阿波羅計劃留下的傳奇故事

王爽

第二次世界大戰(zhàn)結束后，美國和蘇聯(lián)開始了漫長的“冷戰(zhàn)”。雙方展開競爭的一個最激烈也最引人矚目的領域是太空探索，這就是著名的美蘇太空爭霸。

美國航天事業(yè)的靈魂人物，是著名的火箭科學家馮·布勞恩。

馮·布勞恩出生在德國的一個貴族家庭，從小就對航天特別感興趣。在柏林洪堡大學獲得物理學博士學位以后，他作為總設計師，主持研發(fā)了世界上第一種彈道導彈：V2火箭。目前，V2火箭已被公認為現(xiàn)代導彈和火箭的鼻祖。1945年，在德國戰(zhàn)敗之后，馮·布勞恩帶著他的研發(fā)團隊集體向美軍投降。他們被秘密地轉移到了美國。但由于曾是德國納粹分子，在長達12年的時間里，馮·布勞恩一直得不到美國人的重用。

而此時蘇聯(lián)的航天事業(yè)正由另一位傳奇人物領導，他就是著名的火箭科學家謝爾蓋·科羅廖夫。

科羅廖夫的人生同樣非?？部?。在他3歲那年，他的父母因感情破裂而分居;科羅廖夫就被母親帶回了娘家，與自己的外公外婆一起生活。由于沒有父親，小時候他經常被班上的壞孩子欺負。大學畢業(yè)以后，科羅廖夫成了一名飛機設計師。20世紀30年代初，他結識了后來被稱為航天學之父的康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基，隨后開始改行研究火箭。1933年，科羅廖夫當上了新成立的噴氣科學研究所的副所長。不過好景不長。1937年，斯大林開始大清洗;1938年，科羅廖夫因莫須有的罪名被捕入獄，隨后被流放到西伯利亞的集中營去做苦役。第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)后，科羅廖夫被調到莫斯科的一家監(jiān)獄工廠，以戴罪之身進行軍用火箭的研究。1944年，科羅廖夫重獲自由，隨后成了蘇聯(lián)航天事業(yè)的領導者。

在美蘇太空爭霸之初，兩個大國較量的是看誰能把第一顆人造衛(wèi)星送上太空。1957年10月4日，蘇聯(lián)成功發(fā)射了世界上第一顆人造衛(wèi)星“斯普特尼克1號”。在3個月的時間里，這顆衛(wèi)星環(huán)繞地球飛行了1440圈，總飛行距離超過7000萬千米。這一壯舉，標志著人類從此進入了太空時代。

人造衛(wèi)星的較量結束后，美蘇太空爭霸的焦點就轉向了載人飛行。為了挽回極端不利的局面，美國總統(tǒng)艾森豪威爾于1958年7月29日簽署法案，創(chuàng)立了美國國家航空航天局（NASA），全面負責美國的太空計劃。除此以外，美國人還作出了一個非常重要的決定：起用馮·布勞恩的研發(fā)團隊。

這些舉措并沒有取得立竿見影的效果。1961年4月12日，蘇聯(lián)又完成了一個壯舉：蘇聯(lián)宇航員加加林乘坐東方1號宇宙飛船，歷時1小時48分鐘繞行地球一周，然后安全返回地球，從而完成了人類歷史上的首次載人宇宙飛行。蘇聯(lián)人又一次把美國人甩在了身后。

不過，局勢正在悄悄地發(fā)生變化。1960年底，科羅廖夫第一次被查出患有心臟病。此后的幾年，由于極度的勞累和巨大的工作壓力，他的病情逐漸惡化。1966年1月，科羅廖夫因心臟病突然發(fā)作而去世，享年59歲。從那以后，勝利女神開始向美國人露出微笑。

載人飛行之后，雙方競爭的焦點就轉向了載人探月。1967年，NASA啟動了人類歷史上最昂貴的科研項目，那就是著名的阿波羅計劃。

其實阿波羅計劃同樣出師不利。1967年1月27日，編號為AS-204（A代表阿波羅，S代表土星火箭，2代表IB型火箭，04代表第4次發(fā)射）的飛船，在一次例行測試中突然發(fā)生大火，導致三名宇航員當場喪生。應這些遇難宇航員遺孀的要求，NASA把這艘出事的飛船命名為了阿波羅1號，以紀念這個還未開始便已結束的旅程。

但此后，阿波羅計劃漸入佳境。1967年底，馮·布勞恩的團隊成功研制出了土星5號運載火箭。直到今天，土星5號依然是世界上最強大的運載火箭，它可以把140噸的航天器送上近地軌道。作為對比，現(xiàn)役火箭中運力最大的“SpaceX”公司生產的獵鷹重型火箭，只能把63.8噸的物體送上近地軌道，其運力還不到土星5號的一半。正是這個著名的土星5號火箭，讓人類實現(xiàn)了飛向月球的夢想。

1968年12月21日，人類邁出了載人探月的關鍵一步。當天發(fā)射的阿波羅8號，帶著3名宇航員成功抵達了近月軌道;在環(huán)繞月球飛行了20個小時以后，它又于12月27日順利返回地球。這也讓阿波羅8號成為人類歷史上第一個離開地球軌道的載人飛船。

當然，名氣最大的還是阿波羅11號。這艘于1969年7月16日發(fā)射的載人飛船，首次將兩名宇航員尼爾·阿姆斯特朗和巴茲·奧爾德林，送上了月球。他們在月球表面工作了兩個多小時，把21.55千克的月球巖石帶回了飛船。

從1969年7月至1972年12月，阿波羅計劃總共發(fā)射了7艘載人飛船，把12名宇航員送上了月球。

不過在這7次載人探月任務中，也出現(xiàn)了一次非常重大的事故，那就是后來被拍成好萊塢大片的阿波羅13號。

在講阿波羅13號的故事之前，先簡單說說阿波羅飛船上的燃料電池。它的工作原理很簡單，就是讓氫和氧發(fā)生化學反應，產生水和化學能;水可以供宇航員飲用，而化學能則可以轉化為電能。

要想攜帶更多的氫和氧，就要讓它們處于液態(tài)。因此阿波羅飛船一般會裝兩個液氫罐和兩個液氧罐。問題就出在其中的一個液氧罐上。

這個液氧罐本來是為阿波羅10號準備的。但在阿波羅10號發(fā)射前出了一個小事故：這個液氧罐從5厘米高的平臺上掉了下來。按理說，從5厘米高的地方掉下來，并沒有什么大不了。但為了安全起見，NASA沒把這個液氧罐裝在阿波羅10號飛船上。

在此后的檢查中，NASA的工作人員沒發(fā)現(xiàn)這個液氧罐有任何破損。不過這些檢查全都是從外部進行的，并沒有檢查液氧罐內部的情況。檢查過后，NASA就把這個液氧罐分配給了阿波羅13號。這就是后來引起龍卷風的那只蝴蝶。

在阿波羅13號發(fā)射前，NASA的工作人員又做了一次例行檢查，然后發(fā)現(xiàn)這個液氧罐無法徹底排空其中的液氧（事后分析，這可能是由于上次掉落所造成的內部損壞）。他們決定用給液氧罐加熱的方法來排空液氧。但在加熱過程中，他們犯了一個非常嚴重的錯誤。加熱液氧罐本該使用飛船上的28伏電源，但他們卻直接用了地面的65伏電源。過高的電壓使液氧罐內部的溫度超過了500℃，從而讓它的內部受到了極為嚴重的破壞。最關鍵的是，由于安裝在液氧罐內部的溫度計最高只能顯示26℃（即80F），所以從外部觀察還是一切正常。掉落造成的小損壞，就這么演變成了加熱造成的大損壞。

這個內部嚴重損壞的液氧罐，被裝在了1970年4月11日發(fā)射的阿波羅13號上。在飛船發(fā)射了56個小時以后，此液氧罐在離地球33萬千米遠的地方發(fā)生了大爆炸。

在爆炸發(fā)生30秒后，NASA位于休斯敦的地面指揮中心收到阿波羅13號傳來的訊息。

按理說，爆炸發(fā)生后應該讓飛船立刻掉頭并返回地球。但問題是，要想掉頭，必須用一臺強大的引擎來調整軌道。不幸的是，阿波羅13號的主引擎已經在爆炸中受損。NASA最后決定維持原來的航線，讓飛船利用月球的引力來變軌，然后再返回地球。

不幸中的萬幸是，阿波羅13號的登月艙沒有在這次爆炸中受損。登月艙上有獨立的生命維持系統(tǒng)，以及為登月準備的水和氧氣。此外，登月艙上還有兩臺引擎，可以用來調整航線。原來的登月艙，就這樣變成了三名宇航員的救生艇。

盡管如此，三名宇航員的回家之路依然困難重重。一個很要命的問題是，登月艙里的物資是為兩名宇航員在月球上待一天半而準備的，但現(xiàn)在卻要用來維持三名宇航員4天的生活。相對而言，氧氣不算太缺，最缺的是水和電。沒水只能少喝，沒電也只能省著用。為了省電，這些宇航員關閉了除生命維持和星際通信以外的所有電力設備。加熱設備關閉后，登月艙中的溫度急劇下降，把他們都凍得難以入眠。

另一個很嚴重的問題是，登月艙里的小型空氣過濾器不足以過濾三名宇航員在4天內排出的所有二氧化碳。如果不采取措施，他們就會有中毒身亡的危險。好在NASA的工程師臨時想出了辦法，指導這三名宇航員用一些膠帶、紙板和塑料片，做了一個能讓空氣過濾器更有效工作的簡易裝置，這才勉強渡過難關。

寒冷、脫水、缺氧、恐懼，在這種極端惡劣的環(huán)境下苦苦支撐了4天之后，這三名宇航員終于回到了地球。1970年4月17日，阿波羅13號的指令艙成功降落在南太平洋中，并被隨后趕到的美國海軍所營救。

除了巨大的政治意義，阿波羅計劃也有一定的科學價值。比如說，阿波羅計劃在月球表面放了一面鏡子。后來，科學家就從地球上向這面鏡子發(fā)射激光，然后通過激光往返的時間來測量地球與月球間的距離。結果表明，月球大概每年都會遠離地球3.8厘米。

更重要的是，阿波羅計劃還從月球上帶回了大量的月球巖石樣本。正是這些巖石樣本，為人類揭開了月球起源的奧秘。

（嘉林秀摘自清華大學出版社《宇宙奧德賽：漫步太陽系》）