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太空探索:阿波罗I号指令舱大火及其影响

时间:2023-08-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:NASA已经开始载人登月并安全返回地球的“阿波罗”计划。事故后,成立了“阿波罗204调查委员会”。后来,把1967年1月27日的飞行前发射模拟试验称之为“阿波罗”1号。“阿波罗”1火灾后,“阿波罗”指令舱重新设计,做了如下改进。线路的改进在两年后的“阿波罗”13号中证明是至关重要的,“阿波罗”13号指令舱在关掉电源4天期间所凝聚的水,在重新进入大气层前的启动都没有导致短路。

太空探索:阿波罗I号指令舱大火及其影响

通过“水星”和“双子星座”计划,美国已有19人进入太空,包括格里索姆已有7人二次进入太空。NASA已经开始载人登月并安全返回地球的“阿波罗”计划。

“双子星座”计划期间,美国太空专家注意到苏联发射到月球的无人太空探测器,推测可能很快发射载人飞船到月球。争夺人类首次登月是美国志在必得的目标。

1966年1月31日,苏联发射了“月球”9号软着陆月球探测器。三天半后,“月球”9号成功地降落在月球表面,成为首个在月球上实现软着陆的探测器,并且在随后的4天中发回了包括着陆区全景图在内的高分辨率照片。

3月31日,苏联又发射了“月球”10号探测器,几天后,探测器进入环绕月球飞行的椭圆轨道,成为首个环月飞行的月球探测器。

争夺人类首次登月的竞赛形势逼人,NASA决定尽快进行“阿波罗”1号的发射任务,先计划在1966年第4季度,后来延迟到1967年第1季度。这次发射是验证发射操作、地面跟踪和控制、“阿波罗”-“土星”船箭组合体的发射性能,特别是要检验“阿波罗”飞船的指令舱,以确定其合理性。这次任务由弗吉尔·格里索姆、爱德华·怀特、罗杰·查菲执行。格里索姆是“水星”计划七杰之一,曾经飞行过“水星”-“自由钟”7号飞船和“双子星座”3号飞船;爱德华·怀特曾经飞行过“双子星座”4号飞船,是美国太空行走第一人;罗杰·查菲是首次参加太空任务。

1967年1月27日,机组人员准备飞行前发射模拟试验,确定运载火箭仅靠内部动力是否工作。下午1:00,机组人员进入机舱,2:50封闭舱门,用100%氧把机舱充压到16.2磅/平方英寸。航天员和1,000个发射人员进行连续3小时的模拟试验。试验发现任务控制人员和舱内航天员之间的联系很差,试验时问题不断。

图8-1 “阿波罗”I号航天员

从左到右:维吉尔·格里索姆,爱德华·怀特,罗杰·查菲

到下午6:00,飞行器最终切换到内部动力源,检查环境控制系统和电子设备,以及试验紧急撤出过程。6:31不到,遥测突然显示一次电激。这时,大家都不知道指令舱内格里索姆座位下出现短路,火花在100%氧气的指令舱燃起大火。通过对话机,查菲传出“起火了,我闻到火的味道”叫声。5秒钟后格里索姆又传出:“着火啦,机舱着火啦!”在6:31,查菲最后传出:“我们遭大火啦!让我们出去!我们被烧了!”就在这时候,乘员舱腹部炸开,指令舱变成一个无路可逃的地狱。三位北美航空公司的工作人员奋力抢救航天员。但是太晚了,他们已经全部牺牲。

事故后,成立了“阿波罗204调查委员会”。1967年4月,调查报告出炉,事故起因被认为是指令舱的电线短路。尽管事故责任的确定很复杂,但是调查组认为北美航空的指令舱设计、工作间和质量控制有诸多问题,舱门没有采用爆炸螺栓,开门要90秒,乘员无法紧急撤出。(www.xing528.com)

调查报告指出格里索姆身体有36%皮肤达三级程度烧伤(一级、二级和三级总和达身体皮肤面积的60%),他的航天服70%被烧毁;怀特身体有40%皮肤达三级程度烧伤(一级、二级和三级总和达身体皮肤面积的48%),他的航天服25%被烧毁;查菲身体有23%皮肤达三级程度烧伤(一级、二级和三级总和达身体皮肤面积的29%),他的航天服15%被烧毁。不过,后来证实他们并非被火烧死,而是吸入浓烟致死。

由于格里索姆、怀特和查菲不幸死亡,“阿波罗”计划延后,直到18个月后才进行载人轨道飞行。无疑,他们3人的不幸身亡保证了其他后来同事的生命,因为指令舱采用了新设计。NASA放弃了一个载人太空站计划,把钱投入“阿波罗”指令舱的重新设计,使以后“阿波罗”飞船得以顺利护送航天员去月球并安全返回地球。后来,把1967年1月27日的飞行前发射模拟试验称之为“阿波罗”1号。

指令舱的制造商北美航空原本建议舱门向外开启,以便紧急情况利用爆炸螺栓快速打开。但NASA没有同意,理由是舱门会意外开启(这情况发生在“水星”计划的“自由钟”7号飞船,那次飞行任务的航天员正是格里索姆。“自由钟”7号在溅落后回收时,舱门被意外吹掉,乘员舱沉入海中,格里索姆被直升机救起)。北美航空也建议过舱内使用氧/氮混合空气,而非百分之百氧气,但是NASA认为释放过多氮气,航天员会昏倒及死亡。NASA认为纯氧环境在“水星”计划及“双子星座”计划中证明是安全的,因此在阿波罗上使用应该是安全的,而且设计能节省重量。

“阿波罗”1火灾后,“阿波罗”指令舱重新设计,做了如下改进。

*舱内气压不高于大气压力。发射时舱内为海平面大气压,60%为氧气,40%为氮气。发射上升段,气压调低至5磅/平方英寸,并在转月滑行的头24小时内逐渐转为100%氧气;

*舱门改为向外开启,可在10秒内打开;

*舱内的易燃物料改为自动熄灭物料;

*管路及电线均包上保护绝缘材料

*改进线路短路问题;

*尼龙航天服改为有涂层的玻璃纤维航天服。

线路的改进在两年后的“阿波罗”13号中证明是至关重要的,“阿波罗”13号指令舱在关掉电源4天期间所凝聚的水,在重新进入大气层前的启动都没有导致短路。

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