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格里森与自由钟7号飞船丨NASA

1961年,美国宇航员维吉尔・格里森(Virgil Grissom)乘坐自由钟7号飞船进入太空。

他的义务完成顺遂,飞船返回的时刻也平稳下降在大西洋上。原本,只等认真接纳的直升机把整座飞船从水面吊起来,宇航员就可以开门出舱了。

谁也不会想到,在直升机还没钩住飞船之前,舱门却突然爆开。海水涌进了飞船,让它不停下沉,最终坠落海底。所幸,宇航员乐成逃出,没有和飞船一同淹没。

从那时起,舱门为什么会提前打开,便成了谜。

厥后的一些影视作品,好比1983年的影戏《太空先锋》把这个事故描绘成:宇航员格里森惊慌之间误操作了爆炸螺栓,提前触发舱门爆炸,差点把自己淹死。

格里森在海水里丨影戏《太空先锋》

虽然格里森昔时坚定地说过,没有不小心碰着螺栓,没有触发爆炸。他信托事故是机械故障造成的,但影戏里那样的说法照样盛行了起来,深入人心。

现在60年已往,有研究者在《天文学》(Astronomy)杂志上揭晓了一篇新的剖析,行使新的证据和旧的证言总结出:舱门爆开并非由于宇航员操作失误,而是由于静电

“我看到了静电放电!”

这是NASA的第二次载人航行义务,代号叫水星-红石4号。

此前,宇航员们希望太空飞船有个快速出口,舱门爆开就能走的那种。而执行这次义务的飞船便设置了装有炸药的舱门,格里森也成为第一个试用这项新功效的宇航员。

即便云云,研究者们也以为那时的格里森并不惊慌。飞船下降顺遂,且有完整的操作流程指引着他。在通讯纪录当中,也没有过危险情形汇报。

给飞船部署了一根6.7米长的天线之后,格里森便和认真接纳飞船的直升机保持着相同。当他说准备停当,直升机就靠已往。机组职员有两位,一位是驾驶员,另一位是执行接纳步骤的约翰・莱因哈德(John Reinhard)。

飞船与直升机联络用的天线丨参考文献[1]

当直升机来到飞船近前,莱因哈德要先伸出一把铰剪去剪断天线。铰剪是一根长杆,由爆炸装置控制,当莱因哈德在长杆一端触发装置,另一端的刀片便会最先事情。剪断天线,是为了直升性能在飞船周围自若地行动。

接下来的设计是,直升机钩住飞船、把它拖出水面,然后宇航员触发机制让舱门爆开,再借着放下的吊索登上直升机。最终,直升时机把飞船和宇航员都送到一艘接纳船上。

只不外,事情没根据设计走。飞船由于舱门提早爆开而迅速灌水,宇航员格里森弃舱而逃,宇航服还进了水。他赶快摘下头盔,在海水里挣扎了几分钟,这才有惊无险。

关于那时发生了什么,加入接纳义务的莱因哈德在上世纪90年月接受接见时说,那时正在剪天线,当铰剪接触到天线的时刻,他还没来得及操作,铰剪却被触发了。与此同时,他还看到了静电电弧(electrostatic arc)。

静电放电时发生的电弧演示丨《原来云云》

若是莱因哈德说的是事实,控制铰剪的爆炸装置,和控制舱门的爆炸装置,很可能都是被静电触发的。

那静电会是从那里发生的?静电最常见的泉源,即是物体与物体相互摩擦。而直升机的螺旋桨不停与空气发生摩擦,积累静电得天独厚。

研究者嫌疑,在莱因哈德剪天线的历程中,直升机就通过铰剪向飞船放电,以是他才看到了电弧。

实在除了莱因哈德,另有一小我私人说过,曾经在剪天线时遇上静电,他的履历可能比“看到电弧”加倍直接。

彼得・阿米蒂奇(Peter Armitage)加入了水星设计当中飞船接纳流程的制订,这次的水星-红石4号义务也是整个水星设计里的一步。关于剪天线的步骤,他亲自做过测试,那时由于没戴手套,他的手被静电狠狠地教育了。

图丨站酷海洛

若是他说的也是事实,就更能说明铰剪真的在放电。

不外,人的影象终究可能失足,这些证言虽然主要,但也只能帮人们推测出一种可能:剪天线时发生的静电放电引起了舱门爆炸。

若是想让推测更有说服力,还需要一些证据。好比,用影像资料来说明,舱门爆开的时刻莱因哈德真的在剪天线。

剪天线和舱门爆开真的有关吗?

昔时,介入接纳义务的直升机不止上文提到的那一架,另有第二架直升机跟在旁边,拍下了一些影像资料。

现在,研究者们拿到尘封已久的视频,用一些图像增强手艺做了处置,从中找到了高概率是舱门爆炸的瞬间(就在红色箭头泛起之后):

修复后的视频丨Apollo Remastered

若是你没看清发生了什么,下面有动图可以频频考察。水面那片一直存在的黑影,是飞船露在水上的部门;而标注箭头是在预警,一个小黑点要跃出水面了

水面跃出一个小黑点丨Apollo Remastered

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研究者说,在拿到的影像资料里,发生在船舱周围的动作就只有这一处,共17帧,时长0.7秒。他们信托,跃出水面的黑点就是爆开的舱门。

于是,研究者便在这些帧里继续探索,看还能发现什么信息。

若是单看一帧,可能很难找到线索。但若是把前后多帧堆叠起来,可以有用降噪,提升画质,看到原本看不到的景物。

好比,下图A是17帧当中的一帧,而图B是多帧堆叠后的样子。原本漆黑的直升机侧门,门口隐约展现出一小我私人影。仔细看可能还会发现,他把一根长杆伸到了外面,似乎朝着飞船的偏向。

看不清杆子偏向的话,请对照图C那条橙色的线(研究者把线延伸到了大致能和飞船天线相交的位置)。

有人站在直升机侧门处丨参考文献[1]

这个场景,很有可能是莱因哈德在剪天线。若是是这样,那么剪天线和舱门爆开就都是在那0.7秒之间发生的。

这样一来,研究者便更信托剪天线和舱门爆开之间有所关联。至于有什么因素能让这两个动作发生关联,静电也许是最直接的注释。

而在这0.7秒之外,研究者也对往后的某一时段做了多帧堆叠(stacking)。好比,下图中的莱因哈德加倍清晰了,研究职员说此时天线已经剪断,而这次他手里拿的长杆可能是用来挂住飞船的钩子。

照样有人站在直升机侧门处,手里拿着长杆丨参考文献[1]

下面另有一张多帧堆叠后的图像,也来自那0.7秒之后。研究者说,从这张图可以显著看出天线已经被剪断了。右边是天线原有的长度,可以对照旁观。

左为天线被剪断(也许),右为天线原来的形态丨参考文献[1]

这些线索,叫醒了另一位证人的影象。昔时认真驾驶直升机的詹姆斯・刘易斯(James Lewis)说:

我原本的印象是,我们那时正朝飞船靠近,舱门就爆开了。但看了修复的视频,我又重新检查了自己的影象库。现在看来,莱因哈德一定把天线剪断了,我也许还差一两秒就能把直升机停在一个合适的位置,好让他用装备钩住飞船,舱门应该就是那时刻爆开的。

把剪天线和舱门爆炸两件事锁定在险些统一时间,是此番图像增强操作最大的收获。这样一来,研究者们更有理由信托,是直升机上的静电导致了舱门提前爆炸。

固然,多帧堆叠的效果也告诉我们,事发约莫5秒之后,宇航员格里森终于泛起在了水面上。

宇航员浮出水面丨参考文献[1]

事故发生的年月,还没有多帧堆叠这样的操作能让人们看清图像。而近年图像处置手艺日益精进,人们用起类似的方式也愈发轻车熟路。当一位多年关注舱门爆炸之谜的科技写作者,与一位图像专家拉起手来,60年前的事宜便展现出了更清晰的面目。

若是说格里森在这起事宜里犯了什么错,可能就是不应在飞船完全出水之前,做好打开舱门前的一切准备,令舱门处于能被触发的状态。事实,他只能保证自己不碰爆炸螺栓、不提前触发爆炸,却控制不了静电什么时刻来。

照样躲不外

1961年逃过一劫的格里森,厥后又入选了阿波罗登月设计。若是一切顺遂,他可能会一直介入训练,并追随日后的某艘阿波罗飞船登上月球,留下脚印。

但在1967年的一次阿波罗飞船地面测试义务当中,舱内发生了凶猛的火灾,格里森和另外两位介入测试的宇航员所有丧生。

观察以为,火灾是电线某处的电火花引起的,而舱内的纯氧环境让火势迅速伸张并失去控制,舱内气压也迅速上升。

火灾后的飞船AS-204丨NASA

主要的是,宇航员们未能乐成逃生,依然与舱门有关。

出于阻止舱门意外爆开的平安考量,飞船已经甩掉爆炸舱门,安装了手动舱门。为了在太空航行历程中,行使舱内气压来增强舱门的密封性,舱门被设计成向里开启。

可在这起火灾当中,向内开的手动舱门成了宇航员们逃生路上的障碍:当他们排除所有门栓准备开门的时刻,舱内气压已经大到三人完全拉不开门。

厥后,为了纪念三位牺牲的宇航员,NASA将这次测试义务追授为“阿波罗1号”。

参考文献

[1] Did static electricity ― not Gus Grissom ― blow the hatch of the Liberty Bell 7 spacecraft? (2021, July 21). Astronomy.Com. https://astronomy.com/news/2021/07/did-static-electricity-blow-the-hatch-of-liberty-bell-7

[2]Peter J. Armitage Oral History. (2001, August 20). NASA. https://historycollection.jsc.nasa.gov/JSCHistoryPortal/history/oral_histories/ArmitagePJ/ArmitagePJ_8-20-01.htm

[3] Neuman, S. (2021, July 22). NPR Cookie Consent and Choices. NPR. https://www.npr.org/2021/07/22/1019254674/gus-grissom-liberty-bell-mercury-the-right-stuff

[4] Brooks, C. G., Grimwood, J. M., & Swenson, L. S. (2012). Chariots for Apollo: The NASA history of manned lunar spacecraft to 1969. Courier Corporation.

作者:栗子

翻译:Odette、Steed

一个AI

昔时沉入4000多米深的海底,自由钟7号飞船直到1999年才被打捞上来。

本文来自果壳,未经授权不得转载.

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