年12月17日,凌晨1点59分,嫦娥五号满载着近1.7千克月壤成功返回了地球。中国探月工程“绕、落、回”三步走完美收官。随着本次嫦娥五号登月采样任务,关于当年美国阿波罗登月的讨论也多了起来,不乏还有质疑阿波罗登月造假的阴谋论者。
嫦娥五号月表采样实际上美国成功登上月球不止1次,从年7月至年12月三年多的时间里,美国总共执行过7次载人登月任务,阿波罗11号至17号。成功登月6次,失败1次,总共将12名航天员送往了月球。不过在成功登月的光辉下,人们似乎很少提起失败的那一次登月任务。当年登月失败的阿波罗13号,可谓是航天史上最惊险的太空救援,同样被誉为最成功的失败。
阿波罗17号最后一次登月任务年4月,美国阿波罗计划中第三次载人登月任务正式行动。虽然在欧美文化中,13是一个不吉利的数字。不过在科学面前,人们似乎不讲究这些。但是好巧不巧,这次的登月任务从一开始就不那么顺利,在任务开始时就出现过一次危险情况。
火箭发射升空后,一级火箭分离,第二级火箭点火燃烧时,出现了纵向耦合振动,中间的5号发动机提前关闭了,这样剩余的四台发动机必须延长燃烧时间。要知道,如果是遇到严重的纵向耦合振动情况,是足以把第二级火箭撕裂,好在最后将飞船成功地送入地月转移轨道。
但是,上天似乎没有那么照顾这次登月任务。在进入太空两天后,离地球32万公里,此时阿波罗13号在飞往月球途中突然发生意外,砰的一声爆炸,飞船瞬间失去姿态控制。
此时三位宇航员也是一脸茫然,在舱内天旋地转,不知道发生了什么,在这紧急关头,指令长洛威尔急忙的向地面指挥中心,说了一句日后成为经典的话:休斯顿,我们有麻烦了。
左:弗莱德·海斯中:杰克·斯威格特右:吉姆·洛威尔
爆炸发生后,通信故障,缺水,氧气泄露等各种故障接踵而来,红光闪烁,警报声响彻了飞船,此时休斯顿飞控中心电脑上闪现出一堆乱码,地面人员顿时也搞不清到底发生了什么,乱成一团。
在地面总指挥冷静过后,迅速调查发现,这巨响来自2号氧气罐的爆炸,爆炸同时也损坏了服务舱其余部分,尤其是1号氧气罐也受波及受损严重。
1号和2号氧气罐氧气是干什么用的呢?氧气是跟氢气反应,产生电力,同时也产生水,宇航员喝的水也是从这里来的。宇航员缺水喝,可以忍两三天。但是电没了,飞船等同于飘在太空中的棺材了。
此时爆炸后的飞船电力所剩无几,并且还在一直泄露剩余氧气。指挥舱里虽然还有返回大气层时所需的电池,但只能使用十小时左右。电力只能在指挥舱返回大气层时使用。
阿波罗13号服务舱发生爆炸太空营救计划
登月是别去想了,情况都很清楚,目前摆在面前的事,也是唯一的一件事:怎样把他们安全弄回家。NASA立即把最优秀的工程师都集合在一起,制定营救计划。
首要措施,就是关闭飞船上一切不必要供电设备,让指令舱断电,保留一点电力到指令舱返回大气层时使用,确保返回时的安全。
登月舱有着独立循环系统,随后三位宇航员不得不进入登月舱,当作“救生艇”,设计能容纳两个人的登月舱,硬是塞进了三个人。由于尽可能节省能源,包括加热器也被关掉了,所以三名宇航员只能在四、五度的登月舱里苦苦煎熬。
阿波罗飞船组合体能源有限,如何以最短的时间,且安全返回地球。最终经过工程师们的计算认为,飞船目前已经朝着月球轨道飞去,飞船绕过月球后是会回到地球,只要绕月到某个节点时稍作轨道调整,能更快地返回地球,也是最安全的,这对缺少电力能源的飞船来说至关重要。
但是目前并不知道服务舱氧气罐因为什么原因而爆炸,如果贸然启动发动机,很有可能发生意外。如果再次爆炸,很有可能把整个飞船都给炸毁了,所以绝不能启用服务舱的发动机。
最后工程师们想到了用登月舱着陆月球的发动机,来代替服务舱的发动机使用。最终飞船在绕到月球背面出现时,开启了登月舱发动机,这次关键的轨道调整,以准确定位,飞向了地球轨道。
启动登月舱发动机但是惊险情况一个接着一个,调整轨道后一个半小时,空调系统又出现故障,无法有效的净化二氧化碳气体含量,二氧化碳含量过高,宇航员会面临着缺氧危险。好在地面人员一番试验后,让宇航员们利用飞船上现成的器械,临时做了一个空气净化装置,解决了二氧化碳含量过高问题。
在爆炸发生4天后,飞船即将抵达地球,三位宇航员终于可以从登月舱返回到指令舱。同时地面人员发现,飞船载入大气层角度太小,指令舱会像打水漂一样,被大气层弹开。
最终宇航员又进行了最后一次轨道调整,调整后指令舱以正确的角度进入大气层,安全的溅落在海上。四十五分钟后被硫磺岛号航空母舰救援,这次惊心动魄的太空飞行总共历时6天。
指令舱成功溅落海上爆炸的原因是什么呢?
最初,宇航员们认为他们的飞船是被一颗陨石击中。随后经NASA调查显示,爆炸原因是任务开始后46小时,二号氧气罐指针读数异常,一度超过百分之百。因此,斯威格特被要求搅动氧气罐,以便指针读数恢复正常值。正是这次搅动,导致了一段暴露电线出现火花,最终点燃了液氧罐发生了爆炸。
尽管事故本身非常不幸,但三位宇航员仍应该感到幸运。飞船是在去月球途中出现问题,而非回程,原本这次搅动氧气罐操作会被安排在登月之后。如果真的是这样,那三位宇航员可能再也没有机会回到地球了。因为正常完成登月任务后,登月舱会被抛弃,三位宇航员就没有登月舱来当作“救生艇”可用。
经过此次的事故后,NASA改进了飞船,确保了后续登月任务的安全性。这次登月任务本身是失败的,但这次的营救却是成功的,足以载入人类航天史册。
分离受损服务舱后航天员拍摄的画面年也正是我国第一颗人造地球卫星——“东方红一号”成功发射元年,开启了中国人探索宇宙奥秘的征程。如今我国嫦娥五号成功返回地球,中国成为世界第三个实现月面采样返回的国家,嫦娥五号整个登月过程同当年阿波罗登月过程可谓是一模一样,这预示着中国是具备载人登月往返技术。
东方红一号至,历经50年艰苦奋斗。我们见证了半个世纪的追梦之旅。在过去50年,更是取得了一个个杰出的航天成就。成功的背后,离不开一代代中国航天人的努力和中国航天精神的支持。只要中国下一代重型火箭能够横空出世,我相信中国人能够踏上月球的日子也不远了。
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