这是在网络上看到的一个话题,有人问如果空间站出现了故障,能从太空跳伞回到地球吗?不得不说这是个脑洞非常大的问题,既然有这么大脑洞的提问,咱们也来开开脑洞,看看从空间站跳伞的宇航员,究竟会遭遇什么?是否能回到地面? 目前在轨运行的空间站一共就两座,一座是我国正在建设阶段的天宫空间站,另一座就是即将退役的国际空间站。我国空间站到目前为止,还没有出现过任何意外,而国际空间站运行二十多年时间里,发生过各种大大小小的事故。距离今天最近的一次,就是年10月15号时,国际空间站出现了失去方位的情况,事故持续了半个小时左右,不过很快就恢复了正常。 但不管怎样,国际空间站迄今为止还没有发生过危及宇航员性命的事故,更没有宇航员要选择出舱跳伞逃生的情况。所以以下内容我们只能是假设,以开脑洞的方式来回答这个开脑洞的提问。 1、怎样的事故才会放弃空间站? 空间站在距离地面公里左右的太空中,以7.9公里/秒左右的速度围绕地球高速飞行,此处的太空是一种真空、失重和强辐射的环境。空间站内的生命保障系统为宇航员提供了空气、水源和食物,还隔绝了宇宙辐射的伤害。 也就是说空间站是宇航员能够在太空翱翔的生命保障基地,宇航员脱离了空间站的保护将无法生存。而一旦空间站发生重大事故,宇航员就会面临生命危险。 那么什么样的事故才会让宇航员离开这座生命基地,而选择跳伞这样的逃生方式呢?我认为主要有两种情况。 一是空间站被陨石撞击 以空间站的运行速度,很小的一块陨石撞击都是致命的。年8月29日,国际空间站出现了舱内下降的情况,经排查发现是联盟号飞船生活舱卫生间的墙上,出现了一个直径2毫米左右的小孔。据分析,这个小孔是一颗微型陨石撞击造成的。 因此空间站存在被陨石撞击的风险,而一旦这颗陨石足够大,那么对空间站造成的破坏是巨大的。空间站被撞出洞的结果就是舱内的空气迅速流失,宇航员不仅无法呼吸,还会因为真空而马上毙命。 所以一旦有陨石撞击把空间站撞了一个洞,而且宇航员有时间穿上舱外宇航服的话,那么他们只能抛弃空间站等待救援。 二是空间站发生火灾 人类在早期载人航天飞船研究方案中,生活舱采用的是低压纯氧的空气环境,但在发生了两次纯氧舱火灾后,科学家们才把生活舱内的空气,设置成跟地球大气层一样的空气成分,也就是21%氧气、78%氮气以及部分二氧化碳。 这种空气环境不仅有利于宇航员快速适应太空生活,还有利于避免火灾的发生,但是空间站是一个复杂的依靠电力的系统,发生火灾的可能性并非完全没有。 而一旦空间站发生火灾,宇航员只有一条路可选,就是穿上舱外宇航服逃离空间站,之后就听天由命了。 总之能把宇航员逼到放弃空间站选择跳伞(假设配备了降落伞)逃生的份上,一定是那种不跑不行的重大事故。 2、逃出来的宇航员能活多久? 现在我们假设空间站已经报废,宇航员身穿舱外宇航服在太空之中漂浮,那么他的去向会是哪里呢?会不会降落到地面上呢? 空间站是以7.9公里/秒左右的速度在飞行,从里面逃出来的宇航员一开始也是以这个速度在飞行。距离地面公里的太空之中,几乎是一种真空状态,没有任何风力或者阻力,这也就意味着宇航员的飞行速度并不会轻易降下来。 所以从空间站逃出来的宇航员会长时间环绕地球飞行,这个时间要比你想象的要久的多。可能你会问为什么不是一直绕飞呢?不是说以第一宇宙速度飞行的物体会一直围绕地球飞行吗? 这是因为公里的位置,虽然也算真空环境,但还是会有非常少量的空气成分,这会给在此高度飞行的飞行器轻微的阻力。 就比如空间站长期在轨飞行,也会出现高度下降的情况,只不过每过一段时间就会借助助力系统稍微抬高一些,这样才不至于飞行高度越来越低。 但是逃出来的宇航员并没有助推系统,他飞行的高度和速度都会随着时间的推移慢慢下降,只是这个时间比较漫长,舱外宇航服8个小时的供氧时间是远远不够的。 所以说,一旦宇航员“跳出”了空间站,他能够存活的时间最多不会超过8个小时,在坠落地球大气层之前,宇航员就已经窒息而亡了。 3、宇航员会去向何处? 前面我们已经提到,宇航员不会一直围绕地球飞行,那么他最终的去向会是何处呢? 宇航员在公里太空处飞行,由于受到非常轻微的阻力作用,他的飞行速度会慢慢下降,当速度下降到一定程度时就无法保持绕飞状态。那么宇航员会以非常快的速度冲向地球大气层,就像载人飞船返回舱返回那样。 我们知道返回舱返回时,冲入大气层跟空气摩擦会升温至上千摄氏度的高温,返回舱表面有耐高温涂层,才不至于燃烧在大气层中。但舱外宇航服无法耐受上千摄氏度的高温,所以宇航员会燃烧在大气层中。 可能你会说他可以打开降落伞啊(假设还没死的情况下),事实上这也是行不通的。因为大气层上上空的空气非常稀薄,宇航员在正式进入大气层之前打开降落伞是无法降低速度的。 而进入了大气层再打开降落伞,宇航员会承受非常巨大的撞击力,而且降落伞也无法抵消宇航员坠入大气层时的速度,宇航员还是死路一条,最终燃烧在大气层中。 所以说宇航员最终的去向是坠向地球,但不会落到地面,他在坠入大气层的过程中就会烟消云散,宇航员在轨生活产生的固体垃圾就是这样处理的,返回舱返回时抛到大气层中燃烧掉。 4、那该如何救援宇航员呢? 既然宇航员从空间站跳伞行不通,那是不是意味着发生重大事故时就无法救援了?其实不是的,空间站出现重大事故时,地面是有救援方案的。 如果经常
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