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空間站若是出了事,宇航員可以跳傘逃生,降落回地球嗎?
地球是怎麼樣形成的?
2022年11月,我國空間站的
T形結構
基本組裝完成,這標誌著我國全面完成空間站的建造又更近了一步。
不少小夥伴可能會很好奇,空間站的環境孤立無援,如果空間站出了意外,宇航員該怎麼辦呢?
可以
透過降落傘逃生
嗎?
可以逃生嗎?
答案是
完全不可能
,為什麼大家會有這樣“大膽”的想法呢?究其原因,與航天技術的進步有關。
宇航員穿著的宇航服又被稱為微縮版的宇宙飛船,它的內部環境如同空間站的內艙一般,即使宇航員暴露在惡劣的真空環境當中,依舊能夠生活得很舒適。
而且宇航服具有很強的
隔熱、隔寒
能力,即使在高溫作用下,也不會著火。
所以說,當空間站發生意外,宇航員可以透過配備
降落傘
,直接跳到大氣層上,再進入到地面,只需要掌握好跳傘的時機,就能夠生還。
如果你這樣想,就太低估太空環境的惡劣了。
要知道,物體在進入到地球大氣之前,要進行一個
重力加速度
的過程,根據物體的初始速度的不同,最終被加速到的速度也有所差異。
如果你的初始速度足夠大,那麼你墜落到地面的速度最高可以達到第二宇宙速度。
由於地球的大氣濃厚,空氣中的等各種氣體含量豐富,進入到其中的物體會和空氣產生摩擦,
在高溫和氧氣共同的作用下著火
。
按照我們國家空間站與地面的距離和重力加速度的關係來計算,宇航員一旦受到重力影響進行加速度的過程,勢必會產生極高的溫度。
這種溫度的範疇在2000攝氏度到3000攝氏度之間,
也許會更高
。
在這種溫度條件下,絕大部分材料都具有可燃性,即使是金屬,都能燃燒起來。
而宇航員平時穿著的艙外宇航服,外層的隔熱範圍在零下150攝氏度到150攝氏度之間。
加上內層的隔熱效果,宇航服的隔熱不會超過
1000攝氏度
。
因此,只要宇航員敢
跳傘
,那麼他的結局只有可能是一種——灰飛煙滅。
可怕的速度
當然,在此之前,宇航員很有可能就會因為極高的速度死亡。
人類能夠承受的最大速度值低於
1馬赫
(1225千米每時),一旦超過這個速度,就會出現人在前邊跑、魂在後邊追的情況。
具體表現為,宇航員的耳膜鼻孔鮮血溢位,意識很快就陷入到昏迷狀態,最後因內部器官衰竭死亡。
速度超過得越快,人類死亡的速度也就越快。
這並不是危言聳聽,吉尼斯跳傘紀錄的創造者菲利克斯·鮑姆加特納,就曾在創造紀錄的時候,與死神擦肩而過。
當時的他將飛機開上了同溫層,大約距離地面39千米的地方。
跳下之後,他的速度很快達到了1馬赫,此時已經出現了
心跳過快、
呼吸困難
等問題,很快他便昏迷了過去。
幸運的是,他的跳傘裝置
自動開啟
,再加上有特殊服裝的保護,他才能相安無事地降臨到地面。
事後,鮑姆加特納表示,告訴降落的感覺非常奇妙,都朝著不好的方面發展,自己一直感到後怕。
此後,他也不敢再去嘗試如此驚險的跳傘,鮑姆加特納的紀錄長久以來
沒人能夠打破
。
而物體在進入到大氣當中,被加速到的最快速度大約為11。2千米每秒(4032千米每時),大約為音速(1馬赫)的4倍。
在這樣的速度下,就連都魂可能追都追不上了。
人家在39千米的地方,都因為重力加速度達到了1馬赫,高達400千米的空間站,達到4馬赫的速度,並不是困難的事情。
所以,很有可能在被高溫焚燬之前,宇航員就承受不住重力加速度的影響,直接暴斃。
但是很多人表示,如今的
戰鬥機
速度有的已經超過了1馬赫,並且有的還是人為駕駛,可駕駛員卻相安無事,這怎麼解釋呢?
首先,超音速行駛的戰鬥機少之又少,而經由人類駕駛的戰鬥機,更是屈指可數。
其次,能夠被人類駕駛的超音速戰鬥機,都不會超出音速多少,只要長時間駕駛,對駕駛員的危害並沒有想象得這麼大。
最後,人家駕駛員肯定是要穿相關的
防護服
,並且佩戴氧氣罩,所以最終的影響都不大。
話題回到宇航員的跳傘,其中值得注意的是,一切的前提都是,宇航員能夠受到地球的引力作用,並且在千萬的太空垃圾當中,幸運地落入到大氣層。
絕大部分宇航員在脫離了空間站,遇到的情況只會是一種。
一切的前提
那就是,圍繞著地球做無規則的週轉,並且在過程當中速度越來越快,直到抵消地球的引力作用影響。
如果你不夠幸運,幾十年都有可能滯留在地球的軌道上,無法進入到地球的大氣層。
要知道,宇航服能夠供給宇航員存活的時間也就4個小時左右,一旦超過這個時間,當中的氧氣耗盡,宇航員最終會因缺氧而死。
想要進入到地球的大氣層,就必須要有一個
高額的初始速度
,來掙脫地球的引力作用影響。
但是這種速度會被重力加速度無限放大,如果飛船直接進入到大氣,最終的結局只能是被
焚燬
。
要知道,宇航服能夠供給宇航員存活的時間也就4個小時左右,一旦超過這個時間,當中的氧氣耗盡,宇航員最終會
因缺氧而死
。
所以,要是空間站損毀,99%的宇航員都會是這樣的結局。
並且,在圍繞地球轉動的過程當中,還有可能與其他
太空垃圾
發生碰撞,兩者都處於高速運動的狀態,即使指甲大小的垃圾,也能對宇航員造成不可逆轉的影響。
最後不得不提及的一點是,在高速飛行狀態下,降落傘是很難開啟的。
所以,即使有那麼一億分之一的可能,宇航員即將到達地面,他的結局只能是墜落到地面上,成為灰燼。
既然進入到地球的過程如此危險,那麼載人航天工程又是如何保障宇航員安全返回的呢?
進入地球的辦法
雖然掙脫地球引力需要一個強大的初始速度,但是我們可以在飛船進入地球大氣之後打一個
“水漂”
就能很好地解決。
簡單來講,就是在飛船進入之後,以一個特殊的角度再竄出大氣,重置飛船的初始速度,再次進入,重力加速度的影響就沒有那麼大了。
從當初的
阿波羅11號
載人登月到如今我國的
嫦娥5號
返回地球,利用的都是這項簡單但是需要高技術的方式。
而載人航天飛行器上,還有專門用於減速的
反推裝置
,當中有著大量的燃料,朝著火箭相反的方向推進。
用一個相反的力,達到減速火箭的目的,除了費燃料之外,非常好用。
隨著科技的進步,相信科學家們能夠發明出更多先進的航天裝置,推動人類太空探索。