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可悲!一些不起眼的小失误,共同导致了阿波罗13号的失败

2022-03-18 15:02 作者:天文在线  | 我要投稿

很多小错误在一起铸成大错,阿波罗13号失败的原因

分离后损坏的阿波罗13号服务舱的视图。(图源:NASA)

佛罗里达州卡纳维拉尔角。你只需听到吉姆·洛维尔(Jim Lovell)的声音,你就知道糟糕的事情发生了。

吉姆·洛维尔(Jim Lovell),图源:MILWAUKEE

“在我看来,我们在排放什么东西,“洛维尔在阿波罗13号的报告中说:”我们正在把什么东西排放到太空里,它是某种气体。“

随着一个被消音的爆破,阿波罗13号服务舱内充满液态氧的罐子破裂,肯尼迪航天中心(Kennedy Space Center, KSC)的工程师和技术人员甚至可以通过洛维尔的问题报告中听出他的语气,并且立马投入行动。

2017年9月12日,在对美国宇航局位于佛罗里达州的肯尼迪航天中心进行空中勘察时,可以看到发射场39号周边区域。该调查是为了确定在风暴经过肯尼迪时可能遭受飓风艾尔玛破坏的结构和设施。图源:美国宇航局(NASA)/比尔-怀特(Bill White)

“我觉得在不到一个小时还是两个小时,几乎我们所有的人都到齐了,“弗罗里达州肯尼迪航天中心发射台团队负责人古特·温特(Guenter Wendt)回忆道:“并且进展很快。“ 温特的浓重的德国口音和坚定不移的精神让原水星七号宇航员给他起了个绰号“台长“(Pad Fuhrer)。【阿波罗计划】

负责监督美国国家航空航天局载人航天器使用情况,水星、双子座和阿波罗发射台负责人古特·温特(Guenter F. Wendt)于2010年5月3日星期一去世,终年85岁。图源:NASA

“每个人都开始看数据,”温特回忆说:“而且念叨问题出在哪里?怎么会这样?我们可以做什么?”在阿波罗13号时期,温特正为北美洛克威尔工作(North American Rockwell),洛克威尔是阿波罗指挥和服务舱的主要承包商,这些舱部因爆炸而瘫痪。

有可能是在肯尼迪航天中心为阿波罗13号任务做准备工作的时候,有一些事情没有做好。然而,不管是温特还是他的同事都不愿意相信是他们的错误,而且也没人浪费时间这样做。

温特告诉SPACE.com, 一旦某个紧急情况开始,他就没有时间详述当下的情绪:“你不去想那么多,也不想你感觉如何或者这意味着什么。你要投入工作。“

乔治-英格雷斯(George English),一位已退休的NASA在KSC的高层管理人员赞同温特的说法:“当有紧急情况发生时,我们想的更多的是:’我们能做点啥去补救这个问题?‘,而不是担心会被指责或者是反省自己的过错。“

乔治-英格雷斯(George English)(左),迎接阿波罗13号的弗雷德-海斯(Fred Haise)(右),图源:历史一角(Pieces of Our Past)

在接下来的几天里,为了避免悲剧的发生和挽救吉姆-洛弗尔和他的机组人员的生命,温特和英格雷斯,还有阿波罗项目的其他工作人员做出了大量的努力。

一直到宇航员们平安回到了地球上,工程师们才开始研究事故的原因,为了避免再次发生相同的错误。在几周内,审查小组已经对造成这场近乎灾难的事件有了清晰的认识。

导致阿波罗13号生死戏剧性事件的一系列事件始于五年前阿波罗航天器的一个简单设计变化。

在飞行过程中,指挥和服务舱上的系统被设计为28伏。然而在1965年,在肯尼迪航天中心的试飞过程中,显然是使用了65伏。那一年,北美公司的工程师对飞船的电气部件进行重新设计,以适应两种电压水平。

阿波罗13号,图源: Getty.

但一位关键的参与者从未听说过这一变化。

服务舱内原本是有两罐液态氧的。这些罐子里的氧气不仅仅是为了供宇航员的呼吸所使用,他们也被用来维持三个燃料电池的运营,这三个燃料电池为指挥舰的许多系统提供电力。

每个氧气罐内都有一个恒温器,和一个加热器,用以调节罐内的温度。而这恒温器的生产商从未设想过要承受65伏的电压。

把每一个小失误单独拎出来可能都不是问题。事实上,过去阿波罗任务上所有的氧气罐在飞行中都没有问题。但是阿波罗13号上的2号氧气罐有一个轻微的受损史。

在1968年十月,阿波罗13号上所使用的2号罐曾经在加利福尼亚州唐尼的北美航空工厂(North American Aviation plant)时,掌管这个罐子的技术人员不小心把它从两英寸(大约5.08厘米)的高度坠落。后来经过测试之后,他们总结这次的意外没有造成任何可检测到的的损坏。

这个被摔过的氧气罐最终获准飞行并且被安装在了阿波罗13号上,它通过了所有的发射前的常规测试。但是在1970年三月末,在一场名为倒计时演示测试(Countdown Demonstration Test)的测试环节之后,地勤人员试图清空这个罐子,但没有成功。

阿波罗13号土星五号在CDDT期间添加燃料。图源:NASA

在39A发射台附近的氧气火灾后,被烧毁的汽车。图源:NASA

近两年前,用于装入和排出罐中超冷内容物的小管子因处理不当而受损。

为了解决这个问题,工人们打开了储罐内的加热器,将剩余的液氧加热,将其转化为气体,然后可以向外排放。罐内的恒温器可以防止温度超过80华氏度(25摄氏度)。

但是随着罐内温度的升高,恒温器被激活,它从1965年就开始被迫工作。由此产生的65伏的电涌导致28伏的恒温器焊接关闭。技术人员没有注意到这一情况,在清空氧气罐的过程中,罐内温度升高到1000华氏度(大约538摄氏度)。酷热损坏了水箱内部电线上的一些绝缘材料。

没有人知道,当阿波罗13号升空时,这个被损坏的氧气罐在服务舱内就成了一枚小型的炸弹的原材料。

阿波罗13号上的这颗“炸弹”在傍晚被引爆,当地面的操控员指挥杰克·斯威格特打开服务舱上的两个液氧罐内的风扇时,这种搅拌罐内物体的方法可以获得更准确的数量读数。

当2号罐内的风扇被打开时,损坏的线路引起了火花,火焰开始在氧气罐内蔓延。

纯氧让火焰充分燃烧,罐内的压力迅速增长至罐子的爆裂点,同时损坏了服务舱内密的大部分其它管道,然后使整个太空船陷入瘫痪。

耿特-温特(Guenter Wendt)解释道:“氧气罐点火就着,这就是导致这次爆炸的原因。“

在阿波罗13号之后,工程师们重新设计了氧气罐,以防止类似的事故再次发生。另外,服务舱内还多了一个备用的3号氧气罐,作为额外的保底。后来又有八艘阿波罗飞船飞行,没有一艘飞船再次遭遇同样的事故了。

BY:Jim Banke

FY:青山绿水

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