如果阿波罗13号没能返回地球会怎样？
——50年后再回首
NASA将阿波罗13号（Apollo 13）登月任务称为“一次成功的失败任务”。眼看就要在月球上着陆，阿波罗13号突然发生了爆炸，“奥德赛”（Odyssey）指挥舱受到严重损坏，三名宇航员的生命受到重大威胁，但他们最终仍安全返回地球。如果NASA那次失败了呢？
如今，NASA标志性的登月计划已经过去50年了，仍有组织在研究和分析阿波罗13号事件，软件公司AGI（分析图形有限公司）就是其中之一。
当时，阿波罗13号受损严重，没有太空外援，氧气储量告急，它究竟是怎样安然返回地球的呢？AGI运用视频模拟技术，以一个全新的视角解读了这一事件。2010年，AGI在阿波罗13号事件的40周年纪念日那天，推出了一个还原事件的视频模拟版本。
这一天，是阿波罗“奥德赛”（Odyssey）指挥舱爆炸事件的五十周年纪念日。AGI的计算数据显示，该事件破坏了“奥德赛”的供氧系统和电力系统，而五周后，在1970年5月20日那天，阿波罗13号将正常返航，进入地球大气层。
虽然在返回地球的前几个星期，三名宇航员一直处于缺氧状态，但事情的发展比我们想得要更乐观。
世界各地的工作人员、航天地面指挥中心等组织展开了复杂而细致的救援工作，最终，宇航员吉姆·洛维尔（Jim Lovell）、弗雷德·海斯(Fred Haise )和杰克·斯威格特(Jack Swigert)得以安全回到地球。
在五十年前的这一周，阿波罗13号于1970年4月17日安全着陆，这对宇航员及其背后工作者来说，一切努力和惊险都值得了。今天，其中两位宇航员——洛弗尔（Lovell）和海瑟（Haise）仍健在，斯威格特(Jack Swigert)于1982年不幸罹患癌症去世。
阿波罗13号的“假设”
另一种可能的事实—如果宇航员不能按计划将引擎点火并返回地球，将会发生什么—引发了一个虚构的设想，正如太空记者安德鲁·柴金（Andrew Chaikin）——“月球上的人”（A Man On The Moon）的作者——所解释的那样。
“当他们的氧气耗尽时，他们会想念地球并在太空中孤独的死去，”柴金在叙述中，以错误的流程开头，并补充到：
“更加令人不寒而栗的是他们的尸体再也不会回来了，因为阿波罗13号将永远在太空中盘旋。我的想法大概是这样的。”
柴金说，他让AGI在2000年展示飞行的关键时刻，但并未期望有任何新的变化。
该公司在太空和其他应用程序的软件开发方面经验丰富，例如，在最近几十年间，它参与了长期运行的月球侦察轨道飞行器（Lunar Reconnaissance Orbiter），完成了2015年冥王星上不断更进的“新视野号”（New Horizons）任务，2015年“信使号” (英文缩写：MESSENGER，英文全写：Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry and Ranging，意译为“水星表面、太空环境、地球化学与广泛探索“) 航天器首次成功的水星轨道飞行任务。
由于阿波罗13号有趣的轨道形状，该团队对为其建模表现出浓厚兴趣。
从Analytical Graphics Inc.（分析图形公司，AGI)的模拟中可以看到，阿波罗13号航天器如果在1970年4月没有安全返回地球，会发生什么样的情况。（图片来源：Analytical Graphics Inc.）
爆炸之后，阿波罗13号的宇航员起初在一条不会自动将他们的飞船带回地球的轨道上。
但他们使用了“水瓶座"登月舱（Aquarius lunar module）（洛弗尔（Lovell）和海斯（Haise）打算将其降落在月球上）进行多次发动机燃烧，以实现“自由返回轨迹（free return trajectory）”。
这条新路径把宇航员带到月球周围并安全地返回地球，而不是完全的错过了这个星球。
AGI技术总监鲍勃·霍尔（Bob Hall）表示：
“坦诚的说，我们并未着手检查它们是否会成为[太空中的]永久纪念碑。”
因此，当他们的团队震惊的发现，如果路径未改变，飞船也不会永远的在太空中盘旋—这与专家在文献中所说的一切相矛盾。
“我们花了几天，甚至不止一两个星期的时间来模拟。我们想知道，'我们的建模有什么问题吗？'”
霍尔（Hall）说。AGI及其合作伙伴，太空探索工程（Space Exploration Engineering）内部进行了大量讨论，然后最终致电柴金进行讨论。
阿波罗13号全新解读
一个意想不到的方向提供了线索。
因为新书采访的需要，柴金让团队与查克·迪特里奇（Chuck Dietrich）取得联系，迪特里奇曾是控制中心的官员之一，负责计划并执行阿波罗13号在太空中的引擎点火。然而，在1970年，计算能力是有限的，即便在NASA，也不例外，迪特里奇也只能进行数字运算，而不是仿真模拟。
“当年阿波罗发射时，我年纪还小，也根本没有用过那玩意。即便为NASA工作的人也没有用过，”SEE的联合创办人麦克·鲁克斯（Mike Loucks）在谈到他和AGI共同研发的模拟软件时讲道。
幸运的是，迪特里奇还保留着当年阿波罗13号在太空中遇难时他记下的笔记。
当然，要验证这些，所做的计算和花费的精力都是今天难以想象的，好在最终太空传来了队员们的好消息——他的计算与队员们的数字完全吻合。
AGI模拟1970年4月阿波罗13号未安全返回地球时可能发生的情况，图为静止图像。（图片来自：Analytical Graphics Inc）
虽然文献表明，如果阿波罗13号轨道未变，它可能开始就偏离地球40000英里（6.4万公里），而据迪特里奇和软件团队的计算，飞船只会偏离2500英里（4000公里）——一个相对较低的轨道，仅是现今国际空间站高度的10倍。而随着时间的推移，月球的引力将推动飞船重返地球。
柴金仍对这一结果描述感到惊讶，他认为阿波罗13号事件是人类智慧的见证。
“它提醒人类只要我们团结一心，永不言败，就能攻无不克。我始终认为这个故事在100年后仍会像今天一样振奋人心，而现在它甚至比之前更加有趣了，”他说道。
AGI和SEE都认为阿波罗13号的轨道运行对NASA而言是有用处的，以及对于某些商业公司想要在21世纪20年代“阿尔忒弥斯（Artemis）”计划的扶持下重返月球也是有参考价值的。NASA的现行政策是要求在2024年前，借助一支商用太空飞船队，让宇航员在太空着陆。
相关知识
阿波罗13号（Apollo 13）是阿波罗计划中的第三次载人登月任务，于1970年4月执行。发射后两天，服务舱的氧气罐爆炸，太空船严重毁损，失去大量氧气和电力；三位太空人使用太空船的登月舱作为救生艇。导航与控制系统没有损坏，但是为了节省电力，在返回地球大气层之前都被关闭。三位太空人在太空中面临维生系统损坏所导致的种种危机，最后成功返回地球。
作者：Elizabeth Howell
FY：Astronomical volunteer team
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排版：零度星系
参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3.原文来自：https://www.space.com/apollo-13-at-50-what-if-earth-return-failed-video.html
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