阿波羅13號（Apollo 13）是阿波羅計(jì)劃中的第三次載人登月任務(wù)，于1970年4月執(zhí)行。
1970年4月11日世界時(shí)19:13:00，阿波羅13號成功在佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角的肯尼迪航天中心發(fā)射升空，發(fā)射后兩天，飛船飛離地球表面322000千米時(shí)，服務(wù)艙的氧氣罐爆炸，太空船嚴(yán)重毀損，大量氧氣和電力損失，在太空中，宇航員面臨生命保障系統(tǒng)損壞所導(dǎo)致的種種危險(xiǎn)，三位航天員立刻展開自救。團(tuán)隊(duì)選擇了讓飛船繞過月球背面再返回地球的方案，并且明智地選擇了不再開啟服務(wù)艙的發(fā)動機(jī)，使行到返回軌道成為可能。在1970年4月17日12時(shí)08分，阿波羅13號濺落在太平洋，三位宇航員最終安全返回了地球。
美國航空航天局稱阿波羅13號任務(wù)是一次“成功的失敗”，因?yàn)殡m然它沒能到達(dá)月球，但也沒有造成生命損失。
任務(wù)歷程
任務(wù)背景
現(xiàn)實(shí)背景
阿波羅計(jì)劃是20世紀(jì)中葉美蘇冷戰(zhàn)背景下，美蘇太空爭霸的產(chǎn)物。在與美國的太空競爭中，蘇聯(lián)先后發(fā)射人類第一顆人造衛(wèi)星、第一個(gè)月球探測器、第一艘載人飛船，處于領(lǐng)先地位。美國深感這是一個(gè)極其嚴(yán)重的政治問題，于是決定實(shí)施載人登月，全面趕超蘇聯(lián)。
1958年7月29日，時(shí)任美國總統(tǒng)艾森豪威爾簽署《美國公共法案85 - 568》，成立了美國航空航天局（美國航空航天局）。1959年，以沃納·馮·布勞恩為首的專家組也劃歸到NASA名下。在NASA的統(tǒng)一組織下，美國先后展開了一系列太空探索活動，其中包括為阿波羅計(jì)劃奠定技術(shù)基礎(chǔ)的水星計(jì)劃和雙子星座計(jì)劃。NASA成立后，水星計(jì)劃是美國實(shí)施的第一個(gè)載人航天計(jì)劃，該計(jì)劃開始于1958年10月，結(jié)束于1963年5月。期間通過25次飛行試驗(yàn)，幫助美國掌握了載人飛船的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，證明了美國有能力在空間環(huán)境中控制飛船。
任務(wù)進(jìn)程
1960年7月，美國航空航天局和工業(yè)部門在華盛頓哥倫比亞特區(qū)舉行的聯(lián)合會議上，向外界公布了載人登月計(jì)劃，該計(jì)劃沒有得到總統(tǒng)的支持。1960年11月，美國航空航天局要求政府增加載人登月項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)，結(jié)果計(jì)劃再次落空，此時(shí)距艾森豪威爾卸任已不到3個(gè)月。
隨著肯尼迪政府的上臺，恰好又遇到1961年4月12日蘇聯(lián)用載人飛船“東方一號”首次將航天員尤里·加加林送入太空的刺激，新政府急切表示，要開啟大規(guī)模軍備競賽，要實(shí)施難度更大的航天行動，以證明美國的科學(xué)技術(shù)比蘇聯(lián)更先進(jìn)，阿波羅登月工程就是在這樣的背景下出臺的。
1961年5月25日，約翰·肯尼迪在美國國會發(fā)表“國家緊急需要”的特別咨文，在咨文中肯尼迪第一次提出了關(guān)于載人登月的計(jì)劃。肯尼迪表示，在今后5年內(nèi)要為這一計(jì)劃追加70億到80億美元，在10年內(nèi)要把美國人送上月球，并安全返回地球。隨后，美國國會以絕大多數(shù)口頭通過了肯尼迪的國情咨文，這標(biāo)志著阿波羅計(jì)劃正式啟動。 “阿波羅”是古希臘神話中太陽神的名字，他和月亮女神阿爾忒彌斯是雙胞胎，所以，美國人用“阿波羅”作為登月計(jì)劃的名字。
人才儲備
20世紀(jì)二三十年代，德國方面率先展開了液體燃料推進(jìn)火箭射程和威力方面的研究。與此同時(shí)，后來成為阿波羅計(jì)劃的靈魂人物、土星5號運(yùn)載火箭設(shè)計(jì)師沃納·馮·布勞恩也加入了德國的研究計(jì)劃。1942年到1943年兩年時(shí)間，德國先后發(fā)展出來A-4火箭和V2火箭，其中V2火箭射程可達(dá)297千米。第二次世界大戰(zhàn)接近尾聲之際，美國和蘇聯(lián)等國紛紛爭奪德國火箭項(xiàng)目的研發(fā)資料和技術(shù)人才。美國帶走了包括沃納·馮·布勞恩在內(nèi)的大批德國火箭技術(shù)專家，以及一部分技術(shù)資料和火箭零部件，這為后來的阿波羅計(jì)劃和美國的太空探索奠定了人才和技術(shù)基礎(chǔ)。
飛船建造?
阿波羅飛船系統(tǒng)的研發(fā)制造匯集了諸多大型軍火制造商，主承包商是北美人航空，飛船登月艙的主承包商是諾斯羅普·格魯門公司。阿波羅飛船總高29米，重約50噸，由指令艙、服務(wù)艙和登月艙3部分組成，發(fā)射上升段時(shí)還有救生塔。指令艙為圓錐形，高3.5米，底部直徑3.9米，重約6噸。服務(wù)艙是一個(gè)高6.4米、直徑4米的圓柱體，重約25噸。登月艙質(zhì)量為14.7噸，直徑4.3米，高約7米，由下降級和上升級組成。
1964年5月至1966年1月20日，美國進(jìn)行了阿波羅飛船的逃逸救生系統(tǒng)測試，試驗(yàn)結(jié)果為三次成功一次失敗。1966年2月到8月，美國進(jìn)行了阿波羅飛船的不載人飛行試驗(yàn)，試驗(yàn)全面考察了阿波羅飛船和土星火箭的綜合性能，試驗(yàn)結(jié)果順利，證明了設(shè)計(jì)的可靠性。
1967年，蘭利研究中心的月球軌道研究計(jì)劃小組擴(kuò)大了組成規(guī)模和任務(wù)，并形成了宇航局總部的一個(gè)新部門。1968年，副局長喬治·穆勒批準(zhǔn)建立月球研究工作組，由謝勒擔(dān)任主任。這個(gè)小組的主要任務(wù)是：對以后的月球著陸點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步選擇，主要是那些研究月球地質(zhì)和演化具有特別意義的地區(qū)；設(shè)計(jì)宇航員月面科學(xué)活動以及安放的科學(xué)探測儀器，同時(shí)對宇航員帶回的樣品進(jìn)行初步研究。與此同時(shí)，載人航天器中心的約翰·霍奇正領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)部門研究改進(jìn)登月艙，重點(diǎn)是延長在月球上的考察時(shí)間，另外還研制包括月球車在內(nèi)的月球科學(xué)考察工具。
1969年5月底，美國宇航局長佩因獲悉，載人航天器中心已被授權(quán)對生產(chǎn)型飛船和登月艙進(jìn)行改進(jìn)，目的是使登月艙在月球上的停留時(shí)間達(dá)到3天，改進(jìn)工作應(yīng)當(dāng)在1970年底完成。阿波羅12號到阿波羅14號的飛行被稱為H系列，最大可能地利用現(xiàn)有硬件條件，在月面上停留的最長時(shí)間是36小時(shí)，月面活動有兩次，每次最長時(shí)間為6小時(shí)，在返回時(shí)收集至少40千克的月球樣品。
飛行歷程
發(fā)射升空
1970年4月11日，阿波羅13號成功在在佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角的肯尼迪航天中心發(fā)射升空。洛威爾報(bào)告火箭開始進(jìn)行俯仰滾轉(zhuǎn)機(jī)動，18s后俯仰滾轉(zhuǎn)機(jī)動完成，在000:02:16GET（Ground Elapsed 時(shí)間，即發(fā)射后時(shí)間，下同）時(shí)一級主機(jī)正常關(guān)機(jī)并分離，此時(shí)阿波羅13號的加速度已經(jīng)達(dá)到3.5G。隨后洛威爾報(bào)告二級主機(jī)（S-Ⅱ）點(diǎn)火，逃逸塔分離。在000:05:30 GET時(shí)箭上的三名宇航員突然感覺到一陣異常的震顫，阿波羅13號和地面同時(shí)檢測到二級火箭的5號引擎出現(xiàn)故障，而此時(shí)距離預(yù)定關(guān)機(jī)時(shí)間還有2分12秒。所幸故障的引擎的位置位于火箭正中央，不至于對發(fā)射產(chǎn)生太大影響，為了彌補(bǔ)推力上的不足，地面控制中心不得不讓二級火箭剩下的4臺引擎延長燃燒34秒，同樣，二、三級分離后，第三級火箭也要延長燃燒9.2秒。12:31GET，S-ⅣB第一次關(guān)機(jī)。00:13:39 GET，船箭組合體進(jìn)入遠(yuǎn)地點(diǎn)100.2海里（約185.5千米）、近地點(diǎn)98.0海里（約181.4千米）的低地球軌道。
爆炸事故
1970年4月13日，航天員們剛剛結(jié)束了49分鐘的電視直播，準(zhǔn)備回到指令艙中休息。當(dāng)最后一位航天員——登月艙駕駛員海斯回到指令艙中，突然發(fā)生一聲巨響。洛弗爾發(fā)現(xiàn)飛船正在向太空中排放氣體之類的東西，隨后，洛弗爾發(fā)現(xiàn)阿波羅13號服務(wù)艙的2號液態(tài)氧貯箱壓力表已經(jīng)降到了零，1號液氧貯箱正在下降。這說明，在服務(wù)艙僅有的兩個(gè)液氧貯箱中，2號液氧貯箱發(fā)生爆炸并排空了氧氣，1號貯箱泄露，正在排空。服務(wù)艙里的氧氣是指揮/服務(wù)艙供電系統(tǒng)的必要部分，爆炸后航天器的電力便所剩無幾。隨后，地面人員迅速提供了一個(gè)救生方案：希望利用登月艙作為救生船，先繞月飛行使飛船掉頭，然后在月背啟動登月艙發(fā)動機(jī)，進(jìn)入返回地球的軌道。這樣不僅能夠借助月球引力為飛船提速，而且不會一次性耗盡全部推進(jìn)劑，減少讓飛船受損的可能。
繞月旋轉(zhuǎn)
1970年4月14日，阿波羅13號飛入了月球背面，由于月球阻隔，航天員們失去了與地面的無線電通信。地面人員此時(shí)只能等待和期待。而飛船上，首次看到月球的斯威格特和海斯興奮不已地看著如此近距離的月球，他們不停地對月球拍照。
返回地球
1970年4月14日18時(shí)49分，阿波羅13號飛船出現(xiàn)在了月球的另一面并與地面取得聯(lián)系。兩個(gè)小時(shí)后，洛威爾和海斯啟動了登月艙發(fā)動機(jī)，持續(xù)工作了4分26秒，飛船順利進(jìn)入了返回地球的軌道，并且，返航時(shí)間縮短了9小時(shí)。4月16日，航天員們隱約看到了地球，他們興奮了起來。然而此時(shí)，阿波羅13號飛船偏離了重返地球的正常軌道，需要確定進(jìn)入地球大氣層的角度。如果角度太小，飛船會在大氣層中燒毀，反之，則會彈出大氣層，飛向無盡的宇宙中。盡管航天員們非常疲勞，但他們還是在地面人員的幫助下共同校準(zhǔn)了航線。
再入與濺落
1970年4月17日，阿波羅13號飛船進(jìn)入再入軌道，地面控制中心指示斯威格特拋掉了炸壞的服務(wù)艙，并拍攝服務(wù)艙的照片以便分析事故起因。航天員們終于看到了服務(wù)艙損壞的樣子。12時(shí)08分，阿波羅13號指令艙濺落在太平洋，被隨后趕到的硫磺島號兩棲攻擊艦救援隊(duì)打撈，三位宇航員最終安全返回了地球。
任務(wù)目標(biāo)
以上資料參考
基本設(shè)計(jì)
登月飛船
總體設(shè)計(jì)
阿波羅飛船是人類發(fā)射的第一個(gè)登月飛船，該型飛船總高29米，重約50噸，由指令艙、服務(wù)艙和登月艙3部分組成。指令艙是整個(gè)飛船的控制中心，是航天員工作和生活的場所。同時(shí)，指令艙也是飛船唯一能夠穿過地球大氣層返回地球的部件；服務(wù)艙裝有一個(gè)火箭發(fā)動機(jī)、姿態(tài)控制系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)。宇航員點(diǎn)燃主發(fā)動機(jī)后，阿波羅飛船開始繞月飛行。宇航員再次點(diǎn)火時(shí)，可使飛船脫離月球軌道返回地球；登月艙由下降級和上升級組成，可攜帶兩名宇航員抵達(dá)月球表面，并可從月球上再次發(fā)射與指揮艙對接。
分系統(tǒng)設(shè)計(jì)
指令艙是一個(gè)錐形壓力容器，底部最大直徑為3.9米，高度為3.65米。它由夾在鋁合金板之間的鋁蜂窩制成。指令艙的底部由一個(gè)隔熱罩組成，該隔熱罩由填充有酚醛ep作為燒蝕材料的焊不銹鋼蜂窩制成，厚度為1.8至6.9 cm。在圓錐體的頂端是一個(gè)艙口和對接組件，旨在與登月艙配合。指令艙分為三個(gè)隔間。錐體前端的前艙裝有三個(gè)直徑25.4米的主降落傘、兩個(gè)5米的減速傘和用于著陸的引導(dǎo)迫擊炮降落傘。后艙位于指令艙底部周圍，包括推進(jìn)劑箱、反應(yīng)控制發(fā)動機(jī)、線路和管道。乘員艙占指令艙的大部分體積，約6.17立方米的空間。三個(gè)宇航員沙發(fā)面朝前排列在艙中央。一個(gè)大的出入艙口位于中央沙發(fā)上方。一條短通道通向指令艙機(jī)頭的對接艙。乘員艙裝有宇航員使用的控制裝置、顯示器、導(dǎo)航設(shè)備和其他系統(tǒng)。厘米有五個(gè)窗口:一個(gè)在入口艙口，一個(gè)在兩個(gè)外部座位上的每個(gè)宇航員旁邊，還有兩個(gè)面向前方的會合窗口。五個(gè)銀/氧化鋅電池在指令艙和服務(wù)艙分離后提供電力，三個(gè)用于重返大氣層和著陸后，兩個(gè)用于飛行器分離和降落傘展開。指令艙有12個(gè)420 N四氧化二氮/反應(yīng)控制推進(jìn)器。指令艙在任務(wù)結(jié)束時(shí)與服務(wù)艙分離后提供重返能力。
服務(wù)艙是一個(gè)直徑3.9米、長7.6米的圓柱體，連接在指令艙的背面。服務(wù)艙的外殼由2.5厘米厚的鋁蜂窩板制成。內(nèi)部由銑削的鋁制徑向梁分成圍繞中心圓柱體的六個(gè)部分。安裝在中心圓筒內(nèi)的服務(wù)艙后面是一個(gè)萬向節(jié)，安裝有可重新啟動的自燃液體推進(jìn)劑91，000 N發(fā)動機(jī)和錐形發(fā)動機(jī)噴嘴。姿態(tài)控制由四組相同的450 N反作用控制推進(jìn)器提供，每組推進(jìn)器圍繞服務(wù)艙的前部間隔90度。服務(wù)艙的六個(gè)部分裝有三個(gè)31電池的氫氧燃料電池，提供28伏電壓，兩個(gè)低溫氧和兩個(gè)低溫氫罐，四個(gè)主推進(jìn)發(fā)動機(jī)罐，兩個(gè)燃料罐和兩個(gè)氧化劑罐，子系統(tǒng)是主推進(jìn)裝置。兩個(gè)氦氣罐安裝在中央氣缸中。電力系統(tǒng)散熱器位于氣缸頂部，環(huán)境控制散熱器面板分布在氣缸底部。
登月艙是一種兩級飛行器，設(shè)計(jì)用于月球附近和月球上的太空行動。航天器的質(zhì)量為15，188千克，相當(dāng)于包括宇航員、消耗品和10，691千克推進(jìn)劑在內(nèi)的長征一號的質(zhì)量。登月艙的上升和下降階段作為一個(gè)單元運(yùn)行，直到上升階段作為一個(gè)單獨(dú)的航天器與指令和服務(wù)艙交會對接。下降級由航天器的下部組成，是一個(gè)直徑4.2米、厚1.7米的八邊形棱柱。四個(gè)帶有圓形腳墊的著陸腿安裝在下降平臺的側(cè)面，并將平臺底部保持在離地面1.5米的高度。相對著陸腿上的踏板末端之間的距離為9.4米。其中一條腿上有一個(gè)小型宇航員出口平臺和梯子。一米長的錐形下降引擎裙從舞臺底部伸出。下降級包括著陸火箭、兩箱aerozine 50燃料、兩箱四氧化二氮氧化劑、水、氧和氦罐以及用于月球設(shè)備和實(shí)驗(yàn)的存儲空間，而阿波羅15號、16號和17號則包括月球車。下降級被設(shè)計(jì)成從月球發(fā)射上升級的平臺。
運(yùn)載火箭
發(fā)射阿波羅13號飛船的土星5號運(yùn)載火箭
土星五號高110m，相當(dāng)于36層樓的高度。直徑10m。土星五號的質(zhì)量有2910t，僅僅推進(jìn)劑就占了2640t。土星五號由三級火箭組成，它的第一級采用的是液態(tài)氧/煤油推進(jìn)劑，總推力約3400t；第二級使用氫氧發(fā)動機(jī)，總推力約450t；第三級也使用了氫氧發(fā)動機(jī)，推力約90t。土星5號超重型運(yùn)載火箭是僅次于蘇聯(lián)能源號運(yùn)載火箭的推力第二大運(yùn)載火箭。在1967~1973年間共發(fā)射了13枚“土星5號”運(yùn)載火箭，保持著良好的發(fā)射記錄。共有9枚“土星5號”運(yùn)載火箭將載人的“阿波羅”號載人飛船送上月球軌道。土星5號”運(yùn)載火箭的生產(chǎn)線于1970年關(guān)閉?！巴列?號”的最后一次發(fā)射是在1973年，該次發(fā)射將“天空實(shí)驗(yàn)室”空間站送入了近地軌道。續(xù)任者太空發(fā)射系統(tǒng)（SLS系統(tǒng)），號稱史上最強(qiáng)運(yùn)載火箭系統(tǒng)。
發(fā)射場地
肯尼迪航天中心（Kennedy Space Center），位于佛羅里達(dá)州。
蘇聯(lián)1957年成功發(fā)射了衛(wèi)星一號，在約翰·肯尼迪的關(guān)注下，籌建了美國航空航天局，并且提出了阿波羅計(jì)劃，以與蘇聯(lián)在航天方面進(jìn)行競爭。當(dāng)肯尼迪遇刺的消息傳人美國航空航天界寸，為感激和表彰肯尼迪在任內(nèi)對美國宇航事業(yè)的極大關(guān)注，人們把卡納維拉爾角的航天器發(fā)射場更名為肯尼迪航天中心。
肯尼迪航天中心氣候溫暖濕潤。平均每日的最高氣溫在1月份的2l℃和7月份的31℃之間波動。平均每日的最低氣溫在1月份的11℃和7月份的23。C之間波動。在夏季，中心有很高的雷擊頻率。每年正常的降雨在54—56英寸，其中70％的降雨集中在6—9月間。降雨量春季最低。
中心共有14個(gè)發(fā)射區(qū)，其中多數(shù)區(qū)已停止使用或拆除，在使用的是39號發(fā)射場及其工業(yè)區(qū)。它是為實(shí)施阿波羅計(jì)劃計(jì)劃而建造的，經(jīng)改建后用于航天飛機(jī)的發(fā)射和試驗(yàn)。主要設(shè)施包括飛行器裝配大樓、發(fā)射控制中心、39A和39B發(fā)射區(qū)、活動發(fā)射臺、運(yùn)輸車、運(yùn)輸車軌道、固定式勤務(wù)塔和航天飛機(jī)服務(wù)塔、防爆的自然推進(jìn)劑貯存庫和加注設(shè)施、監(jiān)測設(shè)施、軌道器著陸設(shè)施、軌道器處理設(shè)施、處理控制中心、新聞場所等。
任務(wù)成員
正式成員
小詹姆斯·亞瑟·洛威爾（James 'Jim' Arthur Lovell, Jr. ），昵稱“吉姆”，阿波羅13號指令長，美國海軍飛行員、試飛員、美國國家航空航天局宇航員。
小約翰·萊昂納德·斯威格特（Jack Leonard Swigert, Jr. ），昵稱“杰克”，阿波羅13號指令艙駕駛員，美國空軍飛行員、試飛員，美國航空航天局宇航員、機(jī)械師、航空航天工程師。
小弗萊德·華力士·海斯（Fred Wallace Haise, Jr.），阿波羅13號登月艙駕駛員，美國空軍飛行員、試飛員，美國國家航空航天局宇航員、航空航天工程師。
替補(bǔ)成員
約翰·楊（John Young，曾執(zhí)行雙子星3號、雙子星10號、阿波羅10號、阿波羅16號、STS-1以及STS-9任務(wù)）指令/服務(wù)艙駕駛員。
杰克·斯威格特（Jack Swigert，曾執(zhí)行阿波羅13號任務(wù)），指令長。
查爾斯·杜克（Charles Duke，曾執(zhí)行阿波羅16號任務(wù)），登月艙駕駛員。
備份機(jī)組
文斯·布蘭德（Vance Brand），曾執(zhí)行阿波羅-聯(lián)盟測試計(jì)劃、STS-5、STS-41-B以及STS-51任務(wù)。
?杰克·洛斯馬（Jack Lousma），曾執(zhí)行天空實(shí)驗(yàn)室3號以及STS-3任務(wù)。
?約瑟夫·科文（Joseph Kerwin），曾執(zhí)行天空實(shí)驗(yàn)室2號,STS-85任務(wù)。
成員變更
肯·馬丁利是原計(jì)劃中的指令/服務(wù)艙駕駛員，但是他由于接觸了麻疹，在發(fā)射前3天被杰克·斯威格特替換。他后來成為擔(dān)任了阿波羅16號任務(wù)的指令艙駕駛員。
飛控主任
??白隊(duì)：吉恩·克蘭茲（Gene Kranz），首席飛控主任。
??黑隊(duì)：德雷蒙德·格林倫尼（Glynn Lunney）
??褐隊(duì)：米爾特溫德勒（Milt Windler）
??金隊(duì)：格瑞格里芬（Gerry Griffin）
調(diào)查和影響
航天員首先面臨的是返回地球的軌道問題。為了能在特定的區(qū)域著陸月球進(jìn)行探索，阿波羅13號在進(jìn)入奔月軌道后離開了之前任務(wù)采用的自然返回軌道，也就是說，如果不改變發(fā)生故障時(shí)的飛船軌道，他們將無法返回地球。但整個(gè)飛行任務(wù)中承擔(dān)變軌任務(wù)最多的服務(wù)艙已經(jīng)發(fā)生爆炸，而選擇登月艙的推進(jìn)系統(tǒng)變軌則面臨諸多限制。任務(wù)團(tuán)隊(duì)選擇了讓飛船繞過月球背面再返回地球的方案，并且明智地選擇了不再開啟服務(wù)艙的發(fā)動機(jī)。最終，登月艙的下降段發(fā)動機(jī)工作了30.7秒，重新建立了自然返回軌道，并在繞過月球后再次啟動，使飛船能夠提前10小時(shí)著陸，并把濺落地點(diǎn)從印度洋調(diào)整到太平洋。
航天員緊接著要面臨的是生存問題，登月艙原本只設(shè)計(jì)供兩名宇航員使用兩天，如今卻有三名太空人要靠它存活四天。發(fā)生爆炸的服務(wù)艙氧氣罐恰恰是確保給飛船提供電力和水的燃料電池所必需的。因此，在之后的幾天中3名航天員想盡辦法節(jié)省電力，僅靠登月艙小小的鋅銀電池維持飛船的正常運(yùn)行。此外，他們還要解決二氧化碳濃度升高的問題。由于登月艙僅能將兩名航天員呼出的二氧化碳吸收，因此必須使用指令艙的相應(yīng)裝置，但兩者接口又不兼容，地面人員絞盡腦汁，讓航天員利用艙內(nèi)設(shè)備制作了臨時(shí)的接口。
因?yàn)樗械倪^程都偏離了正常的程序，救生返航之路處處荊棘，由于熱控設(shè)計(jì)的原因，發(fā)生故障的服務(wù)艙不能過早地被拋離，卻又必須在指令艙與登月艙分離之前拋掉，如何使之安全分離是一個(gè)頭疼的問題。此時(shí)，多倫多大學(xué)的團(tuán)隊(duì)臨危受命，在一天時(shí)間內(nèi)，提出了利用兩艙對接過渡段的壓力保證兩艙安全分離。這是一個(gè)條件非?？量痰脑O(shè)計(jì)：壓力太小無法滿足安全分離的要求，壓力太大則有可能損壞飛船的指令艙。
在解決了如此之多的致命問題后，3名航天員安全濺落在太平洋上。這次“雖敗猶榮”的飛行任務(wù)集結(jié)了飛船設(shè)計(jì)人員的智慧和力量：設(shè)計(jì)人員如果不是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)層面上采取了母艙+登月艙的冗余措施，就不可能讓航天員在母艙發(fā)生致命故障的情況下采用登月艙作為救生艙；如果不是飛行任務(wù)控制中心大膽提出逃生軌道方案并謹(jǐn)慎地核算，以阿波羅13號當(dāng)時(shí)糟糕的狀態(tài)，也不可能有逃生的機(jī)會；如果沒有地面完善的平行系統(tǒng)，讓地面的專家能夠從容地應(yīng)對供電、供水、氧氣不足和二氧化碳超標(biāo)、低溫等問題，也不可能以如此有限的資源換來航天員的生存。
阿波羅13號的事故調(diào)查帶來了諸多啟示。在營救航天員的過程中，地面控制中心在確保航天員安全的前提下，仍然頭腦清醒地進(jìn)行拍照，為查明故障原因留下了寶貴的資料。而發(fā)生故障的氧氣罐在生成過程中的一系列錯(cuò)誤決策都提醒航天任務(wù)的參與者，如何在工程進(jìn)度與可靠性、安全性之間進(jìn)行取舍。
相關(guān)事件
登月之旅前預(yù)感不祥
1970年4月11日，“阿波羅13號”載著三名美國宇航員升空，踏上了飛往月球的旅程。飛船上的3名宇航員中，42歲的吉姆·洛威爾是任務(wù)指揮官，38歲的杰克·斯威格特是指令艙、服務(wù)艙的駕駛員，36歲的弗萊德·海斯是登月艙駕駛員。
在洛威爾執(zhí)行“阿波羅13號”任務(wù)前，他的妻子瑪麗蓮心中充滿了焦慮，因?yàn)椤?3”在西方是個(gè)不祥的數(shù)字。洛威爾回憶說：“我的妻子對我說：‘為什么偏偏是13號。’我說：‘這是科學(xué)任務(wù)，我們都是工程師、技術(shù)員和科學(xué)家，我們不能迷信。”
爆炸初始疑是惡作劇
深夜，當(dāng)“阿波羅13號”離地球32萬公里時(shí)，突然飛船外傳來一聲巨大的爆炸聲。地面控制中心不知道飛船出了什么事，過了好一會后，他們才聽到洛威爾說了太空史上最著名的一句話：“休斯頓，我們遇到了麻煩。”據(jù)洛威爾回憶稱，當(dāng)巨大的爆炸聲在飛船內(nèi)回蕩時(shí)，他和斯威格特一開始還以為是海斯在搞惡作劇。爆炸聲發(fā)生后，洛威爾朝窗外瞥了一眼，終于看到飛船后部正迅速滲漏氧氣！原來“阿波羅13號”服務(wù)艙的2號液氧箱發(fā)生爆炸，摧毀了指令艙中的生命支持系統(tǒng)、導(dǎo)航和電力系統(tǒng)，并炸出一個(gè)洞！爆炸發(fā)生后25分鐘，“阿波羅13號”指令艙內(nèi)的氧氣只能再供應(yīng)15分鐘，3名宇航員惟一生還的希望，就是逃進(jìn)登月艙。
數(shù)次與死神擦肩而過
在指令艙中的氧氣含量只剩5分鐘可用時(shí)，登月艙的功能被激活。美國航空航天局最后決定，讓“阿波羅13號”飛船繼續(xù)朝月球飛行，繞月球轉(zhuǎn)一個(gè)大圈，飛到月球黑暗的另一面，等飛船再次出現(xiàn)時(shí)，再立即啟動登月艙發(fā)動機(jī)，將飛船投擲進(jìn)返回軌道。最后,飛船以每小時(shí)5400英里——兩倍子彈的速度飛離月球，駛向地球的方向。
為節(jié)省電力，宇航員們做出了一個(gè)危險(xiǎn)的決定，關(guān)掉飛船上的計(jì)算機(jī)、導(dǎo)航系統(tǒng)和其他電力設(shè)備，當(dāng)加熱設(shè)備關(guān)閉后，登月艙中的溫度急劇下降，盡管他們穿上了宇航靴和剩余的內(nèi)衣褲，但仍然凍得無法入睡。沒多久，他們又遇上了另一個(gè)致命的危險(xiǎn)，登月艙中的小型空氣過濾器無法處理3名宇航員排出的大量二氧化碳氣體，他們面臨中毒身亡的危險(xiǎn)。這些宇航員在美國航空航天局科學(xué)家的指導(dǎo)下，用一些粘性膠帶、一塊從飛行手冊后面撕下的紙板以及從他們太空內(nèi)衣褲上扯下的一些塑料片，做成了一個(gè)幫助空氣過濾器更有效工作的粗糙適配器。由于登月艙中的自動導(dǎo)航系統(tǒng)已被關(guān)閉，航天員通過手工導(dǎo)航返回地球，期間洛威爾兩度手動操縱登月艙的引擎和機(jī)動推進(jìn)器，靠著在行動指令目錄上作的計(jì)算，配合手表和舷窗作簡單導(dǎo)航將飛船帶到正常軌道上。
相關(guān)作品
電影《阿波羅13號》根據(jù)吉姆·洛威爾、杰弗里·克魯格創(chuàng)作的回憶錄《失去月球：阿波羅13號的危險(xiǎn)之旅》（Lost Moon：The Perilous Voyage of Apollo 13）改編，講述了1970年發(fā)射升空的阿波羅13號飛船在飛往月球的過程中，發(fā)生爆炸事故，三名宇航員——詹姆斯·洛威爾、弗萊德·海斯與杰克·斯威格特經(jīng)歷重重考驗(yàn)，九死一生回到地球的故事。該片榮獲包括1996年奧斯卡金像獎最佳剪輯和最佳音效獎在內(nèi)的20多個(gè)獎項(xiàng)。
參考資料 >
紀(jì)念首次登月50周年，關(guān)于阿波羅工程的知識點(diǎn)全在這.新浪科技.2023-08-17
[科普中國]-阿波羅13號.科普中國.2024-02-02
Apollo 13 Views of the Moon.NASA.2024-02-02
外媒：美國紀(jì)念阿波羅13號任務(wù)50周年.今日頭條.2023-12-09
阿波羅13號登月三次死里逃生-美國,阿波羅13號登月三次死里逃生,新聞,國際在線-北方網(wǎng)-新聞中心.北方網(wǎng).2023-12-09
阿波羅13號飛船物品將拍賣?指令長曾智救同伴-阿波羅13號,飛船返回,1970年,宇航員,太空船,氧氣瓶爆炸,登-北方網(wǎng)-新聞中心.北方網(wǎng).2023-12-09
外媒：美國紀(jì)念阿波羅13號任務(wù)50周年.今日頭條.2024-02-02
從NASA到SpaceX：美國商業(yè)航天的隱秘往事.澎湃新聞.2023-08-18
背景資料：美國的載人航天計(jì)劃.新浪科技.2023-08-18
美國為何提出阿波羅登月計(jì)劃？回顧冷戰(zhàn)初期的輿論戰(zhàn).新浪財(cái)經(jīng).2023-08-17
1961年5月25日美國總統(tǒng)發(fā)誓10年實(shí)現(xiàn)登月.鳳凰網(wǎng).2023-08-18
人類月球探測大事記：1959年——2007年.中國政府網(wǎng).2023-08-17
阿波羅計(jì)劃結(jié)束45周年：回望太空探索的黃金時(shí)代.澎湃新聞.2023-08-18
什么是“阿波羅”登月計(jì)劃?.科普中國.2023-08-30
搶鮮讀︱阿波羅計(jì)劃：美國如何戰(zhàn)勝蘇聯(lián)，實(shí)現(xiàn)人類首次登月.澎湃新聞.2023-08-18
“四史”關(guān)鍵詞｜冷戰(zhàn)時(shí)期美蘇是如何在太空中“過招”的？.澎湃新聞.2023-08-18
人類探月史話：從阿波羅到“月球勘探者”.新浪網(wǎng).2023-08-24
[科普中國]-土星1號運(yùn)載火箭.科普中國.2023-08-24
載人登月是怎樣實(shí)現(xiàn)的.中工網(wǎng).2023-08-30
阿波羅50年 | 改變歷史的“阿波羅”載人登月工程.新浪科技.2023-08-26
圖文詳情.科普中國.2024-02-02
Alternate Names.NASA.2024-02-03
Apollo 13 Lunar Module/ALSEP.NASA.2024-02-03
帶你走進(jìn)世界上最大的火箭——土星五號.微信公眾平臺.2024-02-03
Saturn.宇航局土星.2024-02-03
那一刻，雖敗猶榮——阿波羅13號45周年1970~2015.中國航天.2024-02-03
1969年11月4日人類第二次載人登月任務(wù)阿波羅12號成功發(fā)射.國際科技創(chuàng)新中心.2025-08-01
阿波羅13號 Apollo 13 (1995).豆瓣電影.2024-02-02
佳片有約《阿波羅13號》(10月7日21:57).新浪娛樂.2024-02-02