SpaceLens云上天镜 25-08-09 21:37
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【阿波罗13号任务指令长吉姆·洛弗尔逝世】今天,前NASA宇航员吉姆·洛弗尔的家人发布公告,宣告吉姆·洛弗尔于当地时间8月7日在伊利诺伊州森林湖逝世,享年97岁。担任宇航员期间,洛弗尔曾执行双子星7号、双子星12号和阿波罗8号任务,并在阿波罗13号任务中担任指令长,以及其沉着冷静和专业的处理,与地面人员共同配合,完成了这次成功的失败任务。

吉姆·洛弗尔于1928年3月5日出生于美国俄亥俄州的克利夫兰,在威斯康辛州完成高中学业后,洛弗尔加入了鹰级童子军,后进入威斯康星大学麦迪逊分校,在该学校就读两年后,洛弗尔进入了美国海军学院,并在毕业后参加了朝鲜战争。从朝鲜战场战败归国后,洛弗尔进入海军飞行测试中心担任四年的试飞员。

1962年,洛弗尔入选NASA第二批宇航员,在执行美国首次太空出舱的双子座4号任务中,洛弗尔入选任务梯队,担任备份宇航员。1965年12月,洛弗尔入选双子座7号任务乘组,在太空中停留了两周时间,在轨期间与双子座6A飞船完成交会对接。1966年11月,洛弗尔入选双子座12号任务乘组并担任指令长,在太空停留了14天。1968年12月,因阿波罗8号任务原乘组驾驶员迈克尔·科林斯接受腰椎间盘突出手术,洛弗尔入替,成为阿波罗8号任务的驾驶员,与两位队友一起成功完成了这次绕月飞行任务。1969年,洛弗尔入选阿波罗11号任务梯队并担任备份乘组指令长,此后入选阿波罗14号任务飞行乘组指令长,但由于原计划执行阿波罗13号任务的指令长艾伦·谢泼德需要更多时间恢复训练,于是他们两位的任务替换,由洛弗尔担任阿波罗13号任务的指令长,与弗雷德·海斯和杰克·斯威格特一起组成阿波罗13号任务飞行乘组。

1970年4月11日,土星五号火箭搭载着执行阿波罗13号任务的吉姆·洛弗尔、弗雷德·海斯和杰克·斯威格特三名宇航员从肯尼迪航天中心LC-39A点火起飞,发射过程中,土星五号二级的其中一台J-2发动机提前关闭。剩余四台发动机额外工作34秒,第三级发动机额外工作9秒,最终将阿波罗13号送入正确轨道。之后,任务逐渐恢复正常。休斯顿太空舱通讯员乔·克尔温宣布“飞船状况良好”,他和控制室里的其他人都觉得“无聊透顶”。几分钟后,大厅里传回了阿波罗13号宇航员斯威格特的报告:“休斯顿,我们有麻烦了。”

4月13日晚上9点08分,在距离地球约20万英里的地方,阿波罗13号的2号氧气罐爆炸,导致1号氧气罐也失效。指令舱的正常电力、照明和水供应全部中断,当舱内警示灯指示三个燃料电池中有两个失效时,洛弗尔望向奥德赛号指令舱的外部,发现他们正在“向……太空排放某种气体”。而这股排放气体正是此次任务的命脉——氧气。他们发现,二号燃料箱的爆炸也损坏了一号燃料箱——这一问题导致燃料电池无法使用,最终可能导致所有电力和水资源的损失。

此刻,阿波罗13号的登月计划已然泡汤,安全返回地球则是重中之重,阿波罗13号上的宇航员和地面上的NASA工作人员夜以继日地辛勤工作,努力寻找能够让他们安全返回地球的解决方案。此刻,原计划用于登月的“水瓶座”号登月舱发挥了极大的左右作用,那些原本用于月面工作的氧气和电力此刻成为了救命的关键。为了省电,乘组将一切可以关闭的系统全部关闭用于省电,包括了空调系统。由于寒冷,他们几乎无法入睡。当电力系统关闭时,飞船失去了一个重要的热源。温度降至38华氏度(约1.9摄氏度),所有墙壁上都结满了水汽。为保证饮用水能够足够,三名宇航员开始降低水的摄入,他们每天的饮水量减少到6盎司,相当于正常摄入量的五分之一,并饮用果汁;吃饭时则以热狗和其他湿包装食品为主。宇航员在整个飞行过程中都处于脱水状态,并创下了一项在整个阿波罗任务中都保持的纪录:洛弗尔体重减轻了14磅,宇航员总共减重了31.5磅,比其他任何宇航员都多出近50%。这些严格的措施最终使宇航员最终只喝了28.2磅水,约占总摄入量的9%。二氧化碳的去除也是一个问题。虽然有足够多的氢氧化锂罐用于去除航天器中的二氧化碳,但指令舱的方形结构与登月舱的圆形开口不兼容。登月舱有四个罐,背包里也有四个(算上备用的)。然而,登月舱的设计载人量为两人两天,而实际载人量为三人四天。在登月舱待了一天半后,警示灯亮起,显示二氧化碳浓度已达到危险水平。斯顿的支援人员效仿工程师的做法,设计出了一种“方枘圆凿”的方法,解决了二氧化碳排放的问题。

此刻如何返回地球是最大的难题,因为在爆炸之前,阿波罗13号已进行正常的中途修正,使其脱离自由返回地球轨道,转入月球着陆的轨道。现在的任务是回到自由返回航线。地面计算了35秒的点火时间,并在爆炸五小时后点火。当它们接近月球时,又计算了一次点火;这次是长达五分钟的点火,以加快返回速度。这次点火发生在绕过月球背面两小时后。指令舱导航平台的对准系统被转移到登月舱,但验证对准过程却异常困难。通常情况下,对准程序会使用机载六分仪(称为对准光学望远镜,AOT)来寻找合适的导航星。然后,借助机载计算机,AOT会验证制导平台的对准情况。然而,由于爆炸,破裂的服务舱产生的大量碎片使得无法观测到真正的星体。于是,他们开发了一种替代程序,使用太阳作为对准星。洛弗尔将飞船旋转到休斯顿要求的姿态,当他通过AOT观察时,太阳正好位于预期位置。

对于指令舱的重启,地面人员用三天时间完成了原本需要三个月时间编写的重启程序,指令舱启动之初,冰冷潮湿。舱壁、舱顶、地板、线束和面板上都覆盖着水滴。人们怀疑面板后面的情况也一样。短路的可能性曾引发人们的担忧,但幸亏在1967年1月阿波罗1号灾难性火灾后指令舱内安装了安全措施,才没有发生电弧。

着陆前四小时,服务舱分离;任务控制中心一直坚持保留服务舱,因为大家都担心太空的寒冷会对没有防护的CM隔热板造成损害。服务舱的照片显示,一整块面板缺失,残骸悬挂在外,漂浮时一片狼藉。三小时后,机组人员离开了登月舱“水瓶座”,回到指令舱,在1970年4月17日安全溅落与预定海域。

经过深入调查,阿波罗13号事故审查委员会确定了爆炸原因。1965年,服务舱进行了多项改进,包括将氧气罐加热器的允许电压从28伏直流电提高到65伏直流电。不幸的是,这些加热器上的恒温开关并未根据这一变化进行改进。在发射台上的最后一次测试中,加热器长时间开启。这使得加热器附近的线路承受了极高的温度(1000华氏度),事后证明这会严重损坏聚四氟乙烯绝缘层。此外,测试期间的其他警告信号也被忽视,氧气罐因八小时的过热而受损,下次充入氧气时就可能成为一枚炸弹。这枚炸弹于1970年4月13日爆炸,此刻飞船距离地球20万英里。

阿波罗13号被后人誉为“成功的失败”,成功在于人员安全返回,失败是因为登月任务未能完成。此次任务是一次奇迹,在飞行乘组沉着冷静的处置和惊人的毅力克服遇到的问题,地面人员夜以继日的付出共同铸就了这个奇迹,时至今日,阿波罗13号任务的事迹依旧广为流传,且将继续流传下去。

阿波罗13号也是洛弗尔最后一次飞行,他和两名队员是截至目前飞行最远的地球人。1973年,吉姆·洛弗尔退役,并在多家公司担任高管,于1991年正式退休。在电影《阿波罗13号》拍摄过程中,洛弗尔还与电影主演汤姆·汉克斯共同生活了一段时间,并在电影中有过客串。在退休后,洛弗尔专注于推广航天精神,希望年轻人们能够投身这项伟大的事业。

无论是在部队服役期间还是担任宇航员期间,吉姆·洛弗尔体现了过去和未来探险家的勇敢决心和乐观精神。他的逝世引发了无数航天从业人士的哀悼。我们对吉姆·洛弗尔的逝世表达哀悼,并将铭记他的意志品质和伟大成就。

他的家人在讣告中如此评价:我们为他辉煌的人生和事业成就感到无比自豪,尤其是在人类航天事业的开创性发展中,他所展现的传奇领导力更是锦上添花。但对我们所有人来说,他是我们的父亲、祖父,也是我们家的领袖。最重要的是,他是我们的英雄。我们会怀念他那坚定不移的乐观精神、他的幽默感,以及他让我们每个人都感到自己能够做到不可能的事情的方式。他真是独一无二的存在。

文:Banana_Young
参考文献:
《Acting NASA Administrator Reflects on Legacy of Astronaut Jim Lovell》NASA;
《Apollo 13: The Successful Failure》NASA;
《50 Years Ago: “Houston, We’ve Had a Problem”》NASA;

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