阿波罗10号宇航员托马斯·P·斯塔福德和尤金·A·塞尔南在登月舱任务模拟器中。(图片来源：NASA) 火灾，我们都知道，需要三样东西：热源、燃料和氧气。阿波罗登月任务这三者都应有尽有。飞船里有充足的电力，很多材料都可以作为燃料，并且在高压下有100%的纯氧环境。那么，NASA究竟为何设计出一艘随时可能爆炸的飞船呢？（这是一个我经常被问到的问题，希望能在此给出详尽的解答！）[embed]https://www.youtube.com/watch?v=FvA7N_j_8os[/embed] 肯尼迪总统曾向美国发出挑战，要求在20世纪60年代末实现载人登月。不久之后，NASA便开始着手规划如何完成这项大胆的任务，其中最先需要的是一艘飞船。如同“水星计划”的飞船一样，航天局向工业界合作伙伴发布了提案征集，邀请他们竞标建造飞船的合同。当然，这不是公开征集。这份于1961年7月28日发出的RFP（提案征集书）包含了一些特定的设计约束。例如，阿波罗飞船的形状必须类似于“水星”飞船，呈某种截断的圆锥形。至于环境，NASA要求为乘员提供氧氮混合气体大气，以模仿我们在地球上呼吸的空气。1961年10月11日，NASA收到了五份关于阿波罗飞船的竞标。通用动力公司/宇航公司与Avco公司合作。通用电气公司、道格拉斯飞机公司、格鲁曼飞机工程公司和太空技术实验室公司联合竞标。麦克唐纳飞机公司（“水星”飞船的承包商）与洛克希德飞机公司、休斯飞机公司和钱斯·沃特公司合作，进行了另一份联合竞标。只有马丁公司和北美航空公司单独提交了竞标。经过两个月的审议，NASA公布了得分。马丁公司获胜，总分10分中获得6.9分。通用动力公司团队和北美航空并列第二，各得6.6分。通用电气和麦克唐纳团队并列第三，得分6.4分。但是NASA无法忽视北美航空的经验。该公司在建造P-51“野马”战斗机、B-25轰炸机和X-15等优秀飞机方面拥有辉煌的业绩。这最终促使NASA倾向于北美航空。1961年11月28日，公布了中标者。一年多的开发后，NASA和北美航空在阿波罗飞船的设计上仍然存在分歧，其中一个问题就是环境。NASA改变了对双气体系统的想法，因为重量问题日益突出。飞船变得越来越重，重到无法用土星五号火箭发射到月球。从顶部减轻重量非常理想：顶部减轻一磅，在发射时就能转化为几十磅的额外推力。因此，NASA将乘员舱环境视为一个节省重量的地方。储存氧气和氮气以及将它们输送到乘员舱的配套硬件和管道都很重。单气体系统大大减轻了质量。但这还不是全部。双气体系统不像仅仅将氧气和氮气充入空气那么简单。平衡气体需要北美航空发明一种方法来不断测量混合气体的比例，并随着每一次变化不断调整气体的混合比例。如果该系统发生故障，乘员可能在意识到问题之前就失去意识。纯氧系统不仅更轻，而且更简单；乘员只需要一个简单的压力传感器来确保舱内压力足够。这个理由足以让NASA将阿波罗乘员舱从混合气体环境改为纯氧环境。北美航空对此表示反对，认为单气体系统的简单性无法抵消其对乘员构成的危险。北美航空的工程师们知道，在纯氧环境中，一个小小的火花就可能引发熊熊大火，带来爆炸性的后果，他们将这些担忧告知了NASA。航天局反驳说，乘员舱发生火灾的风险很小，因为那是一个低压环境。飞船将以5磅/平方英寸的纯氧压力进行加压。在这种低密度下，火灾不会爆炸，可以由反应迅速的乘员进行控制。更不用说“水星”任务一直在纯氧环境中飞行而没有出现任何问题。为何要复杂化一个不需要改变的东西？航天局最终拥有了最终决定权。从双气体到单气体环境的正式转变是通过休斯敦载人航天器中心主任罗伯特·吉鲁斯于1962年8月28日签署的正式合同变更通知实现的。作为潜在危险的预兆，1966年4月28日，在一次无人测试阿波罗环境控制系统时发生了火灾。没有人受伤，但飞船硬件被毁，由于大部分硬件损坏归因于舱内的商用级带状加热器（该加热器不会出现在任何任务中），因此该事件因涉及非飞行材料而被忽略。这样做确实促使NASA让北美航空重新审查了舱内易燃材料的数量和位置，并对车辆布局进行了检查，以确保没有潜在的可燃材料接触到或靠近任何电气系统。航天局还让北美航空识别并消除因液体泄漏、过热灯具或大面积暴露的织物和泡沫而产生的潜在火灾隐患。但随后的改动仅在Block II阿波罗指令舱中进行，该指令舱可以与登月舱对接，因此将用于月球任务。这并没有影响早期的Block I版本，那个版本是阿波罗1号乘员预定进入轨道时使用的。由于Block I飞船已在运往发射台的途中，因此对它进行任何更改都为时已晚。发射台上的加压氧气是问题所在。为了模仿舱内5psi的压力差与太空真空的对比，飞船在海平面上必须加压到16psi。这对阿波罗1号火灾起到了重要作用。直到阿波罗1号火灾发生后，NASA才改变了发射时的舱内环境；对于整个任务来说，改变舱内环境已经太晚了。飞船在发射台上时，是氧氮混合气体。这些气体被排出，并在任务剩余时间里用纯氧替换。纯氧在高压下危险的证据更多；我在一篇旧的《科学美国人》博客文章中提到过一些之前的氧气火灾，这些火灾本应敲响警钟。在《科学美国人》的一篇旧博客文章中。
来源，除链接文章外：Ertel, Ivan D. and Roland W. Newkirk with Courtney G. Brooks. “The Apollo Spacecraft, Volume IV January 21, 1966 — July 13, 1974.” Mike Gray. Angle of Attack: Harrison Storms and the Race to the Moon；《阿波罗战车》，可在此在线查看。这部分内容也来自我多年前写过但从未发表过的一个书籍章节。
