一柄扳手引发的美国核导弹大爆炸
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小火箭出品
本文作者：邢强博士
带有核弹头的洲际弹道导弹是国之重器，是国家核威慑力量的重要组成部分。为了能够拥有快速反应能力，洲际弹道导弹往往会选用可长期贮存的常温液体燃料或者固体燃料，在导弹地下发射井中时刻处于待命状态。这些部署在偏远小镇旁边，默默无闻的核导弹不会引起太多人的注意，直到有一天，一次小疏忽引发了一场巨大的爆炸之后，有关核导弹的贮存安全问题才终于受到了重视。
时光如白驹过隙，早些年发生的那次重大事故如今终于得到了解密，而小火箭好友给予的事故报告与事件当事人和出事发射井周边的居民的回忆录也在帮助小火箭努力还原事件发生的诸多细节。
1.山脚下的核基地
1980年9月18日下午3点，美国空军下士戴维·鲍威尔的车飞驰在阿肯色州的65号高速公路上。这条连接了路易斯安那州的克莱顿和明尼苏达州的弗里伯恩县的全长998英里（约1606千米）的高速公路穿过了美国南方的大片荒无人烟的区域。
他今天要到374-7号洲际弹道导弹地下发射井中对导弹进行例行检查。对于美国空军25C-2-12号技术手册上的内容，他已经熟记在心。大力神2号导弹相对于之前的大力神1号导弹来说，在操作和维护保障方面进行了大量简化，不过需要注意的是大力神2号导弹改用了混肼50和四氧化二氮有毒燃料，相对于大力神1号导弹的液氧煤油无毒燃料来说，要在防止泄露方面下足功夫。（有关大力神2号导弹的常温有毒燃料，详见小火箭的公号文章《井与肼的魅惑：大力神2号洲际弹道导弹》）
374-7号发射基地位于偏远的荒地上。离基地最近的，能够在地图上找到的地方就是他正在穿过的这个叫做大马士革的小镇。小镇人口不到400人，镇上建筑不多，除了政府小楼、警察局、学校等公共设施之外，就只有零散的民居了。鲍威尔只和镇上唯一一家杂货店和唯一一家加油站打过交道。
绕过一座顶着生锈的铁皮屋顶的谷仓后，鲍威尔开到了一条只有两车道的小路上。汽车一路向北来到一座名叫奥扎克的小山脚下。他把车停在停车场上。下车时，他瞥了一眼信号指示灯。
这组由交通信号灯改造而来，高高挂在一根木头杆子顶端。如果绿灯亮起，表示一切正常；黄灯亮起，表明有问题出现或是导弹正进行加注作业，无关人员将被禁止下井；红灯亮起时，说明有较大问题，需要基地内的人员随时注意撤离。信号灯下面有一个巨大的克拉克森高音喇叭。喇叭响起时，要么是大力神2号导弹正准备发射，要么就是发射井出现了严重情况，所有地面人员都要立刻撤离到基地2千米以外。（上图是留存下来的另外一口发射井的信号杆，可惜信号灯没有了，只留下了高音喇叭。）
鲍威尔看到，今天的信号灯依然是绿色的，而且谢天谢地，这个克拉克森高音喇叭的声音，他从来就没有听到过。
2.一次例行的检查
1980年9月18日下午6点20分，美国空军下士鲍威尔和二等兵杰弗里开始进入发射井，对井内的一枚大力神2号导弹进行例行检查。这个工作，他们已经重复进行了数十次了。
大力神2号洲际弹道导弹是美军最早的能够从地下发射井中直接升空的洲际导弹。该导弹用常温液体燃料替代了液氧煤油低温液体燃料。这些常温燃料常年贮存在导弹里面，发射前无需再进行加注。这使得导弹从接到发射指令到升空的时间可以控制在60秒以内。
但是，这样做是有代价的。常温燃料由充当氧化剂的四氧化二氮和充当燃烧剂的混肼-50（50%的偏二甲肼和50%的肼混合）组成。其中，肼是剧毒物质，而且与一般的氧化物一接触就会剧烈燃烧；四氧化二氮则是联邦政府认定的A类剧毒物质，具有极强的腐蚀性和毒性。因此，需要对长期贮存在大力神2号导弹中的这两种剧毒物质进行定期检测。
鲍威尔和杰弗里首先来到最靠近地面的地下1层。他们走在井内为维护人员搭建的钢制地板上。高31.4米、直径3.05米的大力神2号导弹就在井中央的位置。他们能够看到导弹钝钝的弹头。这是一枚战备执勤弹，弹头里面装载了一枚爆炸当量为900万吨TNT的货真价实的氢弹。
这种氢弹试爆的场景。摄于1958年6月28日
杰弗里向井下望去，导弹矗立在44.5米深的发射井中。然后，他抬头又看了一眼顶上540吨重的钢制发射井盖之后，就跟着鲍威尔下到2层去了。地下2层有一台功率强大的冷却水泵，还有一排供工程人员在紧急情况下冲洗衣服和身体（尤其是眼睛）的高压喷淋设备。杰弗里祈祷着这辈子不要用上这些东西之后，进入发射井电梯。
3.扳手套筒掉了！
鲍威尔和杰弗里下到地下3层时，闪着光的报警灯引起了他们的注意。这是导弹二级氧化剂贮箱的低压报警灯。为保证氧化剂能够在导弹管路中顺利流动，保持一定的高压力是必须的。鲍威尔清楚地记得手册里的要求，他和杰弗里一同检查了贮箱周围，没有发现泄露情况。同时，他看了一眼温度计，估算了一下，觉得这样的压力减小并不是因为温度波动造成的。
“未发现泄露，判定为常规氮气损失，请求补加氮气。”鲍威尔通过无线电向发射井指挥官汇报。
“准许。”指挥官回应。
鲍威尔的判断是正确的，氧化剂箱内的压力由高压氮气提供，在管路阀门的微小缝隙处，这些氮气会不停地向往泄露，因此需要定期补充。这个道理和定期给自行车轮胎打气是一样的。
鲍威尔在杰弗里的协助下，踩着有些发晃的踏板，靠近大力神导弹的弹体。他举起一把90厘米长、11千克重的套筒扳手努力将导弹二级氧化剂贮箱上的氮气补加阀拧开。他举着扳手，开始拧松阀门上的紧固螺丝。
“注意，扳手力矩不得超过160英尺·磅力（约216.9牛·米）。”指挥官通过无线电向鲍威尔提醒着。
大力神2号导弹的壳体厚度只有1.297毫米，由2014-T6铝合金棒料经过拉伸、焊接和化铣制作而成。为了最大限度地减轻导弹重量，使导弹拥有超过15000千米的射程，大力神2号的贮箱和弹体外壳是共用的，也就是说，136.881吨燃料和氧化剂就仅仅由这层薄如蛋壳的铝合金包裹支撑着。
糟糕！就在鲍威尔拧扳手的时候，扳手套筒突然从他手中滑落。2.7千克重的铁疙瘩快速下坠，鲍威尔试着伸手去抓，但是没能抓住。亮闪闪的铁圆柱直直向井底坠去，下落24.3米后，重重地撞在W形导焰槽上，然后又快速弹起。
叮！一声脆响之后，大力神2号导弹一级燃料贮箱被撞出一个洞！
鲍威尔和杰弗里呆住了，时间仿佛静止了一般。
为了预防核打击对井内导弹产生冲击，发射井内壁铺设了900毫米厚的消音材料。这些材料吃掉了扳手套筒与贮箱撞击的脆响，没有形成持续回音。但是，从下方传上来的类似花园喷水器的声音告诉他们：出事儿了！
鲍威尔立刻通过无线电报告了情况。就在他试着说得更明白一些时，一股诡异的气味开始从脚下弥漫上来。这是混肼-50独特的味道——致命的腥味。鲍威尔和杰弗里立刻冲回2层，穿好防化服，等待指示。
4.出大事儿了！
在地下控制室的柴德斯注意到，一级燃料箱的低压报警灯突然以极快地频率闪出红光。还未等他反应过来，井内的气体传感器已自动发出肼蒸汽浓度超标的信号。下午6点30分，发射基地停车场的克拉克森高音喇叭突然发出了尖锐刺耳的报警声！
地下控制室通过一道不锈钢长廊与发射井相连，中间隔着两道防爆门。警报响起后，防爆门自动锁闭。控制室的通气管路也自动关闭了，应急供氧设备开始自动启动。
很快，和控制室隔着两道防爆门和一条长廊的发射井内的肼蒸汽浓度就超过了30ppm（这是允许人员在此停留的最大浓度值），而当柴德斯冲到紧急排风开关的时候，浓度就超过了100ppm。他要启动发射井内的大功率排风扇，将已经超过危险浓度的肼蒸汽抽出去。
然而，他按了好几次按钮，排风扇转速指示依然是0。他翻出应急操作手册，终于明白，当发射井控制系统认为井内有发生重大火灾的风险时，会自动关闭排风扇电源，以免风扇将新鲜空气引入，助长火势。
就在地下发射基地里的10个人感觉到大事不妙时，发射井自动喷水系统开始工作了。35万升的水怒吼着冲向导弹，为导弹降温，并奋力稀释混肼-50的浓度。
5.大冒险
晚上8点05分，井里的导弹还在继续泄露燃料，而应急消防水箱已用尽最后一滴水。按设计，当井下水箱的水用光后，有一个容量更加巨大的备用水箱可对其进行补充。但是，水迟迟没有泵来。
动用K组人员！K组是一个经过专业培训的发射井紧急情况反应小组，他们了解导弹和发射井的细节，在处理有毒燃料方面受过专业训练。K组建议不要动用井内水泵来强制补水，因为肼蒸汽的浓度太高，启动水泵的火花有引爆井内气体的风险。
在冷却水用尽之后，井内温度逐渐上升。发射井内的设计温度为15.56℃，虽然在荒漠地下的发射井中维持这样的低温非常不易，但是发射井还是用巨大的空调系统耗费大量能源来进行降温。大力神2号导弹的氧化剂四氧化二氮的沸点是21.1℃，一旦温度超过这个值，贮箱就会因四氧化二氮沸腾而压力大增，出现爆炸风险。
赶到现场的莫泽上校询问控制室导弹贮箱此时的压力。控制室报告：一级燃料贮箱2.2psi，一级氧化剂贮箱18.8psi。K组解释道：燃料贮箱压力是正常值的五分之一，氧化剂贮箱压力是正常值的2倍。莫泽认为，此时保住井内10名空军军官的性命要比保住这枚导弹重要得多，他立刻下令：全员撤离！
晚上10点15分，大力神2号导弹的研制单位马丁·玛丽埃塔公司的副总裁查尔斯打来电话，建议不管手册上怎么写，这种情况下，要按照约定范围尽快疏散，等到井内有毒燃料散尽后再做打算。
凌晨0点半，就在那个扳手套筒坠落6小时后，发射井的通气管继续向外冒着白色烟雾。基地高层命令，派人到井口进行混肼-50测试，如果浓度小于250ppm，则派人进入控制室，查看氧化剂贮箱压力，并择机开启排气设施。
K组不建议这样做。但是，基地方面有他们的考虑：一旦氧化剂贮箱压力超过极限，就会触发导弹的自我保护机制，贮箱泄放阀会主动向外倾泻四氧化二氮，而72.9吨的一级火箭氧化剂与井底的37.8吨混肼-50接触瞬间，就会发生剧烈爆炸。这样的爆炸会让导弹头部那颗900万吨TNT当量的氢弹作何反应，谁都摸不准。趁爆炸还未发生，及时抽走肼蒸汽，这个险，值得一冒。
3人敢死队很快就组建了起来。他们穿上类似宇航服的火箭燃料操作服，拿着手持式肼蒸汽浓度测试仪，下井了。22岁的俄亥俄小伙子戴维·利维斯顿抽到了最短的稻草，走在最前面。
当肼蒸汽浓度超过250ppm时，接触到的人会出现惊厥现象；当浓度超过10000ppm时，操作服难以维持正常保护作用；当浓度超过20000ppm时，任何微小的火花都会引发巨大的爆炸。
他们3人小心翼翼地进入控制室，仪器显示180ppm，仿佛情况得到了控制。然后，3个人用撬棍撬开检修门，进入发射井。一股极腥的气浪瞬间将他们冲开。手持式检测仪发出尖厉的警报声。这里的肼蒸汽浓得都无法让人看清手边的物体了。
时间已近凌晨3点，他们在井下折腾了半个多小时，已经精疲力竭，操作服的氧气储备也不多了。而且肼蒸汽的浓度实在是太高了，恐怕操作服连1分钟也支撑不住。
撤离！3人爬上逃生梯。但是，他们清楚地记得，刚刚控制室里显示，井内温度已达26.7℃，远远超过四氧化二氮21.1℃的沸点，氧化剂迟早要喷出贮箱，如果不尽快排出肼蒸汽，爆炸在所难免。
戴维·利维斯顿又冲了下去，用力接通了排风扇的手动开关。然后，3人穿着笨重的操作服拼命向上爬。
6.大爆炸！
轰！巨响之后，3人都失去了知觉。当醒来的时候，他们发现身上的操作服和头上的头盔都已千疮百孔。跑在最后面的戴维·利维斯顿脚朝天躺在地上，腹部肿得很高，有好几块混凝土炸入了他的肚子，并挤出了部分肠子。戴维咽气之前，不停地说：“请你们不要把这一切告诉我的母亲。”
爆炸之后，救援人员发现的敢死队员的头盔和防护服。
凌晨3点，136.8吨燃料在井内爆炸了。
540吨的井盖被顶飞后，重重摔到基地一侧。374-7发射井瞬间变成了一个巨大的弹坑。冲天的火焰带着棕红色的烟雾，映红阿肯色州这个偏远地区的天空。
而万幸的是，氢弹的保险依然有效。这枚氢弹穿过爆炸的火球，在空中飞了100多米高后，砸到了30米外的一处空地上。
肼蒸汽通过皮肤，侵入基地工作人员的体内，不过抢救之后，这些人保住了性命，只是皮肤上留下了可怕的毒气灼伤痕迹。
基地的士气大受打击。很多人认为戴维·利维斯顿的死亡其实是可以避免的。而鲍威尔则一直为自己的闪失追悔不已。美国从1974年到1979年期间，发生了125起因氧化剂腐蚀管路而出现的泄露事件，而1980年的这次因扳手坠落引发的大爆炸则是首次出现。事后，人们发现，检修工具在发射井坠落的事件时有发生，只不过鲍威尔的扳手套筒恰好撞到贮箱才出现事故。上图为同款扳手套筒（重2.7千克）（整个扳手重11千克，掉下去的是2.7千克重的套筒。）
原本要追究鲍威尔渎职责任的调查委员会改为对其从轻处理，并对发射井的工具设计提出了要求。带有细绳的，固定在检修人员身上的专业工具开始出现，而用于保护导弹的橡胶层也开始广泛使用。
随着时间的推移，1980年9月19日凌晨3点发生的那次爆炸的细节被允许公开。2000年，当初奋力避免氢弹爆炸的敢死队被追授勇士称号，该发射井的遗迹则被列为美国历史保护建筑。2013年，当年的检测仪器的数据被公开，戴维·利维斯顿走进的那口井，肼蒸汽浓度为21000ppm。2014年，深挖当年爆炸事件来龙去脉的一份600多页的报告入围普利策奖历史类报告的最后一轮。
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