,水星和双子座计划老将戈尔登·库勃任指令长,唐·埃斯利任指令舱驾驶员,艾德加·米切尔任登月舱驾驶员。但是,航空航天局飞行任务成员办公室主任迪克·斯雷顿无意再安排库勃和埃斯利执行阿波罗任务,因为库勃对待训练态度懒散,埃斯利曾在执行阿波罗7号任务期间失态,而且还有闹到满城风雨的婚外情。阿波罗十号任务时只是因为没有其他资深宇航员可用才让他们充当替补。。火箭发射七天前,杜克从儿子的朋友那里接触德國麻疹}-病毒。主乘组和替补在一起训练,其中只有马丁利没有感染过-{zh-hans:风疹;zh-hant:德國麻疹}-并免疫。通常主乘组只要有人不能执行任务就都会被替补取代,但杜克同样因感染无法飞行。火箭发射两天前,航空航天局决定由斯威格特代替马丁利。
水星和双子座计划期间,每次太空任务都包括主要和替补两组人员。但阿波罗九号指令长詹姆斯·麦克迪维特认为,各组人员需到全美各地设施训练,可能会错过会议,故而斯雷顿为阿波罗计划增加人称支持队伍的第三组人员。支持人员按指令长要求提供协助,。阿波罗13号的前两名支持人员是文斯·布兰德、杰克·洛斯马,第三人说法不一,部分文献声称是约瑟夫·科文。
阿波罗13号的飞行指导分别是:吉恩·克兰兹(白队,首席飞行指导)、格林·伦尼(黑队)、米尔顿·温德勒(栗队)和杰拉尔德·格里芬(金队)。
任务徽章和呼号
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阿波罗13号的任务徽章呈圆形,中间是三匹马拉着希腊神话中太阳神阿波罗的战车从月球附近掠过,地球位于远方。图案代表阿波罗将知识之光带给全人类,旁边是任务座右铭“来自月球的知识”。座右铭由洛弗尔选定,是他把母校海军学院的座右铭“海权来自知识”略加改动所得。在电影《阿波罗13号》扮演洛弗尔的男演员汤姆·汉克斯后来买下壁画,现存伊利诺伊州詹姆斯·洛弗尔上校联邦卫生保健中心。
洛弗尔借寶瓶座之名为登月舱敲定呼号“宝瓶”,进而选定任务座右铭。指令舱呼号“奥德赛”除意指同名荷马史诗外,还指不久前上映、根据科幻作家亞瑟·查理斯·克拉克短篇小说改编的科幻片《2001太空漫游》
阿波罗13号航天器主要由三部分组成,其中109号指令舱与109号服务舱合称CSM-109,呼号“奥德赛”,七号登月舱编号LM-7,呼号“宝瓶”。太空船还包括发射逃逸系统,如果发射升空时任务中止就会将指令舱送往安全地点,航天器与登月舱对接适配器编号SLA-16,任务早期登月舱就装在对接适配器内。。阿波罗20号任务因预算限制不久前取消,航空航天局决定把每年的阿波罗任务压缩到两次。
训练和准备
阿波罗13号主乘组接受上千小时特定任务培训,任务计划持续十天,平均每小时任务时间的训练时长超过五小时。三人都在指令舱模拟器训练四百多小时,其中洛弗尔和海斯还在登月舱模拟器训练四百多小时,训练地点位于肯尼迪航天中心和休斯顿,有时还需任务控制中心飞行控制人员参与。。阿波罗12号的训练更充分,如配合航天器通信员和模拟科学家后台的野外练习,宇航员需向通信员描述自己看到的事物
根据计划,阿波罗13号共有两次各长四小时的月表舱外活动,其中第一次安装阿波罗月球表面实验数据包的科学仪器,第二次洛弗尔与海斯前往登月地点附近的圆锥环形山勘测。
实验与科学目标
阿波罗13号计划在弗拉·毛罗环形山附近登月,科学家估计弗拉·毛罗高地源自月球史早期形成雨海的撞击事件,这里的月岩更具科研价值。对此地物质断代研究不但有望了解月球历史,还可能获得地球早期历史信息。估计规模庞大的圆锥环形山能够找到所需材料,这里当年撞击力度很大,足以掀开雨海撞击事件以来积累的表岩屑,取得月壳深处样本。。带电粒子月球环境实验包检测太阳传达到月球表面的质子和电子粒子能量头盔内装有新水袋,以便宇航员在月表行走时饮水,海斯还在阿波罗13号故障前最后一次电视直播时演示。
阿波罗13号的主要任务目标包括:“弗拉·毛罗高地预选地区的月球天文学检测、斟探和材料取样。部署并激活阿波罗月球表面实验数据包。开发人类在月球环境的工作能力。拍摄候选勘探地点照片。”宇航员还需拍摄其他目标,如在月球轨道拍摄对日照,返回地球期间拍摄月球等。根据计划,部分照片需洛弗尔与海斯登月后由斯威格特摄制。。异常是由严重的纵向耦合振动导致,从阿波罗十号开始,土星五号运载火箭的制导系统会在发动机腔室压力偏移时自动关闭发动机。双子座计划使用的泰坦系列運載火箭和过去阿波罗计划的运载火箭都曾发生纵向耦合振动。航空航天局本来有办法解决上述故障,但因时间太紧未能在阿波罗13号的运载火箭落实。事后调查表明中央发动机距发生灾难事故只差一个运转周期。地面控制人员接下来控制第三级火箭朝阿波罗12号留下的地震仪范围撞击月球,撞击时间是在阿波罗13号计划启动正好三天后航天器经自由返回轨道只能在月球赤道附近着陆,航天器切入地月转移轨道后可以随时进入混合轨道,这样就能从包括弗拉·毛罗高地在内的高纬度地点登月。通话期间,斯威格特突然想起因日程繁忙,他忘记在4月15日最后期限前填写联邦个人所得税申报表,通信马上变得热烈起来,他在任务控制人员的笑声中询问如何取得延期。最后斯威格特因“出国”获60天延期。但美国电视网均未直播,阿波罗13号的演出没多少观众,洛弗尔的夫人玛丽莲前往任务控制中心贵宾室才能看到丈夫和队友。海斯此时完成功能检查正在关闭登月舱,洛弗尔收起电视摄像头,通信员杰克·洛斯马向斯威格特发出指令,其中包括调整航天器姿态,以便拍摄班尼特彗星的照片。
绕月旋转
資料繪製的阿波罗13号任务所見之月球景观(2分24秒)]]
为满足月表作业需要,登月舱配有充满电的电池和装满氧气的气罐,克兰兹要求宇航员启动登月舱充当“救生艇”;或是登月舱降落月表,洛弗尔和海斯在月表作业,服务与指令舱在月球轨道爆炸,宇航员同样无法生还。
为确保宇航员安全返回,路线选择至关重要。如果采用“直接中止”机制,在抵达月球前用服务舱主发动机(服务推进系统)返回,那么不但要确保服务推进系统没有因事故受损,而且燃料电池必须继续供电至少一小时才能满足功率要求。克兰兹决定迂回:航天器先绕月球旋转,转到朝地球方向时再返航。事故发生时,阿波罗13号位于混合轨道,准备前往弗拉·毛罗高地,如今需要回到自由返回轨道。登月舱的虽不及服务推进系统强劲,但足以完成上述任务。不过,任务规划从未考虑在登月舱操控服务与指令舱,所以需要技术人员在任务控制中心的计算机上编写新软件。洛弗尔关闭指令舱时抄下制导系统方向信息,经过笔算输入登月舱制导系统。接下来任务控制中心根据宇航员要求检查数据,登月舱导航计算机尚处关机状态。:4月15日0点21分,离地40万零171公里{{refn|group="注"|月球在阿波罗13号任务期间靠近距地球最远的轨道位置,所以才能创下上述纪录。阿波罗13号采用独特的自由返回轨道,所以比月球背面还要远约100公里,比其他阿波罗登月任务都远,不过即便没有这100公里,最高纪录仍属阿波罗13号。天体动力学家丹尼尔·阿达莫2009年重建轨迹后将纪录数据定在0点34分13秒,40万零46公里。阿波罗十号以39万9806公里紧随其后。。克兰兹领导的白队任务控制人员大部分时间花在协助其他队伍并制订保障宇航员返航急需规程,此次点火也由他们操控。
返回地球
罐]]
登月舱氧气充足,但仍需解决二氧化碳吸收器效能不足的问题。这种仪器的工作原理是用氢氧化锂颗粒罐吸收二氧化碳,登月舱的吸收器是按两名宇航员在月球停留45小时设计,不足以保障三名宇航员返回地球所需。航空航天局工程师把临时改造的设备称作“邮箱”。航天器通讯员约瑟夫·科文花费一小时将制造方法念给乘组,洛弗尔与海斯制作“邮箱”,效果立竿见影,二氧化碳含量马上下降。洛弗尔称,此次临时改造堪称“地面与太空合作典范”。
燃料电池除了为服务与指令舱供电,也會生成水這副產品。但登月舱用的是不产生水的银锌电池,不但电力有限,设备冷却和维持生命所需的水也很紧张,宇航员把登月舱能耗降至最低。
黑暗的航天器内气温低至3°C,洛弗尔一度考虑三人穿上航天服,但又担心这样太热。最后洛弗尔与海斯套上登月靴,斯威格特多穿一件外套。三人都很冷,特别是用水袋装水时把脚弄湿的斯威格特,而且他不用登月,所以没有登月靴。为避免影响航道,他们不能向太空排尿,所以只能把尿装在袋子里。水滴在墙上凝结,设备面板背面也可能有冷凝水,。面对重重困难,三名宇航员基本没有表达不快。
飞行控制员约翰·亚伦与马丁利及众多工程师和设计师设计规程,将完全关闭的指令舱启动,此前还在飞行的指令舱从未彻底关闭后再通电启动,更不用说还是电力和时间都很紧张的阿波罗13号。宇航员按亚伦等人命令启动指令舱,过程基本顺利。克兰兹事后表示,三名宇航员都曾是试飞员,心理素质过硬,能够在面临生命危险的情境下从容应对,所以才能全部生还。
再入与溅落
阿波罗13号精确切入地球轨道,但航天器仍然缓慢偏离航向,需要校正。登月舱在下降级推进系统点火进入自由返回轨道后关闭,地面控制人员要求宇航员利用地球上的昼夜分隔线导航,这种导航方式虽在航空航天局的地球轨道任务实践,但从未在月球任务返航时用过。登月舱再入地球大气层后烧毁,残余部分掉入大海。美国原子能委员会要求尽可能避免航天器上计划用于放射性同位素热电机SNAP-27的二氧化钚污染环境,阿波罗13号的最后一次中途校正达成目标,核燃料罐落入深度名列前茅的太平洋汤加海沟,一直沉到约万米深的海底。事后直升机测量没有发现放射物泄露。。恢复无线电通信后,“奥德赛”安全溅落南太平洋,溅落点在,美屬薩摩亞东南方向,距搜救船硫磺岛号两栖攻击舰6.5公里。宇航员在夏威夷过夜后飞回休斯顿。他原计划颁给航空航天局局长,是潘恩建议授予任务控制组。
公众和媒体关注
和潘恩博士前来接见,媳妇玛丽莲和弗莱德的老婆玛丽、还有单身汉杰克的父母都在一旁,这下他身边终于不像以往那样老站着某个空姐啦。|source = 吉姆·洛弗尔
调查和反响
审查委员会
宇航员返回后,航空航天局局长潘恩和副局长乔治·洛任命审查委员会调查事故。委员会由航空航天局兰利研究中心主任埃德加·科特赖特牵头,还有包括阿姆斯特朗在内的七名成员。{{refn|group="注"|另外六人分别是:航空航天局总部局长助理罗伯特·阿纳特,戈达德太空飞行中心主任约翰·克拉克、美国空军太空总部主任小沃尔特·赫德里克准将,太空科学与应用办公室副行政工程主任助理文森特·约翰逊,美国原子能委员会-国家航空航天局核推进办公室主任米尔顿·克莱因,艾姆斯研究中心主任汉斯·马克更换氧气瓶需推迟任务至少一个月。服务舱四号托架类似面板经过测试同样因爆炸与测试设备分离三号罐装在服务舱一号托架,与另外两个罐相对,还配有能把燃料电池和另外两个罐隔断、只向指令舱供氧的隔离阀。各储罐内的存量探测器由铝制升级成不锈钢。
四号托架所有电线采用不锈钢护套。燃料电池供氧阀重新设计,将聚四氟乙烯涂层的布线与氧气隔离。航天器与任务控制中心的监控系统修改后能更及时并显眼地发出异常情况警告。。海斯在安塔瑞斯下降期间担任航天器通讯员,还在谢泼德与米切尔第二次月表舱外活动、探索圆锥环形山附近时担任通讯员。
阿波罗13号的宇航员再也没有飞上太空。洛弗尔1973年从航空航天局退休并从海军退役,此后在私营企业工作。斯威格特原计划参加1975年阿波罗-联盟测试计划,但因阿波罗15号首日封事件影响被迫退出。1973年他在航空航天局休假后离开并走上从政道路,1982年当选联邦众议员,但未及宣誓就职便死于癌症。海斯本是阿波罗19号指令长,该任务后来取消,他曾驾驶航天飞机执行进近与着陆测试,后于1979年从航空航天局退休。
阿波罗13号没有登上月球,但仍完成几项实验。过去的阿波罗任务发射火箭第三级与航天器分离后就会前往太阳轨道,阿波罗12号留在月表的地震仪探测到众多小物体撞击月球,但大型物体撞击能获得更多月球地壳信息,所以航空航天局决定从阿波罗13号开始用第三级火箭撞击月球
指令舱拆解成零件后测试并保存多年,有些用在天空实验室救援任务的训练仪上,训练仪随后放在肯塔基科学中心展览。堪萨斯州哈坎森宇宙仪博物馆的马克斯·阿里制订复原阿波罗指令舱的计划,如今“奥德赛”号便在博物馆展出。
洛弗尔将阿波罗13号称为“成功的失败”
威廉·康普顿的阿波罗计划主题著作指出,阿波罗13号“完全是凭借任务控制人员及时的英勇努力和临场发挥挽救乘组”。里克·休斯顿与米尔特·赫夫林的任务控制中心历史著作表示:“阿波罗13号证明任务控制中心有能力把面临生命危险的太空旅行者带回家”
1978年3月,英国广播公司纪录电视剧《危在旦夕》播出《休斯顿……我们遇上麻烦》,除存在简化外基本准确地重现事故过程。1994年,公共广播电视公司在阿波罗11号25周年期间播出90分钟纪录片《阿波罗13号:生死边缘》。
三名宇航员原计划合作著书,但尚未开始便相继离开航空航天局。洛弗尔1991年退休后,新闻工作者傑弗里·克魯格主动与他联系,计划创作记载阿波罗13号任务的纪实著作。斯威格特已在1982年辞世,海斯此时不再对写书感兴趣。1994年,洛弗尔与克鲁格合著的《与月球失之交臂》出版。
《与月球失之交臂》一年后改编成电影《阿波罗13号》(1995年),朗·侯活执导,湯姆·漢克斯扮演洛弗尔,比爾·派斯頓饰海斯,凯文·贝肯出演斯威格特,蓋瑞·辛尼茲诠释马丁利,艾德·哈里斯扮演克兰兹,凯瑟琳·奎南饰演玛丽莲。洛弗尔与克兰兹等亲历者表示,出于戏剧效果考虑片中难免会有艺术处理,但仍然相当真实地再现任务经过。例如洛弗尔跟在斯威格特原话后面的名言“休斯顿,我们遇上麻烦”在片中采用不同时态。。《阿波罗13号》获九项奥斯卡金像奖提名,最后赢得最佳剪辑和音效两项大奖。
1998年电视短剧《从地球到月球》由汉克斯和霍华德共同担任制作人,分集《我们中断节目》讲述阿波罗13号经历。短剧没有再像三年前的电影那样从乘组角度讲述任务经过,而是从地球视角展示电视记者争相报导事故。
2020年,英國廣播公司國際頻道开始播出广播节目《登月13分钟》,其中采用航空航天局的阿波罗任务音频、档案以及最近对涉事人员的访谈。第二季从2020年3月8日开始播映,第一集便是《定时炸弹:阿波罗13号 》,从火箭发射讲到爆炸。第二集详细介绍任务控制中心对事故的否认与怀疑,后面的分集关注任务其他方面。受2019冠状病毒病疫情影响,最后一集(第七集)延迟播出,英国广播公司宣称节目主持人凯文·方是医生,需要行使济世救人的职责。
2020年是阿波罗13号任务50周年,交互式多媒体网站实时阿波罗上线,用户能跟随任务过程查看照片和视频,聆听休斯顿和宇航员的对话,以及任务控制人员之间的交流。受冠状病毒病疫情影响,50周年期间(2020年4月)航空航天局没有举办现场活动,但在4月10日首映新纪录片《阿波罗13号:安全回家》,此外还有众多活动推迟。
圖片資源
File:ALSEP Ap13-70-HC-77.jpg|洛弗尔训练时练习部署阿波罗月球表面实验数据包
File:Apollo 13 Saturn V during rollout.jpg|1969年12月,阿波罗13号运载火箭即将完成装配
File:Apollo 13 Mailbox at Mission Control.jpg|任务控制中心讨论如何制作改造设备“邮箱”
File:Apollo 13 LM undocking (AS13-59-8566) (cropped).jpg|再入前抛弃的“宝瓶”号登月舱
File:Mission Control Celebrates - GPN-2000-001313.jpg|任务控制中心庆祝航天器溅落
File:Apollo 13 Astronauts on the U.S.S. Iwo Jima - GPN-2002-000054.jpg|宇航员登上硫磺岛号两栖攻击舰
File:Crew on the phone.png|乘组上船不久与尼克松总统通话
File:APOLLO 13 LUNAR PLAQUE replica.jpg|阿波罗13号登月纪念牌复制品
File:Apollo13-booster-crater.jpg|第三级火箭撞击月表形成的深坑,月球勘测轨道飞行器2010年拍攝
注释
参考资料
外部链接
- [https://history.nasa.gov/afj/ap13fj/pdf/a13-experiments+photography-summary-197002-19770075651.pdf 《阿波罗13号:月球探索实验和摄影提要》(原定任务)] (PDF文档)1970年2月美国国家航空航天局
- [https://www.hq.nasa.gov/office/pao/History/alsj/a13/AS13_TEC.PDF 《阿波罗13号空对地技术语言转录》] (PDF),1970年4月美国国家航空航天局
- [https://er.jsc.nasa.gov/seh/apollo13.html 《阿波罗13号太空教育手册》]
- [https://apolloinrealtime.org/13/ 实时阿波罗13号]
- 英國廣播公司國際頻道:[https://www.bbc.co.uk/programmes/p083wp70 《登月13分钟第二季:阿波罗13号的故事》]
- 《生活》杂志画廊:[https://web.archive.org/web/20100422083911/http://www.life.com/image/first/in-gallery/24231/apollo-13-nasas-finest-hour 《阿波罗13号:美国国家航空航天局最伟大的时刻》]
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