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美國宇航局的阿波羅計劃始於該組織有史以來最嚴重的災難之一。一次例行的發射前測試變成致命的,一場大火席捲了航天器的乘員艙,導致三名宇航員全部遇難。今天標誌著阿波羅 1 號火災 45 週年,這是一起悲慘且本可避免的事故。早有預警,在美國和國外都曾發生過類似的事故,奪走了生命。阿波羅 1 號的機組人員本可以避免慘死。
拔出插頭
阿波羅 1 號的指揮官是格斯·格里索姆,他是最初的“水星”號宇航員之一,他的第一次太空飛行因其太空艙在濺落後沉沒而受損。他再次乘坐“雙子座”號飛行,將他的太空艙命名為“莫莉·布朗”。阿波羅 1 號機組的高階飛行員是愛德·懷特,一位“雙子座”號的資深宇航員,他在 1965 年完成了美國的首次太空行走。機組的最後一名成員是飛行員羅傑·查菲,他是一位才華橫溢的新手,完全有能力與經驗豐富的隊友並駕齊驅。他是一個出了名的好人,他竭盡全力感謝每個人對阿波羅計劃的貢獻,甚至包括清潔工。
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到 1967 年 1 月底,機組人員正在進行最後的發射前測試;除非出現重大挫折,否則他們將在 2 月 21 日進行首次載人阿波羅飛行。自“水星”號以來,美國宇航局進行的一項例行測試是“拔出插頭”測試,這是對航天器系統的最後檢查。
航天器已完全組裝並堆放在 34 號發射臺上未加註燃料的土星 IB 發射器頂部。通常供電的臍帶電源線被移除——插頭拔掉了——航天器切換到電池電源。座艙內加壓了每平方英寸 16.7 磅 (psi) 的 100% 氧氣,壓力略高於一個大氣壓。一切都和 2 月 21 日一樣,機組人員進行了倒計時和發射的全面模擬。
任務控制中心的一支完整的發射日工程師團隊也進行了模擬。白色房間,宇航員進入航天器的房間,仍然緊靠著飛行器。一組工程師監控著航天器,距離宇航員只有幾英尺遠。
格里索姆、懷特和查菲穿上宇航服,在下午 1 點進入阿波羅 1 號指揮艙,並連線到航天器的氧氣和通訊系統。在接下來的五個半小時裡,測試只發生了輕微的干擾。格里索姆抱怨說,他的宇航服中迴圈的氧氣中有一種酸牛奶的氣味,經過短暫的停頓後得到解決,宇航服中的高氧氣流量觸發了警報。但這些都是小問題,並沒有在任務控制中心引起任何警覺。
真正的問題是通訊。靜電使機組人員和任務控制中心無法相互聽到聲音。越來越沮喪的格里索姆開始質疑,如果他們無法在幾棟大樓之間交談,他們如何才能到達月球。
當晚 6:31 剛過,例行測試發生了轉變。任務控制中心的工程師看到艙內氧氣流量和壓力增加。遙測資料伴隨著一段含糊不清的傳輸,聽起來像是“著火了”。官方記錄反映了通訊問題。傳輸不清楚,但恐慌顯而易見,一名宇航員喊著類似於“他們正在與一場大火搏鬥——讓我們出去。開啟它”或“我們著火了——讓我們出去。我們快燒起來了”。靜電使人無法聽到確切的單詞,甚至無法分辨是誰在說話。
但是,從指揮艙的小舷窗中可以看到火焰,這毫無疑問地證明了機組人員所說的話。白色房間的工程師試圖開啟艙門,但沒有成功。這是一個向內開啟的設計,無論是航天器外部的工程師還是內部的宇航員都沒有足夠的力量強行開啟它。任務控制中心的人們無助地觀看著現場影片直播。
就在機組人員含糊不清地報告起火三秒鐘後,艙內壓力變得如此之大,以至於船體破裂。與艙門搏鬥的人們被火焰和煙霧噴射到白色房間時拋到了房間的另一邊。許多人繼續奮力向航天器靠近,但由於煙霧太濃而看不清,被迫撤退。在任務控制中心,來自阿波羅 1 號的遙測和語音通訊完全沉默了。
一個半小時後,消防員和急救人員成功地移走了屍體;愛德·懷特在他的沙發上轉過身,伸手去夠艙門。在接下來的兩個月裡,為了找出火災的原因,航天器被逐件拆解。全面調查持續了一年。
阿波羅 1 號事故審查委員會確定,來自尿液收集系統的管道上的一根電線發生了電弧。火災是從機組人員腳下開始的,因此從他們仰臥在沙發上的位置來看,他們沒有及時看到並做出反應。艙內的所有東西都浸泡在純氧中數小時,電線附近的易燃材料立即著火。從那裡開始,航天器用了十秒鐘就充滿了火焰。
機組人員的官方死亡原因是吸入煙霧導致窒息。一旦他們的氧氣管被切斷,他們就開始吸入有毒氣體。三名宇航員都在不到一分鐘的時間內死亡。許多試圖營救他們的人都因吸入煙霧而接受治療。
寂靜之室
奪走格里索姆、懷特和查菲生命的火災與 1961 年奪走宇航員瓦連京·邦達連科生命的火災驚人地相似。邦達連科在同事中以其和藹可親和慷慨大方而聞名,他擁有卓越的運動能力,並且孜孜不倦地工作以證明他應該獲得太空飛行的榮譽。
宇航員的部分訓練是在一個隔離艙中進行的,該隔離艙旨在模擬太空飛行的精神壓力。這個房間,人們稱之為“寂靜之室”,至少說是樸素的。它配備了一張鋼床、一張木桌、一個與他們在“東方”號太空艙中相同的座位、最少的衛生設施、一個用於加熱食物的開式電熱板以及少量的用於洗滌和烹飪的水。該艙加壓以模擬太空艙在太空中的環境。在這種情況下,氧氣濃度為 68%。
在測試期間,宇航員會透過使用帶彩色方塊的牆面圖進行記憶遊戲來鍛鍊思維敏捷性。他們會透過閱讀或著色來忙碌——會為受試者提供一些休閒材料。寂靜經常被古典音樂打斷,以瞭解受試者對令人愉悅的衝擊的反應。除了這些干擾之外,艙內的感覺剝奪是絕對的。房間安裝在厚橡膠減震器上,可抑制外部運動產生的任何振動,而 16 英寸厚的牆壁可吸收任何聲音。宇航員透過燈光與醫生交流。一盞燈告訴受試者將醫療感測器貼在身上,艙外的一盞燈向醫生示意他們可以開始測試。另一盞燈將標誌著隔離測試的結束。
環境旨在挑戰宇航員的精神穩定性和適應性。但最困難的部分是,沒有受試者事先知道他的測試會持續多久。它可能會持續幾個小時到幾周的任何時間。
邦達連科是第 17 位進入“寂靜之室”的宇航員,3 月 23 日,他為期十天的測試結束了。一盞燈示意外部技術人員已開始對艙室減壓以匹配外部大氣。這是測試的例行部分,但這次卻被火災警報中斷了。
在等待離開艙室時,邦達連科取下他的生物醫學感測器,並用棉墊上的外用酒精擦拭掉粘合劑。由於他急於離開,並且表現出在進行十天精神測試後所預期的注意力不集中,他沒有看他把棉墊扔到哪裡。它落在電熱板的線圈上。宇航員帕維爾·波波維奇推測他當時就站在它旁邊。許多受試者一直開著小型加熱器以溫暖寒冷的房間。
火災瞬間爆發並蔓延;包括邦達連科在內的一切都充滿了高濃度的氧氣。技術人員強行開啟艙門,將艙室暴露在空氣中,瞬間撲滅了火焰,但損害已經造成。醫生們從房間裡拉出了一名蜷縮且嚴重燒傷的邦達連科。“是我的錯,”當醫生找到他時,他低聲說道,“我很抱歉……不怪別人。”火災的嚴重性立即顯現出來。邦達連科的羊毛衣服融化在他的身體上,下面的皮膚已經燒焦了。他的頭髮著火了。他的眼睛腫脹並融化閉合。
在莫斯科,外科醫生和創傷學家弗拉基米爾·尤里耶維奇·戈利亞科夫斯基在辦公室接到一個瘋狂的電話;嚴重燒傷的病人正在來的路上。十分鐘後,一群身穿軍裝的人帶著裹著毯子的宇航員來了。戈利亞科夫斯基後來回憶說,他們還伴隨著一股濃烈的燒焦肉味。
邦達連科懇求給他一些“可以止痛”的東西。戈利亞科夫斯基照辦了,給病人腳底注射了一針嗎啡。這是他身體上唯一沒有受傷的部分,這要歸功於他的厚重靴子,也是醫生能找到靜脈的唯一地方。他無力挽救這個人的生命。邦達連科第二天早上去世。官方原因是休克和嚴重燒傷。
國內的教訓
阿波羅 1 號機組人員和邦達連科的死亡之間的相似之處顯而易見,但每個航天機構處理死亡的方式卻大不相同。格里索姆、懷特和查菲都根據各自的軍事傳統進行了公開葬禮。邦達連科的死被保密了,他的身份被一個假名掩蓋了。直到 1986 年,世界才聽到他死亡的真相。這引發了人們的猜測,如果蘇聯體制更加開放,美國宇航局就會知道在高壓純氧環境中訓練的危險,並且本可以挽救阿波羅 1 號的機組人員。前宇航員阿列克謝·列昂諾夫甚至暗示,中情局知道邦達連科,因為美國在事故發生前就已刺穿了鐵幕。
但這不太可能。此外,美國宇航局也不必求助於蘇聯來了解在高壓氧氣環境中進行測試的危險。在美國,有足夠的事件清楚地表明瞭這種危險。阿波羅 1 號事故發生前五年發生的四起氧氣火災就足以證明這一點。
1962 年 9 月 9 日,在布魯克斯空軍基地的一個模擬航天器艙中發生了火災。該艙室在純氧下加壓至 5psi。兩名受試者都受到加壓服的保護。兩人都沒有被燒傷,但兩人都因吸入煙霧而接受治療。
兩個月後的 11 月 16 日,四名男子在美國海軍的機組人員裝置實驗室裡,在加壓至 5psi 的 100% 氧氣環境中待了 17 天。此時,一根裸露的電線發生電弧並引發火災。火焰迅速蔓延到這些人的衣服和手上,持續了 40 秒後他們才被救出。所有人都因嚴重燒傷接受治療,這是唯一一次確定火源的事故。
1965 年 2 月 16 日,兩名海軍潛水員在海軍實驗潛水裝置的測試中喪生。該裝置加壓至 55.6psi,以模擬 92 英尺深度的環境。這是一個混合氣體環境:28% 的氧氣,36% 的氮氣和 36% 的氦氣。不知何故,用於去除空氣中毒氣的二氧化碳洗滌器著火了。艙室內的壓力升高,使得外面的技術人員無法開啟艙門將人員救出。
1966 年發生了一起氧氣環境火災,險些預示了阿波羅 1 號事故。4 月 28 日,在阿波羅環境控制系統的無人資格測試中發生火災。艙室加壓至 5psi 的 100% 氧氣,就像宇宙飛船在飛行時一樣。火災歸咎於艙內的商用條形加熱器,因此該事件被忽略了。商用材料不會被用於任何載人飛行。調查事故的委員會沒有提及危險的環境。
缺乏想象力
這些事故並不是秘密。美國國家航空航天局(NASA)知道加壓氧氣環境的危險,這促使陰謀論者認為該航天機構故意將阿波羅 1 號的機組人員置於危險之中。但事實並非如此。事實上,美國國家航空航天局沒有人過多地考慮宇宙飛船上的火災。
在 1960 年代初期,當阿波羅號處於初步階段時,曾為乘員艙提出了雙氣體系統(可能是氧氣和氮氣)。如果發生火災,這將更安全,但總體上會更困難。混合氣體環境需要更多的管道和佈線,這反過來會增加重量。純氧氣更簡單、更輕便,並且美國國家航空航天局已經很熟悉它了。雙氣體方案被取消了。
美國國家航空航天局確實考慮過宇宙飛船上發生火災的可能性,但只制定了在太空中發生火災時的程式,那時最近的消防站距離 180 英里。阿波羅號,像水星號和雙子座號一樣,沒有專門的機載消防系統。人們認為太空中 5psi 的氧氣太稀薄,無法助長大型火災。任何可能在這種環境中產生火花的東西都可以用宇航員的水槍進行幾次精確的噴射來解決。
沒有針對地面火災的程式。由於每次測試都有很多工程師在場,因此假設只要附近有滅火器,宇航員就是安全的。但更重要的是,在阿波羅 1 號事故中,“拔插頭測試”的狀態:它沒有被歸類為危險的。
曾參加雙子座任務,後來在阿波羅 8 號登上月球的弗蘭克·博爾曼,擔任阿波羅 1 號事故調查委員會的宇航員代表。他清楚地闡明瞭“拔插頭測試”的狀態。“我不認為我們中的任何一個人認識到這項測試的測試條件是危險的,”他在記錄中說。由於運載火箭中沒有燃料,並且所有煙火螺栓都未解除武裝,因此沒有人想到會發生火災,更不用說火災會蔓延了。博爾曼本人在執行雙子座 7 號任務之前透過“拔插頭測試”時也沒有多想。他信任美國國家航空航天局及其工程師,並公開表示,如果他在機組人員中,他也會透過阿波羅 1 號測試。
博爾曼暗示了阿波羅 1 號機組人員的共同信心。阿波羅的開發出現了一些問題,每位宇航員都有權拒絕進入宇宙飛船。“儘管有時人們將浪漫的絲巾態度歸因於此類工作,但最終我們是專業人士,會接受風險,但不會接受不應有的風險,”博爾曼解釋說。阿波羅 1 號機組人員認為危險是最小的。
博爾曼透過這句話指出了他認為問題的癥結所在,以及機組人員死亡背後真正的原因,儘管是間接的。“我們沒有考慮,”他說,“這是我和所有與我們相關的人的失敗;我們沒有認識到我們擁有三個要素,一個點火源,大量的燃料,當然,我們知道我們有氧氣。”
格斯·格里索姆在雙子座計劃期間偶然寫了他的回憶錄。他在本書的最後一節中談到了太空飛行的內在風險。“正如任何實驗計劃中存在風險一樣,遲早,不可避免地,我們將會碰到平均法則並失去某人。我希望這種情況永遠不會發生……但如果確實發生了,我希望美國人民不會認為這是為我們的太空計劃付出的代價太高。我們沒有人被命令進行載人航天飛行。我們是在知道如果那裡真的出了問題,根本沒有獲救希望的情況下飛行的。我們之所以能夠做到這一點,是因為我們完全信任設計和建造我們宇宙飛船並執行我們任務控制中心的科學家和工程師……現在要奔向月球了。”
儘管悲慘,他們的死並沒有白費。火災發生後,對阿波羅指令艙進行的大幅重新設計,產生了更安全、更強大的宇宙飛船,在 NASA 在十年末到達月球的過程中發揮了重要作用。他們犧牲的發射臺上的牌匾上寫著 “ad astra per aspera”——通往星星的坎坷道路,這是對機組人員的恰當致敬。
建議閱讀
- 阿波羅 1 號官方網站: http://www.hq.nasa.gov/office/pao/History/Apollo204/
- 科林·伯吉斯和雷克斯·霍爾。《第一支蘇聯宇航員團隊》。2009 年。
- 格斯·格里索姆。《雙子座》。1968 年。
- 阿波羅 204 號事故。美國航空航天科學委員會的報告。1968 年。線上提供:http://klabs.org/richcontent/Reports/Failure_Reports/as-204/senate_956/index.htm
- 阿波羅 204 號審查委員會致美國國家航空航天局局長的報告。1968 年。線上提供:http://www.hq.nasa.gov/office/pao/History/Apollo204/content.html
- 科學與宇航委員會的美國國家航空航天局監督小組委員會聽證會。1967 年。