雷霆万钧【“阿波罗”12号:雷霆万钧奈我何】

　　在人类探索太空的历史上，碰到过各种灾难或险情，从“阿波罗”1号航天员葬身火海到“挑战者”号魂撒九霄，再到“哥伦比亚”号归途亡命等等。“阿波罗”12号也曾经历过被雷电“袭击”的惊险旅程。
　　“雷击”从天而来
　　1969年11月14日上午11时22分，由美国“土星”5号运载的“阿波罗”12号飞船矗立在肯尼迪试验场的39号发射台上准备发射，火箭连同飞船全长111米。当时，在距地面240-250米及650-33000米之间有两层云。发射区域细雨绵绵，在发射前6小时内，周围无雷电，地面风速每秒7米，基本符合允许发射的气象条件。
　　火箭发射时，一切正常，飞行稳定。随着时间的推移，100多米长的火箭和飞船离人们渐远、渐小。火箭尾部喷出的火焰似乎在告诉人们它正按预定的程序顺利地飞向太空，成功的喜悦，愈来愈多地占据着人们的心田。可天有不测风云，老天似乎顿时发怒了，当计时秒针走到第36.5秒、火箭飞行高度达到1920米时，从云层到火箭直到地面之间发生雷电现象，只听到一声霹雳，就见两道平行的闪电从云中直劈下来，发射场上的4台摄像机，都拍下了这一瞬间，几乎同时，3名航天员也看到了闪电。
　　飞船燃料电池的保护电路受到干扰，航天员误以为负载出现超载，结果将3台燃料电池全部断开。这一来，整个指令舱、服务舱的电气设备全部失去了可靠的供电。发射后52.5秒，飞船高度达到4300米时，雷电又一次击中飞船，高度表被损坏，负责向地面传递数据的遥测系统也中断了工作，地面飞行控制中心突然失去了对飞船的全部遥测信号。
　　尽管雷电还没有影响“土星”5号的控制器，火箭暂时还能继续向前飞行，但是3只燃料电池的失效已经迫使整个指令、服务舱的电气系统都依靠备份电池在工作。然而。备份电池无法维持28V电源总线上高达75安培的负载。一路逆变器(将直流转换为交流的设备)已经被自动隔离关闭了。电源供电的不足几乎点亮了控制面板上所有的告警信号灯，并使大部分仪器都无法正常工作，火箭眼看就要摇摇欲坠……就在这千钧一发的时刻，英勇的航天人挽救了“阿波罗”12号载人飞船，也扭转了美国“阿波罗”计划的态势。
　　起“死”回生
　　面对即将发生危难的紧急关头，执行“阿波罗”12号任务的航天人，表现出了超乎寻常的镇定和理性。特别是地面控制中心的飞行控制员约翰・艾伦(Tohn Aaron)和第一次执行飞船任务的航天员艾伦・宾(Alan Bean)，有着惊人的默契和绝美的配合，因而赢得了“阿波罗”12号飞船的“起死回生”。
　　这是艾伦・宾第一次进入太空，他负责飞船上的电气系统。在雷击引起一系列的故障后，正当地面很多工作人员还没搞清飞船到底发生了什么，而飞行总指挥杰瑞・格里芬甚至认为不得不马上中止任务，命令航天员乘坐逃逸塔离开飞船的时候，约翰・艾伦突然想起他以前见过这种故障模式。
　　也就是在此次发射的前一年，艾伦在肯尼迪航天中心就注意到遥测系统有时会出现一些异常的读数。当时完全是出于兴趣，艾伦对此进行了分析，并把故障定位于很少被人注意的信号处理模块上，他也是极少的几位能理解整个系统工作原理的飞行控制员中的一位。通过对原理的分析，他发现，即使火箭上电压不足，仍然可以通过将仪表系统的信号处理模块切换到它自己的备用电上，来维持正常的显示。
　　“继续飞行!将信号处理模块切至备电!”当艾伦下达这一口令时，因为来得太突然，地面飞控中心没有几个人明白他在说什么，飞行总指挥和通信指挥官双双要求他重复口令。不过极其幸运的是，艾伦・宾听明白了艾伦的口令。当宾把电源切换至备电时，遥测系统一下子恢复了正常!随后，二级发动机点火，飞船上的航天员们相互配合，最终解决了燃料电池故障。在环地轨道上，3位航天员又仔细检查了雷电对飞船的影响，所幸其它部分没有造成严重故障，于是他们决定继续向月球进发。
　　艾伦当时担心控制降落伞打开的爆炸螺栓受雷电影响可能已经失效，如果真的出现这一问题，那么3位航天员在返回时，将因为无法打开降落伞而可能摔死在太平洋上。再加上这一问题似乎无法解决，艾伦和其他地面人员对飞船上的航天员只好隐瞒了这一隐患，让他们继续前进，以免导致恐慌。不过幸运的是，他们成功登上了月球，并且顺利地完成了“阿波罗”12号的任务。而艾伦那句口令也为他在NASA赢得了“有着敏锐眼光的导弹人”(steely-eyed missileman)的称号。
　　艾伦事后回忆说：“我知道飞船在云层中，当时我一直担心闪电。尽管我一直在观察仪表盘，但我还是看到了闪电。紧接着听到了警报。我看了一下告警仪表盘，那真是一个让人终生难忘的场面，几乎所有与电气相关的报警指示灯都亮了!”试想一下，如果看到如此多的故障，我们自己会如何判断呢?我们是否会以为所有设备都被雷电击毁了呢?能够冷静地定位在电源故障，若没有艾伦对电气系统的深入了解和他的那份沉着镇定，恐怕很难做出这样非凡的判断。
　　实践出“真知”
　　其实，火箭在飞行中确实很容易诱发雷电。因为箭体本身很长，再加上火箭喷出的比自身长度还长的尾焰是导电的等离子体。箭体和尾焰就组成了一个相当长的导体，如果这个导体位于两片雷雨云之间，那就好比用一支很长的避雷针去诱发雷电。在“阿波罗”12号“雷击”事件后，NASA也认真总结教训。并规定，为防止和减少火箭飞行中出现诱发雷电事故，在发射场附近有雷电时或云层厚度超过1700米时，应停止发射。
　　停止发射是一种措施，不过雷电现象不是任何时候都能够准确预测，所以为安全起见，航天工作者在仔细分析“阿波罗”12号“雷击”过程及其原因后，开始研究如何克服雷电的“侵扰”，以尽可能保证航天器发射顺利。
　　尽管世界上几乎没有箭体能直接经受得住雷击引发的大电流，但航天工作者们还是总结出了一套卓有成效的方法，用三个字来概括就是“躲、防、扛”。“躲”是指通过气象预报，让火箭发射时避开雷雨云，即以上的停止发射措施；但火箭在漫长的地面待发状态中也有可能被雷击的，这就要靠“防”，即在发射塔上至少安置3根比火箭还要高许多的避雷针把火箭包围起来，为火箭撑起一把“保护伞”；然而由于避雷针实在太高，所以被雷电击中的概率也不低，尽管火箭不会被直接命中，但雷击避雷针所引起的强大磁场，也就是所谓的“间接效应”，如果不能有效地防范仍然会使火箭损坏，这就需要火箭能“扛”住这种间接雷击。火箭要“扛”，就需要通过合理的结构设计，可以避免在火箭与地面的电缆之间耦合出高压操作火箭。所以，雷电虽然是强大的，但是只要人类在实践中掌握了它的规律，并总结出适时应对的科学方法，雷电同样可以被“驯服”。
　　“阿波罗”12号的使命
　　“阿波罗”12号是NASA“阿波罗”计划中的第六次载人任务，也是人类第二次载人登月任务。“阿波罗”12号此次登月的任务目标包括：在着陆区采集标本，验证精确着陆技术，进一步评估人类在月球表面较长时间工作的能力，布署回收“阿波罗”11号登月时放置在月球上的科学仪器。并为准备进一步探索的地点拍摄照片。以及将月表实验设备留在月球上，继续收集一段时间的科学工程数据。“阿波罗”12号的飞行计划与“阿波罗”11号类似，只是“阿波罗”12号的环月轨道偏心率更大。此外，登月舱的上升段还要协助月表实验设备进行一次月震测量。当乘组返回之后，登月舱的上升段将烧尽剩余的燃料，碰撞月球，制造一次月震冲击。
　　康拉德半自动地控制着登月舱下降了152米左右，此时整个飞行任务达到了110小时32分钟，飞船实现了准确着陆。着陆后3小时，航天员开始了这次任务的第一次出舱。首次出舱过程中，康拉德持续了3小时39分钟，艾伦・宾则持续了2小时58分钟。月球漫步中，康拉德采集了月球表面样本，并放置S波段通信天线和测量太阳风的仪器，宾则在三角架上安装了电视摄像机，他们还安装了第一个月表核能发电站。在返回登月舱之前，宾采集了一块厚达0.4米左右的样本。回舱后，两位航天员吃了些东西，为背包补充给养，并休息了5小时。
　　在次日的出舱中，航天员们采集了约32千克的岩石和尘埃样本。此次出舱最重要的活动是在月球表面进行约1585米的穿越。离登月舱最远达396米。在采集样本的过程中，航天员还与休斯敦的地质学家讨论了样本的选取。此次出舱持续了3小时48分钟。登月舱在逗留长达31.6小时之后离开了月球表面。因而，康拉德和宾先后成为了第三、第四个踏上月球的人。任务期间，担任指令舱驾驶员的理查德・戈登留在月球轨道中为后来的登月任务拍摄了许多照片。总之，“阿波罗”12号这次登月计划，有惊也有险，但是在睿智大胆的约翰・艾伦的镇定指挥，和其他航天员特别是艾伦・宾的积极配合下，有幸度过了惊险，且顺利完成了历史上的第二次登月任务。
　　“阿波罗”12号“雷击”后转危为安，并推进“阿波罗”计划顺利前行的故事已成为历史，但任务中的航天人在重大险情中临危不乱而展现出的大智大勇，已成为航天史上的佳话，也激励着无数后来的航天人。