月球飞船故障后,如何逃回地球?美国的应急方案,值得我们研究

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实际上 , 在1969年“阿波罗11”登上月面的那一时刻 , 美国就曾经制定过未来在月球的长期科考计划 。 按照当时的构想 , 美国每次将发射两艘土星5重型火箭 , 把更多的物资送上月面 , 供宇航员能够在月面停留12到14天 。
这样一个宏伟的计划确实是很诱人的 , 但是也带来了一个问题 。 这个问题就是 , 一旦登月舱在发射升空的时候出现任何的问题 , 有可能会导致宇航员将滞留在月面无法返回 。
过去 , 美国在阿波罗登月行动中 , 每次在月面的停留最多也就是21到22个小时 。 如此短的间隔 , 可以保证它的可靠性不会出问题 。 但是如果你在月面停留12天 , 那谁能保证登月舱的上升段在点火的时候不出故障?一旦出了这种问题 , 那宇航员怎么回家?
对此 , NASA提出了备选的技术方案 , 一套应急的月球逃逸系统 , 简称叫LESS 。 据悉 , 在登月舱的货舱里 , 会夹带这套系统 , 这套系统的功能只有一个 , 就是在登月舱上升段不能工作的时候 , 能够把宇航员重新送上环月轨道 。
这个东西多简单呢?就是一套金属框架 , 所有的支架都是临时可以拆卸组合的 , 登上月面之后 , 由宇航员在月面组装完成 。 这套系统为了谋求简单 , 当时制定了几个原则 。
它不能自带燃料 , 燃料只能靠宇航员临时从登月舱的燃料箱中抽取 。 这套逃逸系统的燃料箱也是柔性的 , 就像是橡胶球一样 , 在冲入燃料之后 , 它就会鼓胀成球体 , 很像是几个大气球 , 整个的金属框架就是固定在这个气球之上 。 在框架之上 , 几乎什么都没有 , 就安了两张椅子和一套非常简易的控制系统 。
这套逃逸系统的发动机有的方案是采用1台 , 有的方案是采用8台 , 但是它的理念是一样的 。 这种发动机只需要调节发动机工作的时间 , 就能够调整推力 。
为了简单 , 这套逃逸系统上没有没有导航计算机 , 也没有惯性导航系统 , 同时也没有生命保障系统 , 宇航员穿着舱外航天服直接坐上去就行 , 这样就省了很多的重量 。
那么怎么用呢这套系统?
首先 , 一旦登月舱上升段出了故障 , 宇航员就会给这套逃逸系统加注燃料 , 然后等待最佳发射时机 。 当在月环月轨道上运转的指令舱 , 飞过头顶的时候 , 就可以点火升空了 。 点火升空之后 , 宇航员会按照月面上的景物 , 来进行概略导航 , 调整航向 。 至于整个发射的倾角 , 是由宇航员根据提前测算的时间和速度 , 在固定的时间上 , 来调整俯仰角度 。
一旦这套逃逸系统把宇航员送入环月轨道 , 高度够了以后 , 飞船上的雷达就会捕获逃逸系统的数据 , 并且把它注入到导航计算机 。 随后 , 指令舱飞船就会进入到更高的截获轨道 , 然后在环月大半圈的时候 , 实现一个轨道的共轨和交汇 。
这套系统看起来十分地简陋和简单 , 但它的可靠性会比较高 。 当时NASA的评估认为 , 如此的一套逃逸系统在月面停留12天 , 应该不会出现任何的技术故障 。 因为它没什么自动系统 , 应该说是纯粹的一套发动机 , 加上临时加注的燃料 , 然后所有的电子设备几乎都被取消了 , 那这样的系统可靠性显然就会高得多 。
【月球飞船故障后,如何逃回地球?美国的应急方案,值得我们研究】
看到这样简陋的系统 , 其实会让我们联想起2015年马特·达蒙主演的《火星救援》里的最后的桥段 。 马特·达蒙当时是使用了火星表面的备用飞船进入火星轨道 , 跟他的母船去对接 。 而为了让这个飞船减重 , 后方的科技人员拆除了飞船上所有的无用的重量 , 甚至包括飞船的大顶 , 让飞船变成了一个敞篷车 。 这样 , 它就失去了整个的增压密闭的功能 , 于是马特·达蒙就穿着舱外的航天服 , 直接坐在上面 , 最终进入了环火的轨道 。
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