[科普中国]-阿波罗13号飞船

任务成员

正式成员吉姆·洛威尔

小詹姆斯·亚瑟·洛威尔（James 'Jim' Arthur Lovell, Jr. ），昵称“吉姆”，阿波罗13号指令长，美国海军飞行员、试飞员、美国国家航空航天局宇航员。1928年3月25日出生于美国俄亥俄州克利夫兰，1952年以海军少尉军衔从美国海军学院毕业，1954年加入美国海军航空兵部队，担任F-2H战斗机的驾驶员。1958年1月，洛威尔在海军飞行测试中心（Naval Air Test Center，现美国海军试飞员学校，U.S. Naval Test Pilot School）接受为期六个月的训练，并以班级第一的成绩毕业，在帕图森河海军基地担任试飞员。同一年，洛威尔与其他109名试飞员一同参与水星计划的航天员选拔，但遗憾的是当时洛威尔胆红素偏高，没能胜出。1962年，洛威尔申请加入第二组宇航员选拔，这一次他成功晋级，担任双子星4号的替补驾驶员。1965年12月，洛威尔作为飞行员搭乘双子星7号升空，在轨时间14天。之后，由于双子星9号宇航员埃利奥特·希和查尔斯·巴塞特因坠机事故不幸罹难，洛威尔成为了双子星9A号的替补指令长。1966年11月，洛威尔作为指令长与后来大名鼎鼎的登月第二人——巴兹·奥尔德林搭乘双子星12号再度升空。

之后洛威尔担任了阿波罗计划的宇航员，他原本计划担任阿波罗9号的替补宇航员，由于飞船上出现技术问题，洛威尔被分配到阿波罗8号上担任指令舱驾驶员，提前开始了他的第三次飞行任务，他也由此成为了第一批绕月飞行的宇航员之一。洛威尔作为替补宇航员参与了阿波罗11号的训练活动，并准备指挥阿波罗14号登月，然而考虑到准备搭乘阿波罗13号的宇航员缺乏训练，美国航空航天局再次进行了人事调动，这才将洛威尔和两位搭档的飞行计划变更为阿波罗13号。

在阿波罗13号发生事故后，洛威尔和两位宇航员同僚成功将飞船轨道修正，期间他两度手动操纵登月舱的引擎和机动推进器，靠着在行动指令目录上作的计算，配合手表和舷窗作简单导航将飞船带到正常轨道上。他本人因为这次事故成为目前为止唯一一位两度抵达月球轨道却没能登月的宇航员，同时也创下了滞空715小时、经历太空日出269次的纪录，这个纪录直到1973年9月才被天空实验室3号的宇航员打破。

1973年，洛威尔以上校军衔从海军和航空航天局退役，在德克萨斯州休斯顿的休斯顿湾牵引公司（Bay-Houston Towing Company）工作，在1975年成为该公司的首席执行官，1977年担任菲斯克电话公司（Fisk Telephone Systems）的经理，后来又在森泰尔公司（Centel）任职，1991年退休时担任该公司副总裁。在1995年上映的电影《阿波罗13号》中，洛威尔本人客串了搜寻阿波罗13号的硫磺岛号两栖攻击舰舰长——用他本人的话说这与他的军衔正好对应（注：英语中海军上校与舰长恰好是一个词——“captain”）。

杰克·斯威格特

小约翰·莱昂纳德·斯威格特（Jack Leonard Swigert, Jr. ），昵称“杰克”，阿波罗13号指令舱驾驶员，美国空军飞行员、试飞员，美国国家航空航天局宇航员、机械师、航空航天工程师。1930年8月30日出生于美国科罗拉多州丹佛市，1953年毕业于科罗拉多大学，随后加入美国空军，在日本和韩国服役，退出现役后加入美国空军国民警卫队，并先后在普拉特·惠特尼集团公司与北美航空公司担任试飞员。1965年，斯威格特从伦斯勒理工学院毕业并获得理学硕士学位，主攻航空航天工程方向，次年入选美国国家航空航天局第五组宇航员，1967年获得哈佛大学的工商管理硕士学位。斯威格特原本是被安排作为阿波罗13号的替补宇航员，但是，宇航局的医疗团队怀疑正式成员有感染麻疹的可能，而三人之中只有指令舱驾驶员肯·马丁利没有得过麻疹——换句话说他对麻疹没有免疫力，因此航天局高层决定撤换马丁利，让斯威格特替补。

阿波罗13号返回地球后斯威格特获得了总统自由勋章，1977年，他从航天局退休并投身政界。斯威格特终身未婚，也没有子嗣，1982年12月27日，他在代表共和党参加科罗拉多州的参议院议员选举期间，因淋巴癌去世，享年51岁。

弗莱德·海斯

小弗莱德·华力士·海斯（Fred Wallace Haise, Jr.），阿波罗13号登月舱驾驶员，美国空军飞行员、试飞员，美国国家航空航天局宇航员、航空航天工程师。海斯1933年11月14日出生于密西西比州比洛克西，1959年从俄克拉荷马大学获得航空工程学学位。他于1964年在美国空军试飞员学校下属的爱德华空军基地完成了研究生课程，还于1972年在哈佛大学商学院完成了PMD课程。他于1954年完成了美国海军的飞行训练，成为了一名美国海军陆战队的战斗机飞行员。1959年，海斯在美国国家航空航天局的刘易斯研究中心（Lewis Research Center）成为了一名航空研究飞行员，并于1963年在德来顿飞行研究中心（Dryden Flight Research Center）服役，1966年，还与杰克·斯威格特一道被选入第五组宇航员，他是同僚的第一个获得太空任务的人。海斯担任了阿波罗8号、阿波罗11号以及阿波罗16号的替补成员。1970年，海斯作为登月舱驾驶员参与了阿波罗13号任务。根据原本的计划，他还要在后来被取消的阿波罗19号任务中担任指令长。在1977年的企业号航天飞机任务中，海斯担任指令长。1979年6月，海斯从航空航天局退役，在格鲁曼飞机工程公司担任经理直到1996年退休。

替补成员替补成员同样接受任务训练，在主力成员无法执行任务时接替。

约翰·杨（John Young，曾执行双子星3号、双子星10号、阿波罗10号、阿波罗16号、STS-1以及STS-9任务）指令/服务舱驾驶员

杰克·斯威格特（Jack Swigert，曾执行阿波罗13号任务），指令长

查尔斯·杜克（Charles Duke，曾执行阿波罗16号任务），登月舱驾驶员

备份机组备份机组并不接受任务训练，但被要求能够在会议时代替某位宇航员，并参与任务计划的细节敲定。他们也经常在任务被执行时担任地面通讯任务。

文斯·布兰德（Vance Brand，曾执行阿波罗-联盟测试计划、STS-5、STS-41-B以及STS-51任务）

杰克·洛斯马（Jack Lousma，曾执行天空实验室3号以及STS-3任务）

约瑟夫·科文（Joseph Kerwin，曾执行天空实验室2号,STS-85任务）

成员变更肯·马丁利是原计划中的指令/服务舱驾驶员，但是他由于接触了麻疹，在发射前3天被杰克·斯威格特替换。他后来成为担任了阿波罗16号任务的指令舱驾驶员。

飞控主任白队：吉恩·克兰兹（Gene Kranz，首席飞控主任）

黑队：格林·伦尼（Glynn Lunney）

褐队：米尔特·温德勒（Milt Windler）

金队：格瑞·格里芬（Gerry Griffin

事故阿波罗13号上发生的爆炸引起了一场漫长的事故原因调查。由于阿波罗计划保留了详细的制造纪录和问题纪录，液态氧气罐几近灾难的爆炸原因最终被缩小到几个小故障的共同作用。

任务数据氧气罐爆炸
1970年4月14日，02:08:53.555 UTC
当时阿波罗13号离地球321,860千米。

距月球最近点
1970年4月15日，00:21:00 UTC
距月球约254.3千米；
距地球400,171千米。

飞行历程阿波罗13号任务开始时也曾出现过一次不甚闻名但同样危险的事故。第二级火箭燃烧时，中间的5号推进器提前关闭了，使其他四台推进器必须延长燃烧时间。工程师们事后发现这个问题的起因是纵向耦合振动(pogo oscillation)，而这种情况足以把第二级火箭撕裂。当时推进器承受着16赫兹的频率，68g的重力，发动机架被拉长了约7.6厘米(3英寸)。幸运的是，震动导致了推进器压力降低，控制电脑自动将其关闭。小幅度的纵向耦合振动也曾在之前的阿波罗任务中出现过(甚至在最早的巨人-双子星无人任务时就被认为是潜在的问题)，但在阿波罗13号时涡轮泵中的气穴与纵向耦合的非正常作用时震动幅度加大。后来的任务中，火箭进行了反纵向耦合修改(阿波罗13号之前就已经在进行)，解决了这一问题。修改是在中间推进器的液体氧线上添加一个氦气储存罐，以降低振动的几率，并保证在这一办法无效时5号推进器会自动关闭，以及在所有五个第二级火箭推进器上简化的燃料阀门。

爆炸在阿波罗13号向着月球飞行离地球321,860千米时，服务舱的二号氧气罐发生了爆炸。指挥中心要求三位宇航员搅动氧气罐，以保证氧气能够均匀分布。斯威格特搅动氧气罐后，损坏的氧气罐特氟纶绝缘电线起火，使氧气罐内的气压增加(标准气压为7百万帕)，并导致爆炸。当时爆炸的原因不明，一种说法是有小行星击中了服务舱乃至于登月舱。

爆炸同时也损坏了服务舱的其他部分，一号氧气罐的损坏尤其严重。爆炸后，指令/服务舱的两个氧气罐的氧气全部损失。服务舱里的氧气是指令/服务舱电力产生系统的必须部分，也就是说，航天器的电力在爆炸后便所剩无几。指令舱里还有返回大气层时所需的电池，但只能在接近地球，与服务舱脱离后使用约十小时。由于返回大气层的电池必须保留以安全返回，所以三位宇航员不得不把登月舱当作“救生艇”。登月舱作为“救生艇”的步骤在阿波罗13号之前不久才刚刚开始被模拟。2

返回航天器的严重受损使计划中在弗拉·毛罗高地登月的任务被迫取消。指挥中心有人提出立刻使航天器掉头并加速返回地球以节省时间。但是，整个航天器上唯一有直接掉头所需推力的服务推进系统(SPS)却位于服务舱尾部。由于不知道服务舱的损坏情况有多严重，点燃服务推进系统可能会引起服务舱二次爆炸，所以地面指挥为了安全考虑决定不使用服务推进系统。最终被选择的返回方法是绕过月球，不进入轨道而进入自由返回轨道，使用月球引力将航天器送上返回地球的轨道。为了能够进入自由返回轨道，必须执行一次轨道纠正；通常情况下，轨道纠正会使用服务推进系统，但在不敢保证其安全性的情况下，在工程师进行长时间的研究后，指挥中心决定使用登月舱的降落火箭。在绕过月球后，登月舱降落火箭被点燃，进行PC+2(PeriCynthion，近月点+2小时)燃烧，以加速返回地球。返回地球途中登月舱降落火箭再次点燃，以完成一次简单的轨道纠正。

在如此困难的情况下，安全操纵严重受损的航天器返回地球成为了三位宇航员和地面指挥人员所面临的难题。最让指挥人员头痛的问题之一就是登月舱是为两位宇航员生存两天准备的，而三位宇航员需要它提供四天的生存保障。另外，登月舱上用以过滤二氧化碳的氢氧化锂过滤器并不足以坚持四天。尽管指令舱上有备用过滤器，但它们与登月舱上过滤器的接口形状不同。在二氧化碳浓度越来越高的情况下，地面指挥最终设计了一个连接装置，以降低登月舱的二氧化碳浓度。

在航天器逐渐接近大气层时，航空航天局作出了一个特殊的决定：先丢弃服务舱而不是常规状态下先会被丢弃的登月舱，拍摄服务舱的照片以对事故进行调查。当三位宇航员首次看到服务舱外表面时，他们发现原来覆盖氧气罐和燃料电池的面板被炸飞了。

当时地面指挥担心由于在返回途中指令舱里过低的温度导致的水凝结会严重损坏指令舱的电子控制系统，而唯一检测的方式是在重新启动指令舱时。幸运的是，指令舱一切正常。三位宇航员最终安全返回了地球，尽管海斯由于饮用水的缺少以及排尿的困难患了尿道感染必须住院。

返回途中，三位宇航员被告知不要将尿液及其他液体排入太空而是保留在太空舱内，因为在没有推进器纠正轨道的情况下这样会影响航天器的运行轨道。

尽管事故本身非常不幸，但三位宇航员仍应该感到幸运航天器在去月球途中出现了问题而不是返回途中；否则他们在紧急情况下可调动的资源、设备以及电力都会大大减少。如果服务舱的爆炸发生在环绕月球或者返回地球途中(如果正常登月，登月舱会在登月任务结束后被丢弃)，三位宇航员生存的几率会变得很低。

矛盾的是，爆炸前氧气罐的另一次故障可能恰恰救了阿波罗13号三位宇航员的性命。任务开始后46小时40分钟后，二号氧气罐指针读数出现了问题，一度超过了100%。为了解决问题，也为了找出原因，斯威格特被要求搅动氧气罐：这次额外的搅动原本会被安排在登月之后。如果真的是这样，洛威尔和海斯就可能在踏上月球之后再也没有踏上地球的机会了。

任务结束后，航空航天局对整个事件进行了一次详细的调查，并对航天器进行了改进以保证类似事件不会再次发生。3