阿波罗13号获救的13个条件（转帖）

文章来源：科学松鼠会http://songshuhui.net/archives/37922

4月13号是阿波罗13号事件40周年，当天也曾发过一条资讯。universetoday网站上连载了那年参与救援的一位工程师总结的、阿波罗13号获救的13个条件，目前连载已经结束：

1.时机
爆炸发生的时机可以说非常好，如果爆炸发生的早一些（假设离开地球轨道之后），那么返回地球所要飞行的距离和经过的时间都太长了，飞船上剩余的能源、水以及氧气不足以让宇航员们支撑下去。而如果爆炸发生的晚一些，可能两名宇航员已经乘坐登月舱降落到月球表面了，那么就不可能利用登月舱成功返航了。


2.关不上的舱门
起初宇航员判断飞船发生的振动是由于一颗陨石击中了登月舱导致的，为防止舱内失压，曾试图关上登月舱和指令舱之间的舱门，但是尝试3次均失败了，而这反而为后来利用登月舱返航节省了时间。有趣的是，返回地球抛掉登月舱的时候舱门关闭的非常顺利。


3.宇航员患病临时被替换
在发射前72小时，Jack Swigert 代替可能感染麻疹的Ken Mattingly成为了指令舱的驾驶员。他强健的身体、对指令舱无人能及的熟悉程度，还有极有条理的个性都为营救行动的成功提供了有利条件。


4.利用登月舱返回地球
考虑到本来用于让飞船脱离月球轨道返航的服务推进系统SPS（service propulsion system）靠近发生了爆炸的氧气罐，很可能遭到了损坏，地面指挥中心放弃了使用推力更强劲的SPS火箭让飞船直接掉头返回地球的计划。而决定利用登月舱的火箭推动，让飞船绕过月球后返回地球。而事实证明，SPS火箭的喷口的确发生了变形。


5.土星五号中心引擎的提前熄火
其实，阿波罗13号在发射的时候就曾经发生过故障，携带飞船升空的土星五号的中心引擎提前熄火了2分钟。而这次原因不明的熄火却拯救了阿波罗13号，当时，土星五号的发动机出现了危险的纵向藕合振动现象，这个问题的存在NASA本已知道，并将在阿波罗14号上作出改进，但此时还没有采取措施。如果引擎没有意外熄火而是再运行几秒钟，阿波罗13号可能没有脱离地球轨道就坠毁了。


6.宇航员利用地球上的日夜分界线来导航
氧气罐爆炸后，宇航员无法使用电脑导航，也不能借助星星导航，因为爆炸碎片散落在四周，都在反光，这时1名地面人员提出了 一个之前只使用过1次的方法，利用太阳光照在地球上的日夜分界线来导航（日夜分界线一边是阳光照着的白天，一边是夜晚）。


7.阿波罗1号事故
阿波罗1号的火灾之后，NASA极度重视飞船设计中的防火问题。不但仓中改用普通空气替代了纯氧，所有的开关和线路也都加上了防护涂层。如果没有这些措施，阿波罗13号返航时，低温的指令舱中，宇航员呼出的水蒸气凝结在电子器件上，恐怕会引发一场大火。


8.指令舱与服务舱没有立即分离
事故中很可能遭到爆炸影响的指令舱隔热层没有损坏，另外指令舱和服务舱没有被爆炸的冲击力立刻分开也是个奇迹。没有了外面的服务舱，指令舱的隔热层能否经受低温的考验是个问题，另外指令舱的保温也会出现困难，还有飞行控制也会出现问题。可以说，这是不幸中的万幸。


9.氧气舱的位置
发生了爆炸的2号氧气罐由于种种差错，在上天之前线路的绝缘层就已经受损。幸运的是，2号氧气罐被安装在了服务舱外侧，而没有问题的1号罐装在内侧。这样，爆炸的冲击力掀开服务舱外壳，释放到了外面。如果反过来2号罐装在了内侧，很可能也会引爆1号罐，使得整个爆炸威力更大，飞船可能当场被毁，也就没有后来的营救行动了。


10.胶带的使用
登月舱上用以吸收二氧化碳的氢氧化锂过滤器是为两个宇航员生存2天准备的，肯定不够3人坚持四天。尽管指令舱上还有许多过滤器，但是形状却与登月舱上的接口不符。地面指挥人员设计了一个利用宇航服通气管、收集月球岩石的塑料袋等物品制成的连接装置，成功解决了这个问题。当然，必不可少的密封功能是由胶带实现的。


11.1969年一部好莱坞电影Marooned
这部电影和阿波罗13号的真实事件可以说是个神奇的巧合，该电影根据同名小说改编，描写的也是阿波罗飞船宇航员受困太空的营救故事。就在事故发生之前不久，阿波罗计划的工程师Campos刚刚去看了这部电影。很可能受电影启发，当阿波罗13号指令舱的紧急备用电池由于提前使用，在重返地球时可能电量不足的时候，Campos提出了由登月舱电池给指令舱电池充电的方法，并取得了成功。


12.登月方式的选择
登月计划刚开始的时候，采取何种方式曾引发激烈的争论。有人主张直接把单体飞船发射到月球上。另外的人则主张发射两部分组成的飞船先到月球轨道上，然后放下重量很轻的登月舱。争论持续了相当长的时间，前一种方案还一度占据了上风。幸好阿波罗计划采取了后一种方案，在营救行动中，登月舱发挥了至关重要的作用，而如果是单体飞船就没有希望了。


13.营救小组
这个奇迹并非是某几个人的功劳，而是整个阿波罗计划项目组成员共同努力的结果。在此之后，任务控制室和任务评估室中的工作人员都获得了总统自由勋章。而除此之外，还有上千人，虽然他们不会因自己的贡献而闻名，但他们的努力帮助避免了悲剧的发生。



阿波罗13号宇航员小组真是开了外挂了，幸运到极点啊，用电影的话说，这是一次成功的失败。文章来源：科学松鼠会http://songshuhui.net/archives/37922

4月13号是阿波罗13号事件40周年，当天也曾发过一条资讯。universetoday网站上连载了那年参与救援的一位工程师总结的、阿波罗13号获救的13个条件，目前连载已经结束：

1.时机
爆炸发生的时机可以说非常好，如果爆炸发生的早一些（假设离开地球轨道之后），那么返回地球所要飞行的距离和经过的时间都太长了，飞船上剩余的能源、水以及氧气不足以让宇航员们支撑下去。而如果爆炸发生的晚一些，可能两名宇航员已经乘坐登月舱降落到月球表面了，那么就不可能利用登月舱成功返航了。


2.关不上的舱门
起初宇航员判断飞船发生的振动是由于一颗陨石击中了登月舱导致的，为防止舱内失压，曾试图关上登月舱和指令舱之间的舱门，但是尝试3次均失败了，而这反而为后来利用登月舱返航节省了时间。有趣的是，返回地球抛掉登月舱的时候舱门关闭的非常顺利。


3.宇航员患病临时被替换
在发射前72小时，Jack Swigert 代替可能感染麻疹的Ken Mattingly成为了指令舱的驾驶员。他强健的身体、对指令舱无人能及的熟悉程度，还有极有条理的个性都为营救行动的成功提供了有利条件。


4.利用登月舱返回地球
考虑到本来用于让飞船脱离月球轨道返航的服务推进系统SPS（service propulsion system）靠近发生了爆炸的氧气罐，很可能遭到了损坏，地面指挥中心放弃了使用推力更强劲的SPS火箭让飞船直接掉头返回地球的计划。而决定利用登月舱的火箭推动，让飞船绕过月球后返回地球。而事实证明，SPS火箭的喷口的确发生了变形。


5.土星五号中心引擎的提前熄火
其实，阿波罗13号在发射的时候就曾经发生过故障，携带飞船升空的土星五号的中心引擎提前熄火了2分钟。而这次原因不明的熄火却拯救了阿波罗13号，当时，土星五号的发动机出现了危险的纵向藕合振动现象，这个问题的存在NASA本已知道，并将在阿波罗14号上作出改进，但此时还没有采取措施。如果引擎没有意外熄火而是再运行几秒钟，阿波罗13号可能没有脱离地球轨道就坠毁了。


6.宇航员利用地球上的日夜分界线来导航
氧气罐爆炸后，宇航员无法使用电脑导航，也不能借助星星导航，因为爆炸碎片散落在四周，都在反光，这时1名地面人员提出了 一个之前只使用过1次的方法，利用太阳光照在地球上的日夜分界线来导航（日夜分界线一边是阳光照着的白天，一边是夜晚）。


7.阿波罗1号事故
阿波罗1号的火灾之后，NASA极度重视飞船设计中的防火问题。不但仓中改用普通空气替代了纯氧，所有的开关和线路也都加上了防护涂层。如果没有这些措施，阿波罗13号返航时，低温的指令舱中，宇航员呼出的水蒸气凝结在电子器件上，恐怕会引发一场大火。


8.指令舱与服务舱没有立即分离
事故中很可能遭到爆炸影响的指令舱隔热层没有损坏，另外指令舱和服务舱没有被爆炸的冲击力立刻分开也是个奇迹。没有了外面的服务舱，指令舱的隔热层能否经受低温的考验是个问题，另外指令舱的保温也会出现困难，还有飞行控制也会出现问题。可以说，这是不幸中的万幸。


9.氧气舱的位置
发生了爆炸的2号氧气罐由于种种差错，在上天之前线路的绝缘层就已经受损。幸运的是，2号氧气罐被安装在了服务舱外侧，而没有问题的1号罐装在内侧。这样，爆炸的冲击力掀开服务舱外壳，释放到了外面。如果反过来2号罐装在了内侧，很可能也会引爆1号罐，使得整个爆炸威力更大，飞船可能当场被毁，也就没有后来的营救行动了。


10.胶带的使用
登月舱上用以吸收二氧化碳的氢氧化锂过滤器是为两个宇航员生存2天准备的，肯定不够3人坚持四天。尽管指令舱上还有许多过滤器，但是形状却与登月舱上的接口不符。地面指挥人员设计了一个利用宇航服通气管、收集月球岩石的塑料袋等物品制成的连接装置，成功解决了这个问题。当然，必不可少的密封功能是由胶带实现的。


11.1969年一部好莱坞电影Marooned
这部电影和阿波罗13号的真实事件可以说是个神奇的巧合，该电影根据同名小说改编，描写的也是阿波罗飞船宇航员受困太空的营救故事。就在事故发生之前不久，阿波罗计划的工程师Campos刚刚去看了这部电影。很可能受电影启发，当阿波罗13号指令舱的紧急备用电池由于提前使用，在重返地球时可能电量不足的时候，Campos提出了由登月舱电池给指令舱电池充电的方法，并取得了成功。


12.登月方式的选择
登月计划刚开始的时候，采取何种方式曾引发激烈的争论。有人主张直接把单体飞船发射到月球上。另外的人则主张发射两部分组成的飞船先到月球轨道上，然后放下重量很轻的登月舱。争论持续了相当长的时间，前一种方案还一度占据了上风。幸好阿波罗计划采取了后一种方案，在营救行动中，登月舱发挥了至关重要的作用，而如果是单体飞船就没有希望了。


13.营救小组
这个奇迹并非是某几个人的功劳，而是整个阿波罗计划项目组成员共同努力的结果。在此之后，任务控制室和任务评估室中的工作人员都获得了总统自由勋章。而除此之外，还有上千人，虽然他们不会因自己的贡献而闻名，但他们的努力帮助避免了悲剧的发生。



阿波罗13号宇航员小组真是开了外挂了，幸运到极点啊，用电影的话说，这是一次成功的失败。