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那一刻,雖敗猶榮——阿波羅13號45周年1970~2015

時間:2015年07月30日 信息來源:阿波羅13號45周年 點(diǎn)擊:8258 字體:

 

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美國總統(tǒng)尼克松與阿波羅13號航天員合影

      1970年4月11日,在阿波羅13號太空飛船飛離地球表面322000公里時,遭遇氧氣罐爆炸,在3名航天員與地面控制中心的工作人員共同努力下,實(shí)現(xiàn)了奇跡般的脫險,最終于4月17日成功返回地球。正如中國航天科技集團(tuán)公司董事長雷凡培所言,“從事航天事業(yè),就是從事了一個蘊(yùn)含高風(fēng)險的行業(yè)”。

      本文將回顧阿波羅13號的相關(guān)點(diǎn)滴,以紀(jì)念阿波羅13號任務(wù)45周年,并向所有從事航天事業(yè)的工作者致敬!

1-阿波羅13號航天員出發(fā)前

                 

2-阿波羅13號航天員準(zhǔn)備登艙

      45年前的4月11日,3名勇士乘坐阿波羅13號飛船,踏上了人類第三次嘗試漫步月球的征途。盡管之前的阿波羅11號和阿波羅12號飛船也是一波三折、歷盡艱辛才完成任務(wù),但有了先行者的經(jīng)驗,3位航天員在出發(fā)時充滿信心。在飛船服務(wù)艙的氧氣罐發(fā)生爆炸后,任務(wù)指揮官不得不選擇中止任務(wù),準(zhǔn)備各種逃生方案以營救航天員。

      航天員首先面臨的是返回地球的軌道問題。為了能在特定的區(qū)域著陸月球進(jìn)行探索,阿波羅13號在進(jìn)入奔月軌道后離開了之前任務(wù)采用的自然返回軌道,也就是說,如果不改變發(fā)生故障時的飛船軌道,他們將無法返回地球。但整個飛行任務(wù)中承擔(dān)變軌任務(wù)最多的服務(wù)艙已經(jīng)發(fā)生爆炸,而選擇登月艙的推進(jìn)系統(tǒng)變軌則面臨諸多限制。任務(wù)團(tuán)隊選擇了讓飛船繞過月球背面再返回地球的方案,并且明智地選擇了不再開啟服務(wù)艙的發(fā)動機(jī),使得飛船變軌到返回軌道成為可能。最終,登月艙的下降段發(fā)動機(jī)工作了30.7秒,重新建立了自然返回軌道,并在繞過月球后再次啟動,使飛船能夠提前10小時著陸,并把濺落地點(diǎn)從印度洋調(diào)整到太平洋。

3-搭載土星五號運(yùn)載火箭升空

               

4-在指令艙上拍攝到的已損壞的服務(wù)艙

      航天員緊接著要面臨的是生存問題,3名航天員若想返回地球就要在登月艙內(nèi)存活4天時間,而小小的登月艙僅可供2名航天員生存1天半的時間,發(fā)生爆炸的服務(wù)艙氧氣罐恰恰是確保給飛船提供電力和水的燃料電池所必需的。因此,在之后的幾天中3名航天員想盡辦法節(jié)省電力,僅靠登月艙小小的鋅銀電池維持飛船的正常運(yùn)行。此外,他們還要解決二氧化碳濃度升高的問題。由于登月艙僅能將兩名航天員呼出的二氧化碳吸收,因此必須使用指令艙的相應(yīng)裝置,但兩者接口又不兼容,地面人員絞盡腦汁,讓航天員利用艙內(nèi)設(shè)備制作了臨時的接口。

      因為所有的過程都偏離了正常的程序,救生返航之路處處荊棘,由于熱控設(shè)計的原因,發(fā)生故障的服務(wù)艙不能過早地被拋離,卻又必須在指令艙與登月艙分離之前拋掉,如何使之安全分離是一個頭疼的問題。此時,多倫多大學(xué)的團(tuán)隊臨危受命,在一天時間內(nèi),提出了利用兩艙對接過渡段的壓力保證兩艙安全分離。這是一個條件非??量痰脑O(shè)計:壓力太小無法滿足安全分離的要求,壓力太大則有可能損壞飛船的指令艙。

5-遇險時,航天員用登月艙內(nèi)的氫氧化鋰濾毒罐清除艙內(nèi)的二氧化碳

                  

6-工作人員正在回收指令艙

      在解決了如此之多的致命問題后,3名航天員安全濺落在太平洋上。這次“雖敗猶榮”的飛行任務(wù)集結(jié)了飛船設(shè)計人員的智慧和力量:設(shè)計人員如果不是在系統(tǒng)設(shè)計層面上采取了母艙+登月艙的冗余措施,就不可能讓航天員在母艙發(fā)生致命故障的情況下采用登月艙作為救生艙;如果不是飛行任務(wù)控制中心大膽提出逃生軌道方案并謹(jǐn)慎地核算,以阿波羅13號當(dāng)時糟糕的狀態(tài),也不可能有逃生的機(jī)會;如果沒有地面完善的平行系統(tǒng),讓地面的專家能夠從容地應(yīng)對供電、供水、氧氣不足和二氧化碳超標(biāo)、低溫等問題,也不可能以如此有限的資源換來航天員的生存。

7-航天員安全歸來

            

8-航天員們歷經(jīng)艱險,終于死里逃生返回地球

      阿波羅13號的事故調(diào)查也為我們帶來了諸多啟示。在營救航天員的過程中,地面控制中心在確保航天員安全的前提下,仍然頭腦清醒地進(jìn)行拍照,為查明故障原因留下了寶貴的資料。而發(fā)生故障的氧氣罐在生成過程中的一系列錯誤決策都提醒航天任務(wù)的參與者,如何在工程進(jìn)度與可靠性、安全性之間進(jìn)行取舍。

      阿波羅13號留給我們太多的啟示與回味,應(yīng)當(dāng)說,這次任務(wù)是所有航天人的寶貴財富。(楊宇光)

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