胡德良
藝術(shù)家的概念圖:“阿波羅13”號(hào)上的航天員吉姆·洛弗爾和弗雷德·海斯正在探索月球上的弗拉·毛羅高地,“寶瓶”號(hào)登月艙顯現(xiàn)在背景中。他們未實(shí)現(xiàn)的月球表面探索任務(wù)留給了后來(lái)的“阿波羅14”號(hào)機(jī)組人員阿爾·謝潑德和埃德·米切爾。
如果不是殘酷的命運(yùn)作祟,在將近半個(gè)世紀(jì)以前的4月,將要踏上另外一顆星球的第五個(gè)和第六個(gè)人就會(huì)在塵土覆蓋的月球表面完成兩次行走。執(zhí)行載人登月計(jì)劃的“阿波羅13”號(hào)發(fā)射升空后,本來(lái)計(jì)劃利用4天時(shí)間在地月之間的太空中穿行370000千米,然后于1970年4月16日,指令長(zhǎng)吉姆·洛弗爾和登月艙駕駛員弗雷德·海斯乘坐“寶瓶”號(hào)登月艙,完成人類(lèi)歷史上第三次登月計(jì)劃。要不是那次差一點(diǎn)成為航天災(zāi)難的事件徹底改變了他們的任務(wù),洛弗爾和海斯將會(huì)在一個(gè)叫作“弗拉·毛羅高地(Fra Mauro)”的地方進(jìn)行兩次艙外活動(dòng),他們將成為探索月球上山區(qū)高地的第一批航天員。多年后,提到那次航天任務(wù)的地點(diǎn)選擇時(shí),海斯告訴美國(guó)航空航天局說(shuō):“選擇這個(gè)地點(diǎn),是因?yàn)槲覀兿嘈诺窃屡撟陨淼男阅芗捌淇刹倏匦?。此外,如果想要采得合適的樣品,你就不得不使采樣地點(diǎn)多樣化,這樣才能得到想要的樣品。”
如果不考慮多樣化,弗拉·毛羅高地也算不上什么。
弗拉·毛羅高地的命名是為了紀(jì)念15世紀(jì)威尼斯制圖師弗拉·毛羅,他繪制了舊大陸上最早的地圖之一,而且相對(duì)準(zhǔn)確。月球上跟他同名的這個(gè)地點(diǎn)明顯不同于“阿波羅11”號(hào)和“阿波羅12”號(hào)的航天員探索的相對(duì)平坦、開(kāi)闊的平原,這里崎嶇不平,類(lèi)似于月球風(fēng)暴洋(Ocean of Storms)中地勢(shì)低洼的島嶼。在20世紀(jì)60年代末,許多地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為:從地質(zhì)化學(xué)和形態(tài)學(xué)角度來(lái)看,自從45億年前月球形成以來(lái),其高地基本上沒(méi)有變化。通過(guò)探索更加古老的、布滿(mǎn)更多隕石坑的月球高地,洛弗爾和海斯希望能夠發(fā)現(xiàn)月球表面上一些最古老的巖石。
1969年11月,“阿波羅12”號(hào)機(jī)組人員從月球軌道上對(duì)弗拉·毛羅高地進(jìn)行了大范圍拍攝。從寧?kù)o海(Sea of Tranquility)和風(fēng)暴洋帶回的樣品在組分上跟月球上普通的平原材料有著明顯不同,研究人員認(rèn)為:由于月球高地上發(fā)生了大范圍的隕石撞擊,樣品中的材料是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離的猛烈噴射而來(lái)的。一個(gè)明顯的例子是,一次隕石撞擊在目標(biāo)處形成了直徑為1200千米的雨海盆地(Imbrium),該盆地的南部邊緣位于“阿波羅13”號(hào)選定的弗拉·毛羅高地著陸點(diǎn)以北480千米處。事實(shí)上,研究人員認(rèn)為,弗拉·毛羅高地的大部分地區(qū)是由來(lái)自那次古代大撞擊的噴濺物構(gòu)成的。有關(guān)雨海盆地形成之前月球的外殼是由什么組成的,洛弗爾和海斯相信,通過(guò)在這些丘陵地帶的采樣能夠揭示一些重要的情況,并幫助確定那次碰撞發(fā)生的確切時(shí)間。
在所謂的弗拉·毛羅構(gòu)造中,最重要的是科恩隕石坑(Cone Crater),它猶如一個(gè)敞開(kāi)大口的飯碗,直徑為300米。研究人員認(rèn)為,此次撞擊深深地鉆入了雨海噴射物形成的一道山脊之中。美國(guó)航空航天局無(wú)人駕駛的軌道衛(wèi)星拍攝的圖片顯示,這個(gè)隕石坑邊緣上散布著來(lái)自雨海物質(zhì)層內(nèi)部深處的巨石??贫麟E石坑也是“阿波羅13”號(hào)任務(wù)的主要采樣地點(diǎn)之一。海斯解釋道:“通過(guò)對(duì)科恩隕石坑進(jìn)行采樣,在隕石坑外圍放射狀地形上采集到的材料將會(huì)是最深處的材料。如果是撞擊面造成的,將會(huì)發(fā)生‘內(nèi)外倒置現(xiàn)象。在放射狀地形上采樣的時(shí)候,較遠(yuǎn)處的物質(zhì)才是隕石坑內(nèi)最深處的材料;如果你在隕石坑近處邊緣進(jìn)行采樣,你采集到的其實(shí)就是表面的物質(zhì)?!?/p>
前往弗拉·毛羅高地和科恩隕石坑,涉及一項(xiàng)新的推進(jìn)保護(hù)計(jì)劃。以前的“阿波羅”航天任務(wù)進(jìn)入的都是近圓形的軌道,高度約為110千米,然后登月艙與被稱(chēng)為“奧德賽”號(hào)的指令服務(wù)艙分離,開(kāi)始驅(qū)動(dòng)下降至月球表面。然而,在“阿波羅13”號(hào)航天任務(wù)中,飛船將進(jìn)入一個(gè)橢圓形軌道,最高點(diǎn)為110千米,最低點(diǎn)僅為15千米。這樣一來(lái),將會(huì)有效消除“寶瓶”號(hào)登月艙進(jìn)行降落軌道切入特技飛行的必要性,從而為洛弗爾提供15秒的空中盤(pán)旋時(shí)間,可用來(lái)選擇合適的著陸地點(diǎn)。在接近著陸地點(diǎn)的過(guò)程中,洛弗爾將會(huì)越過(guò)300米寬的山脊,進(jìn)入“鑲嵌”著錐形隕石坑的地帶,在被稱(chēng)為“二連坑”和“三連坑”的區(qū)域,找一片安全的平地著陸。
1970年4月13日晚上,“阿波羅13”號(hào)上搭載的兩個(gè)氧氣罐中的一個(gè)發(fā)生了嚴(yán)重的爆炸。如果沒(méi)有發(fā)生那次爆炸,如果那次航天任務(wù)能夠按照預(yù)期進(jìn)行,那么在發(fā)射77.5小時(shí)之后,機(jī)組人員會(huì)在美國(guó)東部時(shí)間1970年4月14日19時(shí)38分進(jìn)入月球軌道。差不多一整天之后,在“阿波羅13”號(hào)環(huán)繞月球第12圈期間,于東部時(shí)間15日17時(shí)29分,洛弗爾和海斯將會(huì)使“寶瓶”號(hào)登月艙跟“奧德賽”號(hào)指令服務(wù)艙分離,將指令艙駕駛員杰克·斯威格特單獨(dú)留在月球軌道上?!鞍⒉_13”號(hào)的宣傳資料夾中寫(xiě)著:“服務(wù)艙反應(yīng)控制系統(tǒng)0.3米/秒徑向向下的加力,將會(huì)使指令服務(wù)艙處于最大間距為4.6千米的等距軌道上。”大約1小時(shí)之后,斯威格特將要做環(huán)形加力,使“奧德賽”號(hào)處于96.3千米×114.8千米的軌道上。由于月球引力勢(shì)的擾動(dòng),近兩天之后,在“寶瓶”號(hào)登月艙返回時(shí)的上升階段,預(yù)計(jì)這一軌道會(huì)幾乎變?yōu)閳A形。
與此同時(shí),洛弗爾和海斯將在環(huán)繞月球第14圈時(shí)開(kāi)始動(dòng)力下降,通過(guò)下降引擎對(duì)登月艙實(shí)施制動(dòng),使其脫離下降軌道。關(guān)于這一點(diǎn),有人解釋說(shuō):“從動(dòng)力下降啟動(dòng)到制動(dòng)階段結(jié)束,飛船將保持艙窗向上的方向,以便登月艙的著陸雷達(dá)數(shù)據(jù)可以連續(xù)地通過(guò)登月艙制導(dǎo)計(jì)算機(jī)得到整合,可以保持較好的通信?!痹谠虑蛏戏郊s2250米處,制動(dòng)階段將會(huì)結(jié)束,“寶瓶”號(hào)登月艙將會(huì)朝著“直立”的、艙窗向前的方向旋轉(zhuǎn),從而能夠使機(jī)組人員看到著陸地點(diǎn)。
在接近登陸地點(diǎn)的過(guò)程中,隨著從較高階段進(jìn)入較低階段,“寶瓶”號(hào)登月艙將在大約30米的高度開(kāi)始最終的垂直下降,這時(shí)候所有向前的速度都會(huì)被取消。根據(jù)“阿波羅13”號(hào)的新聞資料夾中記載的情況:打算在弗拉·毛羅高地著陸的時(shí)間是4月15日21時(shí)55分,大約相當(dāng)于在離開(kāi)地球103小時(shí)42分之后。預(yù)計(jì)著陸的地點(diǎn)位于弗拉·毛羅高地的隕石坑以北48千米處。