1967 年 1 月 27 日，在一次例行的发射前测试中，阿波罗 1 号的宇航员遇难。飞船内一根电线短路，火花在纯氧加压环境下引发熊熊大火。十八个月后，阿波罗 7 号的宇航员成为了首批驾驶改良版阿波罗飞船的宇航员，但他们在轨道上脱下头盔时，仍然是在纯氧环境下。为什么，在纯氧环境已经夺走了三名宇航员生命的情况下，NASA 在阿波罗 1 号火灾后没有改变飞船舱室环境？嗯，它改变了，也未改变，而由此产生的改变与冷战对宇航员安全的影响同样大。
肯尼迪总统于 1961 年 5 月 25 日承诺将人类送上月球后不久，NASA 便向工业承包商发布了提案请求，希望建造能够将人类送上月球的飞船。提案中包含一项条款，要求飞船环境为混合气体，即一种类似于我们呼吸的空气的氧氮大气。1961 年 11 月，NASA 将备受觊觎的阿波罗合同授予了北美航空公司，而这份中标提案包含了这种混合气体环境。
但一年后，NASA 改变了主意。随着阿波罗项目部件的成型，重量迅速成为一个问题。对于任何离开地球的任务来说，重量都是一个巨大的考虑因素。更重的飞船需要更大的助推器才能将其送离地面，但如果助推器太大，它自身也无法离开地面。就阿波罗而言，土星五号火箭的第一级必须将自身以及其上的所有部件——第二级和第三级以及指令舱和服务舱和登月舱——送离地面。堆栈顶部的任何额外重量都要求底部有更大的推力才能将整个组合体送往月球。
NASA 意识到，储存氧气和氮气的油箱以及将气体输送到乘员舱的配套硬件和管道会带来显著的重量负担。更不用说它很复杂。管理双气体环境意味着需要开发一个复杂的传感系统，能够检测并响应气体平衡的细微变化，而这样一个系统会增加重量。另一方面，单气体环境则简单得多，也轻得多，只需要一个传感器来监测舱室是否保持适当的压力。更轻、更简单的方案胜过了更重、更复杂的方案，NASA 撤销了最初的决定。阿波罗号将使用纯氧作为乘员舱环境飞往月球。
北美航空公司对此改变并不乐意。对承包商来说，单气体系统的简单性不足以弥补风险。北美航空公司知道——就像 NASA 的许多工程师一样——纯氧环境中的火花会迅速变成熊熊大火。NASA 反驳说，飞船内的压力只有每平方英寸五磅，密度如此之低，即使是纯氧环境也不会引发训练有素的乘员无法处理的火灾。更不用说，到 1962 年年中，NASA 已经成功发射了四次载人土星任务，在舱室中使用纯氧都没有发生事故。既然没有损坏，为什么还要改变呢？没有必要进一步复杂化一个本已复杂的月球任务飞船。
最终，NASA 拥有最终决定权。载人航天器中心主任罗伯特·吉鲁斯于 1962 年 8 月 28 日签署了一份正式合同变更通知，正式将双气体环境改为单气体环境。
北美航空公司按照 NASA 的指示进行，但并非一帆风顺。1966 年 4 月，一艘正在建造中的指令舱环境控制系统发生火灾，造成了严重的硬件损坏，但这并没有重新引发对乘员舱环境的讨论。大部分损坏归因于舱内的商用条形加热器，由于这不是飞行硬件，因此火灾在很大程度上被忽略了。然而，这促使北美航空公司重新审视了飞船内易燃材料的数量和位置，以确保没有可燃材料离电气系统太近。NASA 还要求北美航空公司进行设计更改，以消除由流体泄漏、过热灯具以及大面积裸露织物和泡沫引起的火灾隐患。
但这些改变仅针对阿波罗飞船的 Block II 型（可登陆月球），而不针对将执行地球轨道任务的早期 Block I 型。而阿波罗 1 号是一次 Block I 的地球轨道飞行。因此，在火灾发生当天，阿波罗 1 号的飞船不仅比后来的型号防火性差，而且火灾发生当天的气氛也与飞行中的低密度纯氧环境不同。为了模拟太空中的每平方英寸五磅的压力，在海平面上将舱室加压至 16 psi；这在飞船与外部环境之间造成了等效的压力差。
这就是导致灾难的根源。在一次例行测试中，火花点燃了浸泡在氧气中数小时的所有舱室材料。乘员因吸入烟雾而死亡，飞船被毁。
阿波罗 1 号事故调查促使 NASA 重新审视了飞船的纯氧环境，更简单、更轻的单气体系统和低密度飞行环境的优势仍然存在。NASA 推断，真正的问题在于海平面的高压，而这种情况只在发射前发生。因此，由钝头体胶囊飞船的先驱工程师之一马克斯·法盖特提出建议，NASA 只改变飞船的发射大气。他建议用混合气体代替纯氧，可以选择氧氮或氧氦，比例为 60:40。这种混合大气可以在上升到轨道时排出，并用纯氧代替。这只需要对飞船进行最小的改动，也不会影响乘员；他们将在发射时像往常一样呼吸自己的纯氧供应。
NASA 于 1968 年 3 月 14 日接受了这项提案，并选择氮气作为稀释气体，因为关于车载系统如何与氮气相互作用的问题比氦气少。
阿波罗号在没有进一步严重事故的情况下，以纯氧环境飞往月球，当该计划被取消后，NASA 最终停止了在太空中使用纯氧。航天飞机和国际空间站项目都借鉴了自 20 世纪 60 年代以来一直使用的俄羅斯聯盟號飛船的经验，該飛船始終使用混合气体环境。所有这三种环境都非常接近空气，含 21% 的氧气和 79% 的氮气，压力接近海平面压力。
归根结底，NASA 在阿波罗 1 号火灾后仍维持相同的纯氧环境的决定，归结于需要在预定时间内登陆月球。保持车载系统简单且不增加重量是该机构确保阿波罗项目按时完成并于 20 世纪 60 年代末登陆月球的两种方式。发射环境的改变，在某种程度上，是糟糕情况下的最佳选择，同时也确保了阿波罗 1 号宇航员的牺牲能够推动该机构向前发展。
资料来源：《阿波罗航天器年表》；Mark Gray 的《Angle of Attack》；我关于阿波罗 1 号火灾的旧博客文章；Courtney G. Brooks、James M. Grimwood 和 Loyd S. Swenson 的《Chariots for Apollo》。
