编者按：4月9日晚上，我国的长征三号乙火箭发射失利了，连上早前的长征七号甲火箭发射失败，今年的中国航天人已经接连受到了两次打击。但是航天事业本身就是一个充满了风险的事业，失败故不可怕，可怕的是人类失去了进步的信心。遥想50年前，在举世瞩目的阿波罗载人登月任务中也出现了这么一次失败，但是这次失败堪称经典，这就是阿波罗十三号。本文译自美国行星协会官网，以此来纪念阿波罗十三号发射50周年，同时也勉励我国的航天人们，我们的目标永远都是星辰大海，眼前的小插曲并不会击倒我们。

【任务概览 】

     阿波罗13号是人类第三次尝试将人类送上月球，也是第一次失败。在火箭发射后56个小时，当航天员距离地球32万公里时，阿波罗飞船服务舱的氧气罐发生了爆炸，这使得航天器的主要部件失灵，迫使航天员紧急躲到登月舱中避险。由于无法着陆，阿波罗13号的航天员改变了方向，借用月球的引力做“弹弓”，绕过月球背面径直返回地球。事故发生3天后，航天员终于安全地重新进入地球大气层并溅落在太平洋上。

     尽管当时公众对阿波罗登月计划的热度已经下降，但是阿波罗13号的“成功的失败”再次引起了全世界的关注，在这个过程中展现了航天员和地面指挥团队的能力，代表了NASA历史性的决定时刻。

【踏上旅途】

     阿波罗13号在1970年4月11日，一个风景如画的春日发射升空。吉姆·洛威尔（Jim Lovell）曾经乘坐阿波罗8号绕月飞行，这次在阿波罗13号中担任指令长。和他一起的另外两名伙伴是登月舱航天员弗雷德·海思（Fred Haise）和指挥舱航天员杰克·斯威格特（Jack Swigert）。在这次乘员遴选中还有一个小插曲，其实杰克·斯威格特是候补航天员，他在发射前两天才替换了原来的肯·马丁利（Ken Mattingly），原因是马丁利曾经接触过风疹病患，而他并没有对这种传染病具有免疫力，于是遗憾地错过了这次任务。

     尽管在发射的过程中土星五号火箭的第二级发动机之一就提前关闭，但是并没有影响到阿波罗13号的正常飞行。在抵达绕地球轨道仅几个小时后，航天员就开始了火箭第三级的点火，飞船进入地月转移轨道。

【休斯顿，我们遇到麻烦了】

     按照最初的计划，登月舱将在4月15日把航天员洛威尔和海思送到月球的毛罗高原上，他们会在接下来的33个小时中探索周围的月面，并安装部署阿波罗科学软件包——包括地震仪、激光反射镜、粉尘探测器等。斯威格特则将继续停留在指挥舱上绕月球公转，侦查未来的着陆点。完成这些任务后，他们将于4月21日返回地球。

     但是，这些都没有发生。在这个旅程进行到第二天的时候，在完成了各大电视台都已经习以为常的太空直播之后，地面指挥部指示斯威格特拨动开关，对飞船服务舱的氧气罐进行例行搅拌——几分钟后，飞船就在爆炸中摇摇欲坠，斯威格特和洛威尔先后向地面报告——休斯顿，我们遇到麻烦了。

   接下来的几个小时里，地面的工程师和科学家紧张地进行评估以判断阿波罗13号现在的处境，发现这场爆炸导致指挥舱的电源中断、摧毁了一个氧气罐、并且导致另一个氧气罐也可能泄露。航天员和地面指挥人员也随时处于联系中，他们紧密配合，迅速为登月舱通电，将其作为救生舱投入使用，而指挥舱随后关闭电源，以节省整艘飞船的电源消耗，为飞船再入大气层做好准备。（解释：阿波罗飞船由三个部分组成：登月舱、指挥舱、服务舱；登月舱用于载人登月，指挥舱用于飞行和返回地球；服务舱提供飞船的动力和燃料。）

   爆炸发生后三个小时，航天员使用登月舱的下降引擎将飞船的航向更改为绕过月球的自由返回轨道，这意味着飞船将用最小的动力，仅仅依靠月球的引力将飞船拉到返回地球的轨道上，这要求每一次操作都不能有任何差池。当飞船进入到最接近月球的时候，航天员会再次启动引擎，将飞船返回地球的时间节省9个小时，并且使其着陆地点转移到美国海军回收舰队附近。

  在登月舱中度过的剩余时间并不愉快。登月舱最初设计为在月球表面支持2名航天员48小时的活动，而现在登月舱必须支持3名航天员存活近90小时。飞船上的功耗需要认真地控制，所有非必要的系统要关闭电源，例如：舱内加热器、照明灯，甚至是引导计算机都被关掉了。没有了加热器，舱内的气温降到了10℃，航天员口中呼出的白汽凝结在冰冷的控制面板和窗户上。在寒冷中，三名航天员吃的很少，睡得也很少，返回地面后，洛威尔、斯威格特、海思在为期6天的飞行中体重分别减轻了6公斤、5公斤和3公斤。

     飞船上的电量消耗、水消耗、通信问题、二氧化碳积累等问题仍然让航天员和地面指挥团队焦虑不已，他们不得不迅速设计新的程序并重新考虑登月舱的功能。当飞船绕过月球背面飞向地球的时候，航天员又进行了两次轨道修正。

     1970年4月17日，在进入地球大气层前数小时，航天员将服务舱抛离，在服务舱渐行渐远的时候，终于可以在登月舱的舷窗中看到它破损的严重程度，维修模块的整个面板都被炸飞了，服务舱的动力系统和生命支持系统就这样暴露在恶劣的太空环境中。

  而后，借助登月舱提供的补充电源，指挥舱已经通电并做好再入大气层的准备，保护航天员几乎全程的登月舱终于完成了使命。航天员重新返回到指挥舱中，尽管在任务期间经历了寒冷潮湿的环境，指挥舱在最后的几个小时里的表现还是非常完美的。经历了142个小时的太空救援后，指挥舱载着3名航天员在1970年4月17日溅落在太平洋上，3名航天员安然无恙。

【后续影响】

     这次任务的戏剧性发展重新引爆了公众对阿波罗登月计划的兴趣，尽管一开始各大电视台已经对直播阿波罗登月不太感兴趣，但是结果却是有超过4000万的观众观看了任务全程的直播，全球公众的心都和阿波罗13号上的航天员紧紧地联系在了一起。

     在回到地球的第二天，美国时任总统尼克松就去看望了航天员们，并向他们授予了美国最高的公民荣誉——总统自由勋章，总统也向在休斯顿的地面指挥团队授予了同样的勋章。然而死里逃生的阿波罗13号给尼克松总统带来了丝丝不安，他对未来的载人登月项目的风险抱有怀疑，为了他能够继续连任总统，1972年的阿波罗17号被推迟到了11月大选之后，甚至一度还险些被取消。

     不过同时，尼克松也因为阿波罗13号而更加认同人类进行航天活动的价值，因为他认为国家需要英雄，航天员则可以满足这一需求。尽管他不愿意增加NASA的经费预算，但是他对于开发新一代的低风险、低成本的载人航天项目还是支持的，所以航天飞机项目在1972年年初获得了批准。

【事故原因】

     在航天员都安全返回之后，NASA召集了一个调查委员会来确认事故的原因。委员会的结论是：服务舱的第二个氧气罐中的电气组件周围的绝缘层损坏，导致电气短路，短路点燃了氧气和绝缘材料，由此引起的大火导致压力迅速上升而产生了爆炸。

     服务舱的氧气罐有3个用途：

1、为乘员提供呼吸空气；

2、给飞船的燃料电池提供燃料；

3、提供饮用水。

    这些系统都需要稳定的氧气压强存在才可正常运行，为了在消耗氧气的同时又维持压强，阿波罗飞船的工程师将加热器和搅拌器放置在氧气罐中。接通电源后，它们将加热氧气并使其流动，从而增加储罐内的压力，保证氧气稳定地输出到燃料电池和飞船的其他部件中。加热器和搅拌器必须与充满氧气罐的过冷液态氧直接接触，它们被放置在一个被称作“电容表”的管子的旁边，该管子可以测量氧气的含量，提供充装和排空氧气罐的通道，并且电源线也是通过这个管子进入到氧气罐中给加热器和搅拌器供电。正是因为这个接线的损坏而引起火花导致爆炸的发生。

    最终并没有任何人或者组织因为阿波罗13号的事故而遭到惩罚，因为这是一个系统性的失误，NASA及其承包商在内的多个层面上的机构都未能提前发现这个问题。这个问题本身很微小，是两个偶然事件产生的结果。

    第一个事件是安装的时候，这个氧气罐从阿波罗10号服务舱卸下来的时候摔过，尽管随后的检查似乎没有发现损伤，但是小小的振动松动了内部的零件。

    第二个事件是在氧气罐的组件上施加的电压远远超过了它们设计的水平，这损坏了给内部搅拌器供电的电线的绝缘层。

    在将储罐安装到阿波罗13号的服务舱之后，即发射前1个月的时候，肯尼迪航天中心的工作人员对飞船的整体系统进行标准化测试，包括装载和清空氧气储罐。测试完成后要把两个氧气储罐的氧气清空，氧气罐2由于填充\排放组件松动而没有完全排空。

     为了解决这个问题，地面工程师设计了一种新的方法来去除残留的氧气：打开氧气罐内的加热器以“煮沸”液态氧。这样的方法可以节省时间，并且几乎不可能带来其他风险。因为加热器具有内置的故障保护功能，如果加热器温度过高是会自动关闭的。

     在接下来的8个小时里，工作人员周期性地打开和关闭氧气罐2的内部加热器，以使罐内残存的氧气被加热气化而释放出来。尽管效果并不是很好，但是经过分析决定只要储罐没有问题，在飞行的时候一切都会保持正常，因为飞船是靠另一套独立的系统来产生氧气。地面工作人员继续用这种方法为飞船的发射做准备。

    然而，他们不知道，他们刚刚的动作对氧气罐造成了重大的破坏。

    服务舱的电气系统被设计在28伏直流电下工作，但是，从几年前开始项目组决定地面测试设备使用65伏电压。所以飞船中的所有组件都进行了升级，以承受更高的电压。而保护氧气罐加热器的安全恒温器却没有随之升级。所以在空容器中长时间被加热，安全恒温器在65伏电压下不堪重负，保护开关融化，融化的保护装置没有按照设计将加热器在高于26.6℃的情况下给予断电，而是继续加热使得内部温度高达537℃，远远超出了其设计上限，这样的温度足以严重损坏电线上的特氟龙绝缘层。

     这次测试之后，裸露的电线上的火花点燃氧气罐内的高浓度氧气只是时间问题，直到斯威格特在距离地球32万公里的地方进行了第七次开启搅拌器的操作，一切就这样发生了。

      最后附上一张阿波罗13号的任务时间线，让各位读者对这次任务有更清晰的脉络。同时也给大家推荐一部电影，那就是根据这次事件改编的同名影片《阿波罗13号》，该电影获得了1996年第68届奥斯卡-最佳音响、最佳电影剪辑奖，非常真实地再现了50年前的整个任务过程。（本文的动图就是来自本片）

      让我们再次向50年前所有参与到阿波罗13号的工作人员致敬！