这儿氧气罐本身就有缺陷,那么一开始它是怎么会被安装到飞船上去的?但最重要的一点还在于,在哪个仍然主要依赖算尺和极度原始计算机设备的年代,在45年前,在经历了那样严重的故障之后,阿波罗13号究竟是如何竟能安全返回地球的?

  阿波罗飞行控制员Sy Liebergot是回答这些问题的权威专家,他曾经单位诸多项目的EECOM(“电力,环境和通信系统”)操作员,其中就包括阿波罗13号项目,他对涉及阿波罗13号事件的一些问题进行了解答:

  当时地面上到底发生了什么?

  在从地球飞往月球的过程中,阿波罗飞船实际上是由3个(其实也可以说是4个)主要的部分组成的:粗短的阿波罗飞船指令仓是宇航员所在的舱段,柱状的阿波罗服务舱里则主要用来安放飞船的电子和环境维持设备,另外还有外观略显笨拙的登月舱,而登月舱本身则也可以再分为两个部分——上升段以及下降段。

  阿波罗飞船使用一套复杂的电池以及三台大型燃料电池为其所有设备提供电力供应,其中燃料电池会承担飞行阶段的大部分电力供应任务。这种燃料电池的工作原理是将氢和氧进行反应,从而产生1.4kW的30V直流电,并在过程中产生少量水。这样产生的电力将用于驱动飞船各大系统,而产生的水则将被用于飞船系统冷却,以及宇航员的日常饮用,卫生用水,脱水的食物加水以及其他各种用途。

  而尽可携带大量氢气和氧气的效率最高的方式便是使它们处于液态的形式,因此在阿波罗飞船的服务舱内安装有两个大型的液态氢罐(每个内部装有13公斤的液氢),另外还有两个液态氧罐(每个内部装有大约148公斤的液氧)。之所以液氧的重量比液氢多出许多,是因为其密度相比液氢要高得多。

  简单来说,阿波罗13号遭遇的问题主要是围绕第二个液氧罐,即所谓“二号灌”而发生的。这个圆形的液氧罐是在多年前由Beech Aircraft公司根据与North American Rockwell公司之前签署的合同制造的,其最初的制造目的是安装在1969年发射升空的阿波罗10号上。但就在阿波罗10号发射之前,这个液氧罐却被拆卸了下来进行维护和改装,并曾在这一过程中发生过掉落事件——这个罐子曾经从大约2英寸(约合6厘米)的高度上摔落下来。

  最终,这个可能遭受了损坏的液氧罐没有被再装回到阿波罗10号上,而是另外再制造了一个新的液氧罐。但与此同时,这个掉落的液氧罐经过了检查,结果并未发现有损坏的情况。然而,这种外部检查却发生了一项致命的疏忽:其内部有一根管线遭受了轻微的破损。

  于是美国宇航局便将这个似乎没有遭受损坏的液氧罐分配给了阿波罗13号的服务舱继续使用。在发射前,技术人员再次对各项部件进行了严格检查,在其中一次检查中,这个液氧罐被发现无法正确地排空液氧(其原理是将气态的氧气充入液氧罐,将液氧全部挤压出来,但由于一道管路损坏,无法做到完全的排出)。最终测试组决定通过加热的手段排空液氧罐。
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