登月釋疑：阿波羅登月艙故障怎麼辦？_風聞

【@李北方同學: 要是（登月艙）根本就飛不起來咋整，從指令艙順根繩子下去拉上去嗎】

在我回答了網友的“月球車出故障怎麼辦”之後，李北方自以為聰明，連忙腆着臉湊過來提了個問題：（NASA）考慮登月艙故障怎麼辦了嗎？讓宇航員走回地球嗎？

我告訴他，NASA當然考慮了，如果登月艙不能到達指定軌道高度，指令勤務艙負責救援，這也是一定要在指令勤務艙留人的重要原因。

阿波羅正常交會對接模式是登月艙追趕指令勤務艙，救援模式是指令勤務艙追趕登月艙，這些人家宇航員出發前都在模擬訓練器材上演練過的。

然後李北方順着槓精的一貫思路，追問：要是（登月艙）根本就飛不起來咋整，從指令艙順根繩子下去拉上去嗎

路過的網友看不下去了，代我回答：“按二傻子的思路可以一直槓下去，無解。‘火箭炸了考慮了嗎？’ ‘考慮了，有逃逸塔。’ ‘逃逸塔也炸了呢？’ ‘……’，‘沒辦法了吧，所以美國人肯定是沒有登月。’ ” 非常感謝這位網友機智的回答！從懟回去的角度來説，這樣回答是可以的，不過我還是想從科普角度多説一點。

眾所周知，航天是高風險事業，系統龐大、技術複雜、環境苛刻，極易出現各種故障從而導致嚴重事故，而載人航天更是高風險中的高風險，一旦出問題，就是血的代價，所以航天工程師很早就開始了對航天工程風險控制的研究，逐漸總結並形成了獨特的航天工程風險識別與控制模式，並對普通系統工程的通用風險控制理論做出了自己的貢獻。在阿波羅工程時代，還沒有像今天這樣系統的風險管理理論，但初步的經驗總結是有的。

籠統地説，風險控制首要的是風險識別，這種識別不單單是要假設“如果登月艙不能到達指定軌道高度怎麼辦”、“如果登月艙根本就飛不起來怎麼辦”等各種異常情況，更重要的是要分析和估計各類故障和異常出現的頻度與概率，還要估算故障和異常的損害程度（嚴重程度），然後要評估應對方案的經濟性和可行性，最終綜合提出一個完整的風險控制方案。

在設計阿波羅登月艙的時候，工程師除了設計登月艙必要的功能之外，當然也會考慮各種異常的應對和處理，並將其納入設計方案之中。從月面返回是登月艙必備的核心功能，航天工程師當然要考慮發動機能不能工作的情況。為此他們採取的主要措施是：

1，避開風險。

火箭發動機一般採用渦輪泵把推進劑輸送到燃燒室，但高速旋轉的渦輪泵容易出現故障（胖五遙二火箭就是由於一台YF-77發動機的液氧渦輪泵出現故障從而最終發射失敗的），因此在設計登月艙的發動機時，工程師採用了氣體擠壓儲箱輸送推進劑方案，為此還研究了一系列“黑科技”，例如超臨界氦貯存和增壓技術、鍍鋁聚酯薄膜等等。

值得一提的是，阿波羅飛船上用於擠壓推進劑的氦貯罐上還設計了破裂膜片（Burst Disk），當貯罐壓力過大時膜片自動破開，排出高壓氣體；為避免高壓氣體噴出後形成某個方向的額外推力，還特意設計了排氣管道，使排出的氣體分別排向兩個相反的方向。這些都屬於“避開風險”的設計思想。

這個破裂膜片的設計在阿波羅13號事故中就用上了。

2，冗餘設計。

登月艙上升級的主發動機只有一台，風險比較高；為此，航天工程師進行了特殊設計，一旦主發動機推力不足，就用姿態控制發動機（RCS）提供補充推力（設計推力為主發動機的1/10），這種情況下，如果RCS自己的推進劑用完了，還可以繼續使用主發動機儲箱內的推進劑。這樣可以確保在主發動機不能正常工作時，依然能使登月艙上升級進入環月軌道，即便高度達不到能追趕指令勤務艙的高度。在這種情況下就由指令勤務艙降低軌道來追趕登月艙。

但是和蘇聯的LK登月艙的動力系統（三台發動機，其中一台備用）相比，阿波羅登月艙的安全冗餘設計是不夠的。而且在蘇聯人的計劃裏，他們還會先發射一個備用的無人登月艙，一旦登月宇航員發現自己的登月艙出現問題，在這種緊急情況下他還可以找到並啓用備用登月艙。

3，嚴密測試。

在實際發射之前，**NASA先在地面模擬環境中對登月艙進行徹底的測試，發現各種潛在問題，並予以整改，為此還拖延了一些進度。**此外，在正式登月之前，登月艙被安排了兩次進入太空測試的機會，一次是1969年3月3日的阿波羅9號任務，一次是1969年5月18日的阿波羅10號任務。兩次測試登月艙發動機都工作正常。

但即便如此**，由於阿波羅計劃的太空競賽色彩太過濃厚，其可靠性設計並不總是放在首位（再舉一個簡單的例子，登月艙下降級攜帶的燃料只夠一次降落使用）。為了趕進度，宇航員必須要冒着生命危險鑽進阿波羅飛船，由威力巨大的土星五號把他們打入天空。正因為這樣，對於那些污衊他們從未真正登月的人，奧爾德林飽以老拳，這完全可以理解。**

同樣因為這個原因，阿波羅11號發射的時候，尼克松的辦公桌裏還備着一份悼詞，準備在確認阿姆斯特朗和奧爾德林無法從月面回到指令勤務艙時宣讀，其內容如下：

“命運決定這些前往月球探險的人將永遠在月球上安息，這些勇敢的男人早就知道，他們沒有任何回來的希望，不過他們也知道，由於他們的犧牲，人類將擁有更多的希望。這兩個男人已經將生命獻給人類最崇高的目標：對真相和知識的追尋。他們的家人和朋友將為他們哀悼，他們的國家將為他們哀悼，全世界的人們將為他們哀悼，將她的兩個兒子勇敢地送往探索未知世界的地球母親也將為他們哀悼。”#航天# #人類登月50週年#

而在指令勤務艙內繞月飛行的柯林斯也早就做好了拋下同伴單獨飛回地球的心理準備，不用説，這不是容易做出的決定，但幸好這樣的局面沒有出現。

因此，對李北方的睿智問題，簡單的回答就是：NASA力求避免出現這種情況，一旦出現，沒有救援，直接宣告任務失敗。over