雖敗猶榮，力挽狂瀾的阿波羅13號太空營救行動（下）
原標題：雖敗猶榮，力挽狂瀾的阿波羅13號太空營救行動（下）
導語
肯尼迪在登月計劃發表的演講中說：……花這十年去登上月球，不是因為容易，是因為很難……（「to go to the moon in this decade and do the other things, not because they are easy, but because they are hard」）有無數科學和工程挑戰擺在面前，時間只有10年不到，而且還要和冷戰對手蘇聯進行競賽。登月項目挑戰了整個美國，在工程高峰時期，參加工程的有2萬家企業、200多所大學和80多個科研機構，總人數超過30萬人。（主頁君註：在這個規模之下，想用好萊塢的登月錄像來進行造假，還真是有點兒難度呢。）
上期鏈接：雖敗猶榮，力挽狂瀾的阿波羅13號太空營救行動（上）
本文作者：超級Loveovergold，已經為其開啟獨立讚賞賬戶。
在空調房的你，吹著習習涼風，你不曾想過這電是怎麼來的。而當時設計登月供電系統的科學家和工程師為此是傷透了腦筋。這阿波羅13號的事故究竟是怎麼回事？還需要從登月項目的電源設計說起。
三、了解事故背後，殫精竭慮的登月項目電源設計
在上篇《雖敗猶榮，力挽狂瀾的阿波羅13號太空營救行動(上)》中提到了燃料電池、氧罐等一堆莫名其妙的設備實施上都和登月項目的供電系統相關。
登月項目的供電系統要滿足飛船上的計算機、地月之間通訊（中繼）、生命保障系統工作的需要，但電源設計必須和任務特徵緊密關聯。載人登月的任務時間不長，僅為14天，總能量需求不高，但要求有極端的可靠性、輕質量。
現在天上的衛星，尤其是靜止軌道衛星，動不動就張開幾十米寬的太陽能電池帆板，盡情享用取之不竭的太陽能，特別適用於以年為單位的長期項目。但太陽能發電技術用在十幾天的登月項目上，水土嚴重不服。
60年代的太陽能發電技術，轉換效能差，體裝式太陽能電池陣功率不滿足；而大面積帆板，摺疊、展開和對準太陽的機構死重，還要防止打不開的悲劇情況；其次在任務期間遇到的地影、月影，仍舊需要蓄電池頂上；最後月球塵埃多，登月艙下降揚起的塵埃遮蓋，影響發電效能，因此服務艙和登月艙採用太陽能發電並不適合。
難道用普通的、死沉死沉的、占體積的化學電池？這對於本來已經三高的土星5號已是亞歷山大！不甘心屈從現實，對於阿波羅登月計劃來說，供電系統設計是一次挑戰人類科技極限的大膽嘗試，不走尋常路，為了最優方案，NASA劍走偏鋒！（其實NASA算理性的，見文末彩蛋，蘇聯偏的要命，轉向核動力，災難不斷）
（一）摒棄死重，兼顧多重任務需要的燃料電池設計
燃料電池是直接高效的將氧化劑、燃料的化學能變成電能的電化學裝置，只要氧化劑、燃料充足，不會像普通化學電池飽受容量不足的焦慮感困惑。
第一個實用的燃料電池是由F.T.培根於1932年在英國開始研製的，開發的5千瓦氫氧鹼性燃料電池通過為焊接機，圓鋸和2噸叉車提供動力證明了其能力。在美國太空飛行的早期階段，燃料電池的各種優勢嶄露頭角，除了滿足功率、效率、重量、壽命、可靠性、安全性、開發成熟度等要求之外，燃料電池還提供了許多優於競爭電力系統的特殊優勢。其中值得注意的優勢是氫氧燃料電池的電化學反應的產物----水，能夠為機組提供飲用水和用於機艙空氣加濕。它更有希望滿足計劃的NASA較長時間載人任務的機載電力需求。
在NASA和其他美國政府組織關注和投入下，在工業界、大學和國家實驗室中對於燃料電池的開發項目幾乎爆炸式增長，成果也非常喜人。
1962～1965年在7次雙子座（Gemini）繞地球軌道飛行任務中，燃料電池第一次成功地實現了高可靠度的供電。通用電氣（GE）公司的Grubb和Niedrach開發了氫氧燃料電池，使用固體聚合物電解質，被稱為離子交換膜技術（當時稱為IEM，ion-exchange membrane，後續改名為質子交換膜技術），單個1kW動力由三組32個電池單元組成，兩個1千瓦的動力單元滿足最大負載要求，平均功率為620瓦，支持雙子座8天的任務時長。燃料電池在雙子座任務中一戰成名！
不過登上月球的燃料電池技術不是基於雙子座類型的質子交換膜燃料電池，而是基於之前提到的培根發明的更高性能的鹼性燃料電池（AFC）。普惠公司（Pratt＆Whitney）於1959年獲得了培根燃料電池技術的專利，並將該技術改進應用於阿波羅登月任務。
圖25.登上月球的更高性能鹼性燃料電池（AFC），現在已經可以不用昂貴的鉑，推廣性強
阿波羅CSM模塊電源來自服務艙中的三個並聯的「氫氧燃料電池」。每個燃料電池包含31個串聯的獨立電池單元，組合產生27至31伏特電壓。每個燃料電池單元的正常功率輸出為563至1420瓦，最大功率為2295瓦（20.5伏特）。標稱工作時長為400小時，但實際跑了690小時沒有失效過。 每個燃料電池的高度為1.1米，直徑為0.56米，重量為111千克。
圖26. 三個並聯的「氫氧燃料電池」矮胖墩
（二）高科技的低溫氧罐和低溫液氫罐
鹼性燃料電池需要的氫和氧，如何高效的帶上天？阿波羅的CSM艙帶了氫、氧罐各兩個。液氫兩個一組，由直徑為0.806米圓罐子貯存，每個罐子裝有13千克液氫；氧，由兩個直徑為0.66米的「高科技」超臨界氧罐貯存，罐體材料為Inconel 718合金，每個罐子裝有148 千克氧，合計296千克，其中204千克用於發電，其餘用於太空艙增壓、呼吸。
傳統的環境溫度氣體增壓貯存技術，鈦鋼瓶厚重，效率低下。而超臨界技術可以巧妙的解決這個問題。比如氧的臨界溫度為154.8K，臨界壓力為5.03MPa，初始填充液氧，液氧受熱後膨脹達到臨界壓力，成為單相的超臨界氧，不會出現棘手的液氣分層的情況，而10MPa以下範圍在工程實現上並不是特別難的事情，密度又可以和液氧媲美，相關技術詳見《漫談阿波羅登月項目的超臨界氦貯存增壓技術 》。
顯然超臨界氧貯存技術可以有效減輕重量、體積！實際使用的超臨界氧罐的壓力設計為6～6.45MPa，工作溫度範圍可以在-207～27攝氏度，每個罐體內有一個加熱器用來排出氧，為了防止出現意外，罐體安裝了泄壓閥，泄壓門限值為超過6.9MPa。但當壓力超過15.17MPa的時候，超臨界罐會破裂。
實現超臨界貯存的難題是在於絕熱，阿波羅的超臨界氧罐用了8道隔熱層，每道包含6層：3層0.0005英寸厚的覆鋁薄膜，兩道玻璃纖維紙（Dexiglas Paper），一道玻璃纖維。蒸發吸熱管在8道隔熱層之間。
不過凡事也有利有弊，球形側壁漏熱, 熱量從外部傳入, 靠近外壁的氧溫度升高、密度減小，導致超臨界氧在微重力條件下出現熱分層現象，分層使得難以測量罐的填充水平和溫度。因此在罐體內配置兩個1800轉/分鐘的電機驅動的風扇用於攪動氧，攪拌更均勻提高測量準確性。而各種導線都用特氟龍塗覆絕緣，防止和氧產生反應。
圖27.2號氧罐內部組件說明
圖28. 兩個罐體緊挨著裝在了服務艙的架子上，擠在燃料電池和液氫罐邊上
圖29.三個燃料電池和兩個氧罐以及複雜的管路緊挨在一起，高密度但也一損俱損。
（三）氫氧燃料電池反應的產物——水
阿波羅飛船的氫氧燃料電池結合氫和氧產生電和水，據稱每生成350g水可以提供一度電，在為期14天的月球任務中，阿波羅的燃料電池除發電同時產生約220升的飲用水、空氣加濕用水，一舉多得。
一開始由於水裡面還滲了少量的氫，宇航員普遍抱怨口感不好，後面加了氫過濾膜之後，循環水利用的創新得以真正實施。這些水還用於個別功耗較大電子設備的冷卻。
（四）對於工作時間短的登月艙上升級、下降級採用了化學電池
普惠公司其實也為登月艙開發了三個燃料電池、外加輔助電池的供電方案。不過NASA認為，對於使用時間設定為45小時的登月艙，此類任務周期短、能量要求不高，採用更輕巧的一次性能源更為划算。最簡單的就是化學電池，比如銀鋅電池，雖然能量密度比不過燃料電池，但銀鋅電池已具有較高的能量重量比，在鋰離子電池面世前長期拿該排行榜第一，廣泛使用在軍事、航天。
銀鋅電池使用氧化銀陰極，鋅作為陽極，加上鹼性電解質，通常是氫氧化鈉（NaOH）或氫氧化鉀（KOH），銀在陰極從氧化銀還原為銀，鋅被氧化為氧化鋅，產生的電壓為1.55V，現在要價20塊錢的斯沃琪Swatch手錶電子（嗨，行話，無奈.jpg，科普還需給力），就是用的這個。
登月艙的下降級電池配置了4套28-32V，415安時的銀鋅電池，每個61千克；上升級配置了2套28-32伏，296安時銀鋅電池，每個57千克。登月艙合計攜帶了378千克電池，可以說是運費最貴的電池組了。後續的阿波羅的月球車也使用了銀鋅電池。
對於指令艙來說，是依靠電纜臍帶用著服務艙的燃料電池。自身攜帶的三套40安時銀鋅電池只用在和服務艙分離、重入大氣層的時候。
四、罪魁禍首——一個陰差陽錯裝上飛船的超臨界氧貯罐
雖然戲劇性的救援為整個阿波羅團隊贏得了喝彩，但任務失敗了。調查組於 1970年4月17日成立，並於6月15日提交了最終報告，得出的結論是「事故不是統計意義上的偶然故障造成的，而是由於一系列罕見的錯誤組合，再加上設計上的不足。」
這些錯誤包括貯罐掉落、缺乏內部檢查、糟糕的氧排空策略和災難性的高溫烘烤。簡單來說，阿波羅13號遭遇的問題主要是圍繞2號氧罐。
（一）1965年埋下的禍根
1962年登月服務艙的承包商，北美洛克威爾公司（North American Rockwell)分包給比奇飛機公司製造氧罐的加熱器組件，包含安裝在氧罐內部熱保護恆溫開關（控制最高溫標不超過80華氏度，約26.6攝氏度)，規格為使用28 V的直流電源。但1965年，北美洛克威爾公司發布了修訂後的規範，規定加熱器組建改用65 V直流電源進行氧罐加壓，主要是適配肯尼迪航天中心使用的65V電源，同時可以減少加壓時間。
不過這個修訂，並沒有執行到位，比奇飛機公司為氧罐訂購的開關還是28V的老型號。NASA，北美洛克威爾公司、比奇飛機公司在核查圖紙時均未檢測到熱保護恆溫開關型號的差異，測試也沒有發現開關與肯尼迪航天中心地面支持設備的不兼容性，因為無論是認證還是驗收測試都不需要載入長時間運行。一個小錯誤，華麗麗的通過了各個檢查，三方均對此負有嚴重疏忽責任。
（二）阿波羅10號的拆機件
肇事的氧罐原本被安裝在1969年發射升空的阿波羅10號上。但就在阿波羅10號發射前，這個液氧罐卻被拆卸了下來進行維護和改裝，但不慎從大約2英寸(約合6厘米)的高度上摔落下來。嬌貴的薄殼氧罐被懷疑受損。
因此這個氧罐沒有被裝回到阿波羅10號上，但經過檢查，並未發現有損壞的情況。不過這種檢查其實未能發現其內部有一根管線遭受了輕微的損傷。
圖30.肇事的2號氧罐同款，由Esthr拍攝
（三）氧排空測試導致的電線絕緣層損壞
陰差陽錯的，NASA便把這個序列號為10024XTA0008，帶著內傷的氧罐裝在了阿波羅13號的服務艙上。3月27日，即發射前兩周，技術人員再次對各項部件進行了嚴格檢查，檢查中發現這個氧罐再一次無法正常排空氧，降至92％就下不去了，通過排氣管線施加80psi的氣氧也無法排出超臨界氧，測試主管經請示決定使用氧罐內的電加熱器「蒸發」剩餘的氧。
加熱器開啟了很長一段時間，達到8小時，不適配的65V電壓的大電流導致熱保護恆溫開關被燒化，無法在異常情況及時斷開電路，於是液氧罐內的溫度持續升高，一直到了超過1000華氏度。
圖31. 事故調查復現銀觸點在大電流狀態下被燒熔短路，失去斷開電流恆溫保護的能力
工作人員過度關注排空的問題，卻忽視了溫度超標等的其他警告，使得加熱器附近的布線經受了非常高的溫度（1000°F，約合537.7攝氏度），特氟龍絕緣層遭受了嚴重的損壞......
（四）直接原因——電弧短路
充滿液氧的氧罐躺在架子上，好比是一枚定時炸彈。當宇航員接通風扇電機攪拌液氧後大約2.7秒，絕緣層受損的電線發生了電弧短路，飛船電氣系統中記錄了11.1安培的電流尖峰和同時的電壓降，短路點燃了損壞的特氟龍，十三秒後2號氧罐壓力和溫度突然增加，達到6000 psi（約41 MPa），還沒等工作壓力為6.9MPa的泄壓閥工作起效，高壓很快使罐體破裂……
圖32.事故調查模擬使用約10到20焦耳的電能即足以點罐內的特氟隆
2號氧罐爆炸的同時也會破壞1號氧罐的導管，或導致其中一個閥門泄漏，隨著1號氧罐的泄漏，最後一個燃料電池也退服了。
遙測到的服務艙溫感輕微溫升表明，泄出的氧氣很可能點燃了隔熱用的覆鋁薄膜，和泄出氧氣共同對4號隔艙加壓，結果把面板炸飛！彈出的面板又擊中高增益天線，中斷了與航天器的通信1.8秒，後續依靠備份的全向天線恢復通信。
圖33.博物館內模型再現了當時的爆炸場景
（五）一系列的改進
NASA迅速從阿波羅13號的經驗中汲取教訓！從阿波羅14開始，增加了第三個氧罐，確保容量充足而無需反覆測量氧的消耗量，對所有的氧罐進行了改進，拆除氧罐內攪拌風扇設備，避免故障。同時在服務艙中添加了400 安時輔助電池以備緊急使用，比如在三個燃料電池同時出現故障的時候贏得寶貴的搶救時間（阿波羅12號遇到了類似的險情）。
圖34.新款氧罐做了9處改進，徹底杜絕事故隱患
九個月之後，阿波羅14號飛出佛羅里達州的天空，這一次成功登上月球。
五、雖敗猶榮，可圈可點的阿波羅13號奇蹟
耗資3.75億美元的阿波羅13號沒有成功登上月球，在突如其來的災難面前，憑藉著地麵糰隊和航天員的出色表現，以及登月艙系統的卓越性能終於化險為夷、平安回家，否則這起事故幾乎是災難性的。
（一）出色的航天系統工程和設計
阿波羅登月艙由指揮艙、服務艙、登月艙組成，其實最複雜、難度最大的是登月艙，這個最讓人關注的登月艙，也是到目前為止唯一成功實現載人登月的航天器，雖然已經過去近50年，但對各國登月航天器的設計仍具有借鑒作用。
格魯曼公司在20世紀50年代末和1961年開始進行月球軌道交會研究，1962年11月7日格魯曼成功奪標，成為阿波羅登月艙的主承包商，共製造了13個登月艙。不過整個登月艙的研製進度滯後，第一次無人飛行延後10個月，載人登月也因此滯後三個月，差一點讓60年代末登月的計劃黃掉。儘管如此，登月艙被證明是阿波羅飛船/土星5號火箭等各個分系統中最可靠的部分，未在任務中出現瑕疵，而且體現了優異的應急操作能力，在應急搶險中為機組人員提供了兩倍於設計預期的壽命。關於讀者非常想了解的登月車是怎麼裝上登月艙，我會寫另一個專題。
圖35.阿波羅16號登月艙在月球上的留影，一堆垃圾是月球車的地月快遞包裝
而格魯曼公司的另一波工程師還在同一時期研發貓迷們心愛的F14，TOMCAT雄貓重型可變翼艦載機。
（二）四套班子，齊心協力！——給力的地麵糰隊
在把宇航員送上太空的同時，地面上的控制人員必須掌握軌道上的航天器的實時數據並進行應急處置，這一點至關重要。1958年飛行運行部門的負責人，前NACA工程師克里斯托弗?卡夫特（Christopher Kraft）第一個提出了任務控制的概念，其主要思路是在控制中心建立航天器系統在地面的複本並進行全真模擬。卡夫特後續加入NASA的太空任務組，該組負責將宇航員送入軌道，並擔任水星計劃的飛行控制員。在他的指導下，該組進行了無數次模擬，編寫任務指導手冊，在實際飛行期間據此進行可靠的決策。
單個班次的飛行控制團隊對於短時間的水星飛行來說是可行的，但隨著雙子座的任務變得更長，分工變得必要，一天二十四小時被分成三個八小時的輪班，這就需要三個任務控制小組，採用簡明扼要的顏色命名法，稱為紅隊、藍隊和白隊。卡夫特悉心培養的克蘭茲（Gene Kranz，37歲）加入了白隊，並迅速成長晉陞。
圖36.克蘭茲標誌性的平頂短髮和白背心（1965在休斯頓任務操作控制中心控制台吃便飯）
按照卡夫特的理解，飛行總監擁有飛行任務執行的最高權力，如果要給這個崗位職責進行描述，只有一句話「飛行總監可能採取任何必要的行動，以確保宇航員安全和任務成功！」。
然而人類在太空征程上是以付出生命為代價，在1967年阿波羅1號在進行測試過程中，三名宇航員在發射台因電氣火花引燃純氧而喪生。（本來作者提供了一張更血型且震撼的照片，來向讀者展示阿波羅1號事故和太空探索的慘痛代價，但是考慮到大家的承受能力和對航天員的尊重，在此不公開了，主頁君注）
圖37.燒毀的阿波羅1號指令艙——人類在太空征程上是以付出生命為代價
克蘭茲經歷了這一不幸，他聽到了三名宇航員在犧牲時的吶喊並深深為此憤怒和自責，他把「堅韌而得力勝任（tough and competent）」作為任務控制者的座右銘。
不過登月任務的時長延長到7～14天，三班倒吃緊，因此地面飛行控制團隊被劃分為4個班次。每個班次根據任務分別配置了飛船通訊員、飛行動力學主管等11個崗位，甚至包括外科醫生。阿波羅13號的地面控制團隊分為白、黑、金、褐四個。
作為白隊的飛行總監，克蘭茲負責奇數編號的阿波羅任務，包括完成阿波羅11號登月，是阿波羅13號四位飛行總監中最資深的，由於克蘭茲的出色表現，他被任命為擔任首席飛行總監。從T-9開始，黑隊在控制中心執行當班，每個班次的工作時長大致為8小時。
圖38.白、黑、金、褐四個團隊根據值班任務不同，分別配置11個崗位的專家
克蘭茲領導他的飛行控制員團隊由工程師和科學家組成，平均年齡26歲，剛入職時並沒有太多的經驗，但年輕、精力充沛、意願強烈、刻苦好學、工作投入，外加黑咖啡和雪茄提供的「特殊支持」，彌補了不足，在太空競賽過程中成長迅速。在阿波羅13號發射前，飛行控制團隊和宇航員都進行了數百次模擬任務。每位專家都非常詳細地了解其專業領域的系統，甚至達到熟悉電路程度。
團隊中還有一位奇人，約翰?亞倫（John Aaron），他是EECOM，也就是CSM艙的電氣、環境、時序系統工程師。四個月前，亞倫拯救了阿波羅12號。當時在發射過程中，火箭被閃電擊中，其中第二個閃電使CSM的燃料電池離線，發回了令人暈頭轉向而且拼湊不全的遙測數據，警告燈四閃，看起來機組人員在升空後幾秒鐘必須中止任務。作為EECOM的亞倫看到滿屏翻滾的遙測數據，突然想起一年前一次地面測試，一次電氣故障導致了類似的問題，由於他在地面測試後投入了數小時的研究，他清楚的知道如何修復它。他向他的飛行總監格里芬提交了簡潔的命令：「將SCE設為Aux。」和任務控制中的其他人一樣，格里芬不知道這意味著什麼，然而他信賴他，立即將指令傳遞給宇航員，執行後立刻恢復了有效遙測數據，憑藉有效的信息，亞倫確認問題為燃料電池離線並發出複位的指令，確保了阿波羅12的任務順利完成。這一事件讓亞倫贏得了「鋼鐵導彈俠（steely-eyed missile man）」的美譽。
亞倫只是經驗豐富的地麵糰隊一員，但也正是這支訓練有素、身經百戰的團隊在遇到阿波羅13的危機時，能夠從容應對。
當時克蘭茲領導的白隊從T+49開始執勤，離交班僅剩下1個小時的時候發生爆炸。來源於之前經歷的各種災難事件，克蘭茲有一種直覺，不能再使用服務艙發動機「我不相信CSM艙的推進系統。爆炸後，在確認有效前我們不知道它是否有用。我們需要花點時間思考並制定回家的策略和程序。我相信我們能找到新的力量，我們唯一正確的選擇是繞月飛回。」他下達了繞月飛行和改用登月艙下降級兩個關鍵的決策，並在T+57小時移交給了黑隊後開始了連續36個小時的持續工作，他安排奧爾德里奇，比爾?彼得斯和約翰?亞倫三名骨幹各司其職，解決了變軌、指令艙充電、二氧化碳等棘手的問題。
在爆炸發生後，地麵糰隊在短短6小時內做出大量極其複雜、極其困難、所有關於宇航員安全返回所需的主要決策，這些決策使得阿波羅13號通過繞月環繞飛行並在太平洋濺落，後續又解決了水、電、二氧化碳等一系列生命保障難題，這並不是偶然，而是在很多次事故中磨練出來的一支能打硬仗的團隊。
圖39.阿波羅13號關鍵決策和執行時間表
營救任務也得到休斯頓和世界各地數百名地面宇航員、工程師和承包商技術人員的支持，甚至得到了來自蘇聯的協助。其中最艱巨的是讓登月艙計算機處理整個回程的計算，雖然指令艙和登月模塊都有幾乎相同的計算機，但它們運行的軟體差別很大。登月艙軟體中的飛行參數不適用於處理一些特殊指令，以及拖著死重的服務艙模塊所引起的飛行質量中心模型變化。該解決方案需要通過地面仔細計算才能得出適當的點火參數，並回傳到登月艙執行。這個任務交給了IBM，IBM建立和維護著載人航天器中心一組大型計算機，稱為實時計算機綜合體（RTCC）。沒有現成的使用下降級發動機來操縱CSM/LM組合體的程序，那麼就現編！IBM的工程師僅用2個多小時臨時編寫這個程序，計算生成了下降級發動機燃燒的時長、方向和彈道數據，終於使得61小時30分執行的轉移到地月自由返回軌道的34.23秒點火成功。
圖40.指令艙和服務艙分離後，宇航員拍下受損嚴重的服務艙，驗證了克蘭茲的直覺判斷
在臨近重返地球大氣層前，指令艙、服務艙、登月艙分離，宇航員終於有機會一睹服務艙，發現受損嚴重，啟用服務艙發動機風險巨大！這驗證了克蘭茲之前的直覺判斷（其實這是理性的選擇）。
在營救成功之後，克蘭茲和他的團隊，被媒體成為「老虎隊」。4位飛行總監和宇航員，一起獲得了美國平民的最高榮譽——總統自由勳章。
（三）訓練有素的航天員團隊
1、備用機組人員的概念首次證明有效性
在發射前三天，宇航局的醫療團隊懷疑宇航員有感染麻疹的可能，而三人之中只有指令艙任務專家肯?馬丁利（Ken Mattingly）沒有得過麻疹——換句話說他對麻疹沒有免疫力，因此航天局高層決定撤換，原本是替補的宇航員斯威格特（Jack Swigert）臨時替換了肯?馬丁利，然而斯威格特表現依舊優異。
2、宇航員是出色的應急任務專家
在任務執行前，宇航員的專業培訓，以及與地麵糰隊反覆訓練磨合，很好的體現在此次應對緊急情況的技能和精確度上。
太空營救中，作為「生命之舟」的操作任務員弗雷德?海斯（Fred Haise），其實在格魯曼工廠，也就是登月艙的製造基地長島，接受了14個月的培訓，是登月艙的頂級專家。在這段時間裡面，海斯被訓練在特殊情況下的應急處置，既包括將登月艙下降級發動機作為服務艙發動機的應急備份，也包括在登月過程中用上升級作為應急逃生髮動機，中止登月。雖然這些應急方案並沒有縝密籌划過，但所接受的這些訓練，讓宇航員在突發情況下，能熟練上手。
指令艙任務專家斯威格特，在漆黑的指令艙下層，像一個瞎子一樣執行了登月艙為指令艙充電的加電過程，如果犯錯後果不堪設想，然而斯威格特完成起來似乎毫不費力，同樣也證明了訓練有素。
3、宇航員的心理素質和出色體能的原因
對於阿波羅13號來說，事故發生時，生存的可能性很小，但三名宇航員並沒特別的情緒起伏；在營救後期三個人都筋疲力盡，飢腸轆轆，口渴，缺乏睡眠，即便是飛行經驗豐富的吉姆?洛威爾（Jim Lovell）在處置過程中也曾意外地調用了登月艙下降級引擎的計算機程序，而不是機動推進器，但這些都被訓練有素、配合默契的宇航員團隊化解。
三名宇航員保持冷靜並解決一系列問題，從一次致命的事故中毫髮無傷地逃脫，這是奇蹟但也絕非偶然。卡夫特指出，這與阿波羅計劃選擇試飛員作為宇航員密切相關。試飛員，習慣於命懸一線的危急處境，習慣於做出準確的判斷而不會慌亂。阿波羅13號的三名宇航員均為試飛員，在極度情緒壓力和生理困境下表現冷靜和優異，是該理論的具體實踐。
（四）燃料電池的活廣告
圖41.阿波羅13號的徽章，拉丁語「Ex Luna，Scientia」的意思是「從月球出發，科學知識」
阿波羅是希臘神話中的太陽神，代表太陽，三匹馬駕駛著他的戰車越過月球表面，象徵著阿波羅飛行將科學知識之光傳播到全人類。
好像是神諭，阿波羅13事故，全世界都在關注太空營救行動，不亞於首次登月的盛況。但具有諷刺意味的是，類似於事件營銷，電視直播把將「燃料電池」這個概念帶入尋常百姓家。由於最後確認是氧供應部件引發的故障，燃料電池本身被證明是可靠的，這使得燃料電池得到了廣泛的認可，成了航天科技的高大上形象象徵。聯想近幾年概念興起的氫燃料電池電動車，事實上是阿波羅登月計劃當時孵化的技術、打下的基礎。
阿波羅登月工程雖然耗資巨大，達到255億美元，但先於蘇聯成功登月，讓美國在冷戰的太空競賽中扳回一局，確立了航天領域的領先地位，可謂有付出就會有收穫！該項目本身不僅讓美國獲得了一系列寶貴的大型工程計劃和管理經驗，而且在各個領域的技術上都取得了重大突破，成果轉化率很高，阿波羅工程產生的3000多項專利有1000餘項直接轉化為民用成果造福民眾，比如「尿不濕」最初就是用來解決航天員在太空行走生理問題的，其他還有覆鋁薄膜、特氟龍等等。阿波羅工程的間接受益遠遠大於直接受益，投入產出比更達到1:14，也就是說投入1美元，受益14美元，這說明了阿波羅工程是一項「賺錢」的項目，而不是像蘇聯航天那種純投入性航天工程。
六、過五關，斬的第六將——把放射性同位素電源安葬於深海
上集說的過五關斬六將，算下來還有斬殺的第六將留到末尾講，算是彩蛋！
阿波羅13號還帶了一個放射性同位素熱電發電機（Radioisotope Thermoelectric Generators ,RTG）上天。從阿波羅12號開始，為了在月球地面開展實驗，登月艙攜帶了這種將鈈-238裂變產生的熱量轉換成電能的核電池，含3.8公斤放射性燃料，初期功率73瓦，滿足後續5～8年的月球實驗用電需要，主要是研究月球是否有熔化的核心，以及月球深層內部結構是什麼樣的。
圖42.阿波羅12號宇航員Alan Bean從登月艙取下並裝配RTG核電池
圖43.阿波羅14號的ALSEP（Apollo Lunar Surface Experiments Package）實驗儀器
問題是阿波羅13號放棄登月，依靠登月艙送宇航員回家，也註定要把這個本該待在月球、編號為SNAP-27、極度危險的核電池帶回地球、重入大氣層……
其實登月艙的第二次點火、加速趕回地球，是美國原子能委員會（AEC，Atomic Energy Commission）召集的。美國原子能委員會擔心這個核電池重入大氣層不當會對人類產生危害，希望確保它儘可能遠離任何人。為了以防萬一，精心設計的加速回家的軌道，雖然濺落地點重回原計劃的太平洋，但實質上修改了著陸點，滿足登月艙分離、重入大氣層之後，RTG落在太平洋中南部十公里深的湯加海溝。硫磺島號航空母艦按要求修正了目的著陸區。
圖44.注意圖中四腳朝天的登月艙，他把核電池也一同帶回了地球！
鈈是以氧化物形式，被嚴嚴實實的包裹在石墨和陶瓷燃料容器內。與宇航員一樣，他顯然安然無恙的重返大氣層，登月艙未燃燒完全部分的軌跡數據表明它們濺落斐濟以南的湯加海溝，在水下大約6-9公里處找到它的安息之所，但其確切位置未知。對該地區進行了直升機空中取樣分析，但從未檢測到放射性。目前的預期是在未來的870年，核燃料包裹層是安全的。
結束語：
阿波羅13號，雖然任務沒有取得圓滿成功，但三名宇航員安全返回，同時項目完成了月球飛行任務，實施了三次實驗，包括閃電現象，地球攝影和S-IVB月球撞擊，雖敗猶榮！不過很不幸，這一折騰也間接導致了阿波羅18、19和20任務被國會取消。
阿波羅13號的三名宇航員，大難不死，雖然他們懷著未能登月的遺憾，但是三個人有一個記錄迄今為止未被打破，飛的最遠的地球人！
阿波羅13號保持了距離地球最遠距離人類的記錄：離地球248,655英里，距離月球158英里（1992年吉尼斯世界紀錄，第118頁）
（全文完）
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