阿波罗13号(阿波罗13号登月视频全过程)

2024-03-26 10:02 星期二 22点热度 0人点赞

2020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1969年7月至1972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
1970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的送入地月转移轨道。
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,能更快的返回地球,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,如果冒然启动发动机,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做“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,足矣载入人类航天史册。
分离受损服务舱后 航天员拍摄的画面
1970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
1970至2020,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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