阿波罗13号惊心动魄的88个小时

阿波罗13号是人类航天史上最有名的事故，这主要是因为好莱坞在1995年拍摄了一部反映此事件的同名电影。我们人类就是这样，没有在大众传媒上经过反复宣传的事件，与没有发生过的事件，几乎没有什么区别。今年是这次史诗般的失败远征50周年，我们就通过NASA公布的一些珍贵照片重新回顾一下这次伟大的失败。

阿波罗13号和此前的12号、此后的14号一样是阿波罗计划中的一次H任务，就是要在月面上定点登陆（著名的阿波罗11号是G任务，只要在月面上成功登陆就行，没有定点登陆的要求），在月面上停留2天，执行2次月面行走任务。NASA原计划让它降落在月面上位于风暴洋的一个名叫“弗拉·毛罗”（Fra Mauro，15世纪一个威尼斯的地图学家）的高地，可惜由于众所周知的原因，它永远也到不了那里了。

艺术家笔下的阿波罗13号任务

原定的阿波罗13号乘员组是：吉姆·洛弗尔（James A. Lovell，指令长），肯·马丁利（Kenneth Mattingly，指令勤务舱驾驶员）和弗莱德·海斯（Fred W. Haise，登月舱驾驶员），1970年4月6日，仨人还高高兴兴在整装待发的土星5号前面合影留念。

左起依次为海斯、洛弗尔和马丁利

没想到第二天肯·马丁利就被怀疑有可能感染麻疹，于是他被紧急撤换为替补乘员组的杰克·斯威格特（Jack L. Swigert）。为了可看性，好莱坞电影《阿波罗13号》里有意无意夸大了杰克·斯威格特和其他两个乘员之间的矛盾，其实作为万里挑一、训练有素的宇航员，心理素质极佳的他们之间没有那么明显的对峙。

左起依次为海斯、洛弗尔和斯威格特

晚霞照耀下即将运载阿波罗13号飞船升空的土星5号

1970年4月11日13时13分（美国东部时间），由登月舱“宝瓶座”、指令勤务舱“奥德赛”组成的阿波罗13号宇宙飞船在万众瞩目中由土星5号运载火箭发射升空。升空没多久，就在火箭第二级点火工作时，其中的5号发动机突然关闭了，但由于其余四台发动机仍能正常工作，所以在延长发动机燃烧时间之后，还是把他们送上了正确的地月转移轨道。

土星5号点火起飞瞬间

虽然出现了这么一个小插曲，但总体来说，阿波罗13号前两天的飞行还是比较顺利的，在地球轨道上完成的指令勤务舱与登月舱的对接非常成功，他们还在轨道舱和登月舱内测试了彩色电视摄像机，向地面进行了电视直播。一切看起来都在照计划顺利运转，但致命的灾难不期而遇。

休斯顿飞控中心，工作人员正在监视飞船内的直播，再过一会儿事故就发生了

4月13日21时7分，也就是上述电视直播完成9分钟后，地面控制人员查理·杜克指示飞船乘员搅动指令勤务舱内的氧气储罐，指令舱驾驶员斯威格特按照地面指令打开了储罐的风扇，2.7秒后，飞船内的乘员听到了一声巨响。斯威格特检查之后立刻向地面报告：“好的，休斯顿，我们这里遇到了麻烦。”（Okay, Houston, we've had a problem here.）地面飞控人员立即要求他们重复一遍，这时指令长洛弗尔说出了日后电影里的那个名句：“休斯顿，我们有麻烦了。”（Houston, we've had a problem.）

此时他们距离地球32.2万千米。

阿波罗13号乘员拍摄的地球照片

三名宇航员首先要确认究竟是仪器指示失灵，还是氧气储罐真的出了问题。爆炸后14分钟，指令长洛弗尔无意中看了看舱外，发现飞船正在向舱外泄出气体。这一现象直接断送了人们的希望，所有的人都紧张万分。

飞船受损，登月任务已经不可能执行了，唯一能做的就是千方百计让宇航员安全返回地面。由于整个阿波罗计划的冒险性质，美国人对如何保证宇航员万无一失返回地面并未制定完整和彻底的解决方案，虽然初期NASA的工程师们考虑过用登月舱作为应急救生舱，但1964年这个方案被正式放弃了，因为NASA认为勤务舱推进系统似乎不可能完全不能使用，所以登月舱还是按照维持2人2天独立生活的方案设计了。现在情况危急，勤务舱电力已经丧失殆尽，指令舱的电力非常宝贵只能留在再入大气层时使用，宇航员们只能撤往狭小的登月舱内。

接下来的问题就是宇航员如何安全回到地球。有人主张启动勤务舱发动机，直接把他们带回地球，但勤务舱受损情况不明，没有人敢保证勤务舱主发动机工作时不会产生更大的问题。因此他们只能考虑用登月舱发动机把人带回地球，而登月舱发动机的推力较小，不可能直接把整个飞船送回月地返回轨道，因此他们唯一能采取的方案就是继续往前飞，绕过月球，利用月球引力把飞船整体送回地球。经过计算，这需要登月舱能支撑三名宇航员在里面生活4天，而它原本设计的指标是维持两名宇航员生活两天。

阿波罗13乘员掠过月面时拍摄的照片

NASA和负责制造登月舱的美国格鲁曼公司的工程师们很快意识到，登月舱内储备的氧气足够宇航员使用，需要担心的是电力和水的供应。首先，必须要找到办法让登月舱的燃料电池为指令舱供电，以备指令舱在返回大气层时使用，正常情况下这个工作是由勤务舱燃料电池负责的，但现在勤务舱受损无法供电，而登月舱在设计时又没有考虑为指令舱供电的可能。经过地面和飞船乘员的共同努力，最终人们解决了这个问题。

其次，宇航员需要节水。登月舱内的燃料电池可以产生水，由于登月舱要节省电能，关闭部分电子设备，这就影响了燃料电池产水的能力。它们总计能产生150升左右的水，即便宇航员每人一天喝1升，也用不了这些水的10%，然而登月舱上的冷凝器需要大约150升水，因此宇航员们自愿把每天的饮水量控制在1/5升，即一小杯水。其结果是宇航员们不同程度出现了脱水现象，指令长洛弗尔最严重，体重减轻了14磅，另外两个宇航员体重合计减轻了17磅，他们回到地球上之后都“又累又饿，又湿又冷，还脱水”。登月舱驾驶员海斯还患上前列腺炎，发烧39.4℃，回家后重病两三个星期。

这时他们发现了一个迫切需要解决的问题：二氧化碳。飞船内需要用一个装满氢氧化锂的罐子来捕捉空气中二氧化碳，然而登月舱内的一个氢氧化锂储罐只能维持40个人时的正常工作，之后就必须更换。指令舱内有富裕的氢氧化锂储罐，然而由于设计原因，它是方形的，无法替换圆形的登月舱氢氧化锂储罐。

飞控中心在地面试制二氧化碳简易过滤装置

地面工作人员紧急行动起来，经过反复实验，他们用飞船上能够找到的软管、胶带、硬纸板、塑料袋等材料和指令舱内方形氢氧化锂储罐制作了一个简易的能用于登月舱的二氧化碳吸收装置。在事故发生一天半以后，他们通过无线电告诉飞船上的宇航员们如何制造这样一个东东。宇航员们心灵手巧，花了一个小时就造出来了。正如洛弗尔后来说的那样：“这个装置不是很漂亮，但很管用。”

宇航员制作和安装的简易过滤装置

4月15日0时21分（格林尼治时间），他们飞到了月球背面距离月面最近的地方，同时也是距离地球最远的地方（400,171公里），吉姆·洛弗尔、杰克·斯威格特和弗莱德·海斯是迄今为止距离地球最远的人。

月面近在咫尺，可望而不可及

宇航员们在登月舱内积极自救

如上所述，宇航员们需要先向前飞，绕过月球再返回地球。事故发生5小时后，宇航员们操作登月舱下降级发动机进行了第一次工作，发动机这次工作使他们能够借助月球引力进入自由返回轨道。然而在他们飞到月球背面之后，宇航员们需要对返回轨道进行一次修正，这能够大大缩短他们返回地球所需的时间。人们并不怀疑登月舱下降级发动机的工作能力，然而需要考虑的是让发动机喷口指向正确的方向。

由于事故的影响，宇航员们不能使用电子设备，因此他们必须用光学设备为自己导航。正常情况下，宇航员们用登月舱内的六分仪观测特定的恒星，以此定位。然而勤务舱受损时爆出的碎片一直在伴随着他们，这些碎片反射太阳光，闪闪发亮，很难和恒星区分开来，而且到了这个时候他们已经精疲力竭，不断地犯着一个又一个错误。但他们坚持不懈，在地面的帮助下，利用太阳和地球成功确定了自己飞船的姿态，并完美地操控发动机进行了轨道修正。

4月17日10时43分，宇航员们从登月舱最后一次来到指令勤务舱，为最终返回地球做准备。在抛掉勤务舱之后，他们按照地面要求拍摄了勤务舱受损的画面，他们所拍到的画面令人震惊。

阿波罗13号乘员拍摄到的受损勤务舱

照片显示，勤务舱一侧的舱壁已经荡然无存，内部结构暴露无遗，三个燃料电池中的两个已经损坏。唯一值得庆幸的是，爆炸的时机恰到好处：如果它提前爆炸，那么由于回程时间过长，宇航员们可能会因登月舱内缺乏足够的氧气而窒息死亡；如果它在宇航员们完成登月任务返回地球的途中爆炸，宇航员们将无法利用登月舱作为救生舱（宇航员们从月球返回指令勤务舱后，将在月球轨道上抛掉登月舱上升级，然后乘坐指令勤务舱返回地球），那么也会以悲惨地死去而告终。

但无论如何，阿波罗13号指令舱还是成功地再入了地球大气层，于4月17日12时07分（美国中部时间）有惊无险地溅落在太平洋中部海面。几千米外待命的美国海军人员立即按照标准搜救流程把他们打捞到停泊在附近的“冲绳岛号”航空母舰。

阿波罗13号指令舱成功溅落

得知他们生还之后，休斯顿地面飞控中心一片欢腾。

工作人员庆贺救援成功

美国总统尼克松亲自打来电话，祝贺三名宇航员脱险。

三名宇航员接听尼克松的电话

那么这起事故是怎么发生的？几个月后，美国NASA公布了事故调查报告，显示这一事故是一系列人为失误和技术错误叠加导致的。事故的根源在1965年，当时飞船设计人员准备把航天器的电源从28伏改成65伏，然而却忘记了改造勤务舱内的氧气储罐，那里的设备还是按28伏设计和生产的。其次是阿波罗13号所用的那个储罐原先是用在阿波罗10号的，1968年这个储罐在移出阿10勤务舱时从约5厘米高处跌落了，因此阿10用了一个新储罐，而这个外观受损的储罐经过修理后用在了阿13上，当时NASA仔细检查和测试了这个新储罐，认为它一切正常。但发射前几周，地面人员测试时发现这个储罐排液不畅，因为更换新储罐会导致阿13任务推迟至少一个月，所以人们认为通过让储罐内部加热几个小时排空储罐是可以接受的。没有人想到这一举动会带来多么严重的后果：在长时间烤灼之后，储罐内线路的特氟龙绝缘层的温度达到了危险的500℃以上，结果就是绝缘层被破坏了。现在储罐已经变成了一个随时可以触发的炸弹。

飞船发射后的前55个小时，储罐内都非常安静，看不出有什么问题，直到那道危险的指令下达。斯威格特接通了储罐内风扇的电源，一道电弧从罐内绝缘层破裂的地方产生，在纯氧环境中引燃了罐内的可燃物，不到半分钟，罐内的氧气就沸腾了，然后产生强大的压力，炸破了液氧储罐的薄壁，在勤务舱内造成了严重的破坏，摧毁了另外一个好的氧气储罐，还炸破了勤务舱的舱壁。

航天历来是高风险事业。阿波罗13号避免了船毁人亡的悲剧，而阿波罗1号、联盟1号、联盟11号及哥伦比亚号航天飞机却没有这么幸运。人类并不会因为这些惨重损失而停止探索太空的步伐，毕竟，我们的征途是星辰大海。

声明：本文所用图片全部来源于NASA