阿波羅13號太空爆炸
在阿波羅11號、阿波羅12號接連成功登月之後,1970年,美國開始了第三次載人登月任務,共搭載了3名宇航員:吉姆·洛威爾、傑克·斯威格特、弗萊德·海斯。
一艘位於地月軌道上的飛船發生爆炸並不是一件小事。對於阿波羅13號而言,飛船上的氧氣供應並非僅僅是供應呼吸之用,在阿波羅飛船上有一套複雜的電池系統以及3臺大型燃料電池為其所有裝置提供電力供應,其中燃料電池會承擔飛行階段的大部分電力供應任務。這種燃料電池的工作原理就是利用液態氫罐和液態氧罐來產生反應,從而產生1.4kW的30V直流電,並在過程中產生少量水。
這樣產生的電力將用於驅動飛船各大系統,而產生的水則將被用於飛船系統冷卻,以及宇航員的日常飲用、衛生用水,還包括給脫水食物加水等其他各種用途。
阿波羅飛船由登月艙、指揮艙、以及服務艙構成,發生爆炸的地點位於飛船尾部的服務艙,而阿波羅13號飛船上唯一有直接掉頭功能的服務推進系統就位於服務艙尾部,服務艙受損情況不明,點燃推進系統,可能會再次引起爆炸。
最後,地面控制人員計劃,利用月球引力返航,也就是繞過月球背面讓阿波羅飛船進入返回軌道。
宇航員洛威爾和海斯兩人進入登月艙 , 把它作為臨時救生艙。 斯威格特一人留在指令艙內 , 把服務艙中剩下的氧氣輸送到指令艙的備用貯箱裡 , 把應急電池組連線到指令艙的自動控制裝置上 , 使它能用到登月艙推進系統啟動為止。
當飛船距月球只有 218 千米時, 洛弗爾啟動登月艙的降落髮動機進入繞月飛行的軌道。 15 日上午 , 飛船繞月飛 行 2 1 小時後 , 海斯啟動登月艙的上升發動機 , 使飛船進入返回地球的航程。
在阿波羅13號上,爆炸的碎片反射的太陽光非常明亮,與恆星極易發生混淆,所以他們只能依靠太陽校正飛船的方位和姿態。
除此之外,為了節省電力以備再入大氣層時使用 , 他們還把溫度調節系統關閉了 ,而這導致艙內溫度降到 4 度 , 人撥出的二氧化碳增加 , 艙內氧氣減少,三位宇航員時刻都處於危險狀態之中。
當飛船再入大氣層前,洛威爾啟動登月艙的姿控火箭發動機 ,調整和修正再入方向。 斯威格特在指令艙內開動爆炸螺栓 , 將服務艙艙分離,然後三名宇航員呆在指令艙內,拋掉登月艙,濺落在南太平洋上。
從爆發發生到返回地球,整整用了4天,他們創造了一個奇蹟,這是航天史冊上唯一一次飛船在太空爆炸,宇航員還能成功安全返回地球。
對於阿波羅13號的最終獲救,最大的原因應該說是地面控制人員和飛船乘組,在此前所進行的數以百計的反覆練習。每一位控制員,包括所有的支援人員都對他們各自領域的專業知識非常瞭解和熟悉,而阿波羅13號的飛行乘組人員除了對原定的飛行計劃爛熟於胸之外,還得意於他們經受的訓練,可以在極端的精神和身體壓力下,進行最為複雜而精確的操作。
而阿波羅13號飛船的表現,也大大超出了它原本所設計的功能,三位宇航員在太空中面臨維生系統損壞所導致的種種危機,但最後仍成功返回地球,這也為之後的載人航天計劃提供了啟示和借鑑,甚至比一次成功的登月還更有意義和價值。所以此次事故也被稱為“最偉大的失敗”。
事故原因阿波羅13號飛船所使用的液氧罐是二手產品,當初給阿波羅10號的,但是因為在6釐米的高度摔落過,所以沒有被安裝在阿波羅10號上,後來經過簡單的外部檢查,工作人員認為這個液氧罐並沒有任何問題,這就是問題的由來,因為他們沒有發現,內部的一根管線發生了輕微的損壞。
因為檢查沒有問題,所以這個液氧罐就用在了阿波羅13號上,在臨近發射前,工作人員又進行了一遍檢查,發現這個液氧罐沒有辦法排出氧氣,工作人員沒有更好液氧罐,而是進行了錯誤的維修,透過加熱的方法排空液氧罐,然而液氧罐的設計中本來就要加熱裝置,控制人員將氧貯箱中的加熱器電壓由28伏提高到65伏,然而這個加熱裝置只能承受28伏的電壓。
在工作後,靠近加熱器的導線溫度一度達到了1000華氏度,導線的絕緣層被破壞。液氧罐中還安裝了一套內部渦扇,用於液氧罐內容物的攪拌,目的是使其更加均勻,以便對其內部液體的量更好地進行測量工作,然而因為絕緣層被破壞,每攪拌一次,電流就會透過受損的電路,最終引發了爆炸。
這次事件是由無數個小疏忽導致的,只要一個環節注意,就不會引發這樣的事故,比如及時淘汰二手液氧罐,進行檢查的時候內部也要檢查,用正確的方法維修液氧罐等等。
工作人員的漫不經心差點犧牲了3位宇航員,從阿波羅14號開始,飛船的服務艙內安裝了一塊額外的燃料電池,並在兩個主要液氧罐安裝位置的另外一端安裝了一個額外的備用液氧罐,這個備用罐與飛船燃料電池完全隔離,專用於在緊急情況使用。
不過此次事件之後,NASA疏忽大意的毛病並沒有改,1986年挑戰者號太空梭爆炸,原因是火箭推進器上面的一個O形環失效,這次的宇航員就沒有阿波羅13號的幸運,當場犧牲。