美国宇航局如何不离开地球就进入太空

1968 年 6 月 16 日，乔·克尔温、万斯·布兰德和乔·恩格尔进入阿波罗指挥舱，并被密封在里面。在接下来的七天里，他们靠机载系统和消耗品为生，慢慢旋转以确保飞船外壳受热均匀。七天后，他们满脸胡须、疲惫不堪，但很开心。他们的任务总体上是成功的，尽管他们没有离开地球。2TV-1 号机组人员在一个巨大的真空室中“飞行”了他们的任务。

SESL 的起源

真空室对于飞行前测试非常有用，因为太空不仅对宇航员来说是一个恶劣的环境，对维持宇航员生命的硬件来说也是如此。NASA 很早就知道这一点，也知道真空室可以复制地球上太空的缺乏大气、极端温度和照明条件。1962 年，在水星计划期间成功使用真空室测试后，NASA 开始计划建造一个更大的设施来测试阿波罗硬件，然后再将其送上月球，该设施最终被命名为太空环境模拟实验室。

1962 年 2 月 20 日，全国人民见证了约翰·格伦成为首位进入太空的美国人，SESL 背后的工作组首次开会。他们认为，一个由四个部分组成的实验室将为他们提供足够的空间，在类似太空的条件下测试各个系统和整个航天器。其中一个舱室（A 舱）将可供载人使用。它将能够复制太空的寒冷温度和未经过滤的阳光的热量，为应急人员提供暂存区，包括紧急增压系统，并为所有参与人员提供完整的生物监测。

初步研究合同被授予旧金山的 Bechtel 公司，这有助于完善 A 室。它逐渐成型为一个直径 75 英尺的直立圆柱体（最终该室的直径只有 55 英尺），直边高 97 英尺，顶部为半球形，底部为椭圆形，一侧有一扇 45 英尺高的门。整个房间将由碳钢制成，外面覆盖不锈钢板，并用碳钢加强筋加固。

施工开始于 1963 年 5 月 7 日，不到一年后，A 室就准备好进行第一次试抽真空检查，以检查是否有泄漏。在进行测试时，控制人员听到了吱吱声和砰砰声，然后才看到损坏程度。原来，室内压力降低导致门框向内弯曲，一旦门框变形，相邻的加强筋、O 形圈和面板也会向内弯曲，支撑柱也会随之弯曲。原来，真空室的八角形框架无法支撑真空抽真空的压力，但幸运的是，解决问题很简单，只需修复损坏并加固整体结构即可。

1965 年 5 月，维修工作完成，A 室通过了合格的结构完整性测试。第二年安装了两组可以模拟未经过滤的阳光的光和热的碳弧模块。巨大的真空室已准备好用于航天器。

第一区块测试

1966 年 5 月 17 日，第一代 Block I 阿波罗指挥舱 008 号航天器被堆放在 A 舱中。两个月后，94 小时的真空测试发现了一些问题——舱口密封不严、舱内积聚了湿气、隔热罩上结冰、水管结冰。

1966 年 8 月 1 日，008 号宇宙飞船与志愿者机组人员进行了第二次测试：来自飞行机组支持部门的工程师唐纳德·加勒特、乔尔·罗森威格和尼尔·安德森经历了为期八天、问题重重的热真空环境。紧急再加压、机舱大气采样系统、阳光模拟库和尿液排放系统都出现了问题，这意味着他们必须在测试期间将尿液存放在袋子中。他们还遇到了一个奇怪的问题，他们的内衣会释放出有毒的氟化锂气体，迫使他们脱掉内衣。而且因为测试并没有模拟失重状态，在沙发上仰卧八天后，机组人员出现了鼻窦和肺充血。10 月 29 日至 11 月 1 日期间，宇航员乔·克尔温、埃德·吉文斯和 MSC 工程师约瑟夫·加利亚诺进行了第二次“任务”，再次出现了尿液排放问题和燃料电池故障，最终查明是程序错误。

虽然测试远非完美，但这意味着真空室正在发挥作用。这两次任务发现了一些问题，最终迫使 Block I 航天器进行了 14 项设计和 14 项程序更改。但 Block I 从未飞行过。另一款 Block I 型号的 012 号航天器是导致阿波罗 1 号机组人员丧生的航天器，事故发生后，NASA 决定只让后来的 Block II 航天器飞行。这意味着新航天器正在接受真空测试。

2TV-1

1968 年 4 月 23 日，Block II 型太空飞船阿波罗 2TV-1 被装入 A 舱。从那时起，超过 400 人不分昼夜地工作，为阿波罗 7 号飞行配置太空飞船，这是阿波罗计划的首次载人飞行。它最终在 6 月 15 日准备就绪，6 月 16 日，宇航员万斯·布兰德、乔·恩格尔和乔·克尔温登上飞船，开始为期 188 小时 31 分钟的模拟任务。这次模拟太空飞行使 Block II 充分发挥了 A 舱的功能。测试从“热浸”开始，其中舱室顶部的太阳模块将指令舱暴露在足以烧焦其蓝色外皮的温度下。然后，太空飞船被投入“冷浸”以模拟地球阴影中的严寒温度。另一次热浸加热了整个指令服务堆栈，以模拟航天器沿月球平面在轨道上旋转。第四天，测试遇到了问题，一条水管爆裂，导致“太阳”的大部分短路。这迫使飞船完全关闭，测试时间损失了 28 小时，最终迫使修改测试程序。宇航员于 6 月 24 日离开飞船，尽管“太阳”破裂，但这次测试基本成功。没有出现严重问题，只是对 Block II 航天器进行了 12 项硬件设计和 13 项机组程序更改。2TV-1 任务帮助 NASA 顺利发射了阿波罗 7 号，该飞船于 1968 年 10 月发射，这反过来又帮助 NASA 通过阿波罗 8 号登上月球。

翻新后的 A 室

A 舱是阿波罗遗迹中未被遗弃的遗物之一。作为詹姆斯·韦伯太空望远镜项目的一部分，A 舱经过翻新，升级后的系统可以更好地模拟深空的严寒温度，并提供更好的洁净室条件进行测试。

资料来源：NASA；NASA；JSC Roundup；Lori C. Walters 著《在地球上创造空间》。