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阿波羅13号事故發生,從陷入絕境到因禍得福,究竟經曆了什麼?還不過瘾?看看上文:

作者:科學史評話吳京平
阿波羅13号事故發生,從陷入絕境到因禍得福,究竟經曆了什麼?還不過瘾?看看上文:

本文是《太空史》第44期的系列文章。

作者:吳京平

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上面的檔案說,阿波羅13号服務艙突然爆炸。船舶服務艙内有兩個氫氣罐,呈膠囊狀,氧氣罐比球形氫氣罐小得多,但氫氣罐中隻有13公斤液氫,而氧氣罐則含有148公斤液氧,密度較差。

爆炸導緻氧氣罐的指數突然下降,估計已經剩下很少了。它還導緻燃料電池被炸毀。燃料電池不僅提供14千瓦的電力,還提供清潔水。水不僅供宇航員飲用,還用于冷卻儀器。此時,三個人處于絕境。

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藍色是氫氣罐,紅色是氧氣罐,綠色是燃料電池

幸運的是,以前登月艇被設計成救生艇。如果沒有提前準備。他們三個肯定不會再回來了。在地面工程師的排程下,三個人擠進了寶瓶落地艙。兩個人的地方塞滿了三個人,一定很擁擠。

登月艙的氧氣其實相當多,因為登月艙要考慮到人類的進出活動,可以完成一些減壓和再加壓的過程。但水已經成為一個大問題。因為登月艙為了減輕重量,用水都是可可。沒有燃料電池來生産水,是以水是一個大問題。三個人的飲水量減少到原來的20%,一個個個口幹,但沒辦法,隻能這樣忍耐。不喝水會導緻身體排尿減少,就不能帶走體内聚集的廢物,會傷害腎髒。當時,宇航員海耶斯每次小便都有一種灼燒感,居然得了腎炎。但是在太空中你無能為力,你隻需要度過難關。

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洛弗爾試圖在冰冷的登月艙裡休息一下,但他沒有穿得很厚

登月艙的溫度也非常低,隻有3.3攝氏度,受到冰凍溫度的限制。他們不能用電來保暖,登月艙是電池,不是燃料電池,總能量是固定數字,少一點。可以儲存的内容将被儲存,可以關閉的所有内容都将關閉。食物是冷凍硬态,想解凍也無法解開,隻能這樣一起冷吃。幸運的是,宇航員普遍身體健康,這個困難是可以克服的。但有些事情不能成為他們的強項。例如,二氧化碳濃度正在上升,如果問題得不到解決,它們很快就會迷失方向。在登月艙中呆了一天半後,二氧化碳水準已經太高了,無法承受。

氫氧化锂在船上用于吸收二氧化碳氣體,氫氧化锂與二氧化碳之間的化學反應産生碳酸锂和水。一克無水氫氧化锂吸收450立方厘米的二氧化碳,這仍然相當強大。正如您可能在高中化學課上所知道的那樣,二氧化碳與石灰水反應産生碳酸鈣。和燒堿也可以反應産生碳酸鈉。但這兩種化學物質都太重了。航天器專注于戰鬥以減少1克。氫氧化鈉的比例為2.13,氫氧化锂的比例為1.46。是以,航天器的首選是氫氧化锂。

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電影阿波羅13号展示了方形和圓形過濾罐,它們彼此并不通用

可以合理地說,指揮艙還應該有氫氧化锂吸收劑,拿它不做完。但是,指揮艙"奧德賽"中使用的吸收器的界面與登月艙中使用的吸收器接口不一緻,并且不會上升。登月艙是氫氧化锂過濾罐是圓形的,指令艙氫氧化锂過濾罐是方形的,拿過來沒用,插上啊!

如果你不說出來,官僚們就會殺人。臀部後面的指揮艙和服務艙由北美公司制造。但登月艙是由格魯曼公司制造的,它根本不是一個家庭,中央協調的NASA也沒有想到這一點。結果是鍊條在關鍵時刻開始下降。

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工程師們正在讨論如何解決濾池不比對的問題

我們該怎麼辦?地面上的工程師也不吃幹糧。他們找到了船上可用的東西,并立即開始組裝,看看他們是否可以自己制作一個過渡界面。他們隻有塑膠袋,飛行手冊,膠帶等等。不要說,錄音帶對老年人和年輕人來說基本上都是一件令人愉快的事情。不僅可用于密封快遞箱,特殊的布基膠帶還可用于粘附飛機皮膚。即使在家裡,它到處都用,用這個東西,基本上不用擔心。此外,用于登陸月球的宇航服沒有使用,那些塑膠管可以取下。

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這種自制的"懸挂"作品

指揮室中使用的過濾罐是方形的。一端是進氣口,這個不在乎。另一端是通風口。先撕掉飛行手冊的蓋子,它皮膚硬。使用這種堅硬的紙塞在出風口上建造一個拱形棚子。然後從宇航服中拉出一根管子,将其插入拱形屋頂的側面。放入塑膠袋中,保持出口側不漏氣,取膠布上下繞幾圈。用管子将濾罐裝到圓形,界面處蓋上塑膠袋,然後用幾層膠水包裹,以保持漏氣。這就形成了一個外部過濾罐。

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地面人員用無線電指揮宇航員在太空中抓藥,按照這種方法自己做外部過濾,撿起來試,效果好,二氧化碳濃度降到正常水準。這是一個通行證。

下一個級别是導航計算機的問題。登月艙中的計算機與指令子產品完全不同,它們将資料傳遞過來,盡管指揮艙中的功率非常有價值,以至于它仍然可用。現在三個人已經搬到了登月艙,重心發生了變化,一些資料必須重新計算。這一步在太空中無法做到,隻能由地面上的人來計算,然後告訴宇航員,他們手動進入了登月艙計算機。

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這一次,你需要利用月球的引力來完成一個180度的轉彎,踏上回家的旅程。此過程需要打開發動機以調整船舶的狀态。發動機啟動時間要恰到好處,不能早晚,不能長不能短,如果是快,抛錯角度,不瞄準大地,那就麻煩了,不知道會扔到哪裡去。幸運的是,他們通過了這個級别,沒有任何危險。

在繞過月球的同時,洛弗爾低頭看着月亮,最後一次他回來了。這一次,它應該下降,将登月艙引導到月球表面。可惜的是,服務艙爆炸了,隻能把登月艙當救生艇啊。兩個新人也頗為令人大開眼界,但可惜,來了,隻是下不去。月亮相當美麗,多拍幾張照片,這樣可以作為紀念品儲存下來。現在回家遠比去月球重要得多,畢竟地球才是真正不可替代的家啊。

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阿波羅13号宇航員拍攝的月球照片

繞過月球後,飛船開始向地球方向飛行。導航由宇航員自己手動處理。幸運的是,宇航員以前已經接受過訓練,地面指令三個人以太陽為參考進行計算。導航望遠鏡壞了,不能使用。地球的位置隻能用肉眼觀察。讓窗戶瞄準地球的方向,地球恰好出現在窗戶規定的位置,大緻即使它是對齊的。

這就是為什麼我在太空中呆了六天。這段時間真是可悲,這不是一般人能忍受的,他們又冷又餓,隻能喝這麼少的水。有很多事情要處理,生命岌岌可危,精神壓力很大。海耶斯比其他兩個人更不幸,他患有腎炎,并且發燒。到4月17日,它們已經接近地球,即将傳回地球大氣層。隻有指揮艙奧德賽能承受傳回大氣層的熱量,登月艙也無法承受。是以,他們隻能從登月艙傳回指揮艙,首先要打開所有的儀器。

指揮子產品有自己的備用氧氣罐。這種氧氣不會持續很長時間才能傳回地球,也不夠。登月艙的動力也應盡可能地調動到指揮艙。需要明确的是,把登月艙作為充電寶。登月艙本來不會被用作充電寶,隻能回收20~30%,收集一點點。最後,登月艙被遺棄了。然而,這一次,情況非常特殊,以至于地面控制人員要求他們扔掉臀部後面的服務艙,并嘗試檢視服務艙以了解發生了什麼。

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服務艙的艙壁被炸毀

當服務子產品被扔掉時,服務子產品飄過指揮艙的視窗,大家趕緊拍下服務子產品的照片,這是他們第一次看到服務子產品裡發生的事情,他們驚訝地發現整個面闆上的燃料電池和氧氣罐都被炸毀了, 高增益天線也被炸毀了,這些天他們一直依靠備用天線和地面接觸,損壞非常嚴重。他們必須離開圖像并傳回并進行事故分析。

終于輪到他們放棄了登月艙,他們從登月艙裡拿了點東西作為紀念品,三人回到了指揮艙。現在扔掉登月艙。三個人還是有一點愛,畢竟這個登月艙救了他們三個人的生命啊。地面控制人員也有點戀愛,他深情地對登月艙說:"再見,瓶子,謝謝。沒辦法,再也不用把寶座丢到月球子產品上,最後瓶子還是進入地球大氣層燒毀。這是在地球大氣層中燃燒的罕見登月艙之一。

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被遺棄的"瓶救生艇"

然後是奧德賽的重新進入。當傳回時,航天器與大氣摩擦,燒蝕材料繼續帶走熱量,這一過程會産生黑色屏障。也就是說,等離子體完全吞噬了無線電波,航天器和地面通信中斷了。在阿波羅13号上部分重新進入大氣層的黑色屏障特别長,因為航天器更輕,他們應該從月球帶回一些岩石,這次沒有着陸或皮帶。絕緣層會燒掉這麼久嗎?NASA工程師的心裡沒有底,每個人的心都在喉嚨裡。他們一遍又一遍地叫奧德賽,但奧德賽沒有回應,隻有金沙目前的噪音。

每個人的耐心一點一點地消失,恐懼一點一點地積累起來。直到三名宇航員從奧德賽傳來的最後一聲。大家壓抑的情緒突然爆發,控制廳響起了一陣掌聲。他們最終将不可能變成了一種可能性。阿波羅13号在太空中度過了144個小時,現在終于回家了。

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該艦正好降落在預定的南太平洋,硫磺島兩栖攻擊艦就在附近等候。立即派出直升機打撈它。三人都被撈了出來,三人減掉了14.3公斤。這些天他們不能喝幾口水,他們不能吃得好。奇怪的是,你不減肥。海耶斯也有腎炎,必須立即治療。阿波羅11号和12号宇航員必須經過嚴格的檢疫程式,阿波羅13号不必這樣做,他們根本沒有接觸月球上的任何東西。

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他們在船上睡了一整夜,然後第二天去了薩摩亞,然後去了夏威夷,尼克松總統在檀香山等着他們紀念他們。他們的家人和孩子也在這裡。他們沒有登上月球,這次任務是失敗的,但這是美國宇航局曆史上最成功的失敗,他們活着回來了。甚至蘇聯宇航員也發來電報祝他們一切順利。美國和蘇聯之間的競争仍然非常激烈。

這還沒有結束。NASA還需要弄清楚到底出了什麼問題,以及為什麼爆炸。追逐并找出起源。北美公司是服務艙的制造商。他們訂購了一批液态氧罐。最初裝載到阿波羅13号上的液氧罐實際上是裝載在阿波羅10号上的。罐子在發生事故時被移除進行維修,并從6厘米的高度墜落。你可能會認為這個6厘米是一個屁。美國宇航局的工程師們不會掉以輕心。更換了阿波羅10号的坦克,拿這個凸起的罐子進行測試,沒有發現任何損壞,并繼續使用阿波羅13号。但當時沒有人知道罐子裡的線斷了,其中一根電線的塑膠皮斷了一個嘴。

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阿波羅13号氧氣罐的結構

事實上,在裝載到阿波羅13号之前,經過測試,發現罐無法完全排出液氧。通過用氣态氧填充,液氧可以被擠出并可以幹淨地擠壓。但是這個罐子不起作用。測試小組決定使用加熱來清空氧氣罐。罐子有一個加熱裝置。液氧的溫度是-183度,如果要加熱它,就足以添加到零度。有一個溫度開關自動控制加熱溫度,溫度過高而不能斷電。電壓為28V的測試小組發現,罐中的液氧尚未完全排出。将電壓增加到65V,這次是從罐中平穩地排出液氧。但他們沒想到的是,溫度開關被大電流燒毀,永遠停止在打開狀态,再也無法關閉。

結果,該罐與阿波羅13号一起進入太空,管上溫度計的上限為26.6攝氏度。美國人喜歡使用華氏度,或80華氏度。即使它壞了,你也看不到它。電流始終導通,液氧的溫度被加熱到500度,這根本不會停止。

進入太空後,罐中的液氧失重,凝結成罐中的漂移。這種不均勻的狀态很難測量,地面要準确測量氧氣罐内的情況,最好将氧氣罐内的液氧均勻混合,攤開。是以罐子裡有一個小風扇,Swiggett按照地面的訓示打開這個小風扇攪拌,電線上出現了一個非常小的火花,一般來說,這個火花什麼都不是,電線的塑膠皮是用特氟龍制成的,也就是特氟龍塑膠,被稱為塑膠之王, 那真是禁止拉扯扯,耐酸堿,不怕冷不怕熱,否則怎麼能不把鍋貼這個東西。但是在純氧環境中,溫度很高,罐體被加熱到500度,液氧是那麼誠實的事情嗎?鐵絲皮馬上就着火了。結果,罐子爆炸了。阿波羅13号事故的主要原因是這次爆炸。

但你無法想象的是,爆炸是薊花中的祝福。因為還有另外一個隐患,如果這個隐患在登月中發動襲擊,那麼他們三個人都會算賬。幸運的是,如果沒有登月的過程和步驟,到底發生了什麼?下次再來談談吧。

<h1類"pgc-h-right-arrow">這不就是一種上瘾嗎?看看上面的内容:</h1>

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