那艘太空飞船坠入海底，是因为宇航员误操作吗？

本文来自微信公众号：果壳（ID：Guokr42），作者：栗子，编辑：Odette、Steed，题图来自：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。

他的任务完成顺利，飞船返回的时候也平稳降落在大西洋上。本来，只等负责回收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，让它不断下沉，最终坠落海底。所幸，宇航员成功逃出，没有和飞船一同沉没。

从那时起，舱门为什么会提前打开，便成了谜。

格里森与自由钟7号飞船丨NASA

后来的一些影视作品，比如1983年的电影《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。 

格里森在海水里丨电影《太空先锋》

虽然格里森当年坚定地说过，没有不小心碰到螺栓，没有触发爆炸。他相信事故是机械故障造成的，但电影里那样的说法还是流行了起来，深入人心。 

如今60年过去，有研究者在《天文学》（Astronomy）杂志上发表了一篇新的分析，利用新的证据和旧的证言总结出：舱门爆开并非因为宇航员操作失误，而是因为静电。 

“我看到了静电放电！”

这是NASA的第二次载人飞行任务，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。而执行这次任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能的宇航员。 

即便如此，研究者们也认为当时的格里森并不惊慌。飞船降落顺利，且有完整的操作流程指引着他。在通讯记录当中，也没有过危险情况汇报。 

给飞船部署了一根6.7米长的天线之后，格里森便和负责回收飞船的直升机保持着沟通。当他说准备就绪，直升机就靠过去。机组人员有两位，一位是驾驶员，另一位是执行回收步骤的约翰·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剪刀去剪断天线。那剪刀是一根长杆，由爆炸装置控制，当莱因哈德在长杆一端触发装置，另一端的刀片便会开始工作。剪断天线，是为了直升机能在飞船周围自如地行动。 

接下来的计划是，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，直升机会把飞船和宇航员都送到一艘回收船上。 

只不过，事情没按照计划走。飞船因为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。他赶紧摘下头盔，在海水里挣扎了几分钟，这才有惊无险。 

关于当时发生了什么，参加回收任务的莱因哈德在上世纪90年代接受访问时说，那时正在剪天线，当剪刀接触到天线的时候，他还没来得及操作，剪刀却被触发了。与此同时，他还看到了静电电弧（electrostatic arc）。 

静电放电时产生的电弧演示丨《原来如此》

假如莱因哈德说的是事实，控制剪刀的爆炸装置，和控制舱门的爆炸装置，很可能都是被静电触发的。 

那静电会是从哪里产生的？静电最常见的来源，便是物体与物体相互摩擦。而直升机的螺旋桨不断与空气发生摩擦，积累静电得天独厚。 

研究者怀疑，在莱因哈德剪天线的过程中，直升机就通过剪刀向飞船放电，所以他才看到了电弧。

其实除了莱因哈德，还有一个人说过，曾经在剪天线时遇上静电，他的经历可能比“看到电弧”更加直接。 

彼得·阿米蒂奇（Peter Armitage）参加了水星计划当中飞船回收流程的制定，这次的水星-红石4号任务也是整个水星计划里的一步。关于剪天线的步骤，他亲自做过测试，当时由于没戴手套，他的手被静电狠狠地教育了。 

如果他说的也是事实，就更能说明剪刀真的在放电。 

不过，人的记忆终究可能出错，这些证言虽然重要，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。

如果想让推测更有说服力，还需要一些证据。比如，用影像资料来说明，舱门爆开的时候莱因哈德真的在剪天线。 

剪天线和舱门爆开真的有关吗？

当年，参与回收任务的直升机不止上文提到的那一架，还有第二架直升机跟在旁边，拍下了一些影像资料。

如今，研究者们拿到尘封已久的视频，用一些图像增强技术做了处理，从中找到了高概率是舱门爆炸的瞬间（就在红色箭头出现之后）： 

修复后的视频丨Apollo Remastered

假如你没看清发生了什么，下面有动图可以反复观察。水面那片一直存在的黑影，是飞船露在水上的部分；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

研究者说，在拿到的影像资料里，发生在船舱附近的动作就只有这一处，共17帧，时长0.7秒。他们相信，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。 

假如单看一帧，可能很难找到线索。但假如把前后多帧堆叠起来，可以有效降噪，提升画质，看到原本看不到的风景。 

比如，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，门口隐约显现出一个人影。仔细看可能还会发现，他把一根长杆伸到了外面，仿佛朝着飞船的方向。 

看不清杆子方向的话，请对照图C那条橙色的线（研究者把线延长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。假如是这样，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，研究者便更相信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产生关联，静电大概是最直接的解释。 

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）。比如，下图中的莱因哈德更加清晰了，研究人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。 

还是有人站在直升机侧门处，手里拿着长杆丨参考文献[1]

下面还有一张多帧堆叠后的图像，也来自那0.7秒之后。研究者说，从这张图可以明显看出天线已经被剪断了。右边是天线原有的长度，可以对照观看。 

左为天线被剪断（大概），右为天线原来的形态丨参考文献[1]

这些线索，唤醒了另一位证人的记忆。当年负责驾驶直升机的詹姆斯·刘易斯（James Lewis）说： 

我原本的印象是，我们当时正朝飞船靠近，舱门就爆开了。但看了修复的视频，我又重新检查了自己的记忆库。现在看来，莱因哈德肯定把天线剪断了，我大概还差一两秒就能把直升机停在一个合适的位置，好让他用设备钩住飞船，舱门应该就是那时候爆开的。

把剪天线和舱门爆炸两件事锁定在几乎同一时间，是此番图像增强操作最大的收获。这样一来，研究者们更有理由相信，是直升机上的静电导致了舱门提前爆炸。 

当然，多帧堆叠的结果也告诉我们，事发大约5秒之后，宇航员格里森终于出现在了水面上。 

宇航员浮出水面丨参考文献[1]

事故发生的年代，还没有多帧堆叠这样的操作能让人们看清图像。而近年图像处理技术日益精进，人们用起类似的方法也愈发得心应手。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年前的事件便展现出了更清晰的面貌。 

如果说格里森在这起事件里犯了什么错，可能就是不该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。毕竟，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候来。 

还是躲不过

1961年逃过一劫的格里森，后来又入选了阿波罗登月计划。如果一切顺利，他可能会一直参与训练，并跟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任务当中，舱内发生了凶猛的火灾，格里森和另外两位参与测试的宇航员全部丧生。 

调查认为，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蔓延并失去控制，舱内气压也迅速上升。  

火灾后的飞船AS-204丨NASA

重要的是，宇航员们未能成功逃生，依然与舱门有关。 

出于避免舱门意外爆开的安全考量，飞船已经抛弃爆炸舱门，安装了手动舱门。为了在太空飞行过程中，利用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：当他们解除所有门栓准备开门的时候，舱内气压已经大到三人完全拉不开门。 

后来，为了纪念三位牺牲的宇航员，NASA将这次测试任务追授为“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.

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