如果宇航员不小心飘进太空,会发生什么?
宇航员不小心飘进太空,大概率会成为“人造卫星”,孤独地死在轨道上。在太空中自救的难度非常高,无处借力,除非离飞船不是特别远,冒着生命风险释放宇航服的气体产生推力。
按理说宇航员飘进太空的几率很低,除非是太空事故。宇航员在出舱活动时,都由一条脐带绳连接在飞船上,飞船外部专门设计有一圈挂绳子的栏杆,有脐带绳的存在,基本上就不可能飘进太空,而且在太空中毕竟是有较大的风险,所以在出舱等活动时都有相应的操作规程,避免宇航员将自己或者他人至于危险的环境中。假设宇航员不幸脱离飞船,那么回到飞船的方式无非两种,要么是宇航员想办法自己回到飞船,要么是飞船变轨。飞船绕地一圈90分钟左右,脱离飞船的宇航员大概也是这个速度,宇航服内的氧气可以撑一两圈,有营救的机会,但很难。
宇航员靠近飞船有两种方式,其一是对宇航服放气,宇航服内的气压能维持人的正常生理活动,气体压力大概最少也是半个大气压左右,一旦宇航服破裂气体会迅速地丧失,同时产生反推力,用这种方式能改变自己的位置,有可能能回到飞船,但是这种方式的弊端是宇航服迅速失压带来的宇航员更快地失氧、失水,半分钟内宇航员就可能晕厥,一旦晕厥就完蛋了;另一种方式是恰好穿戴着具备推进装置的宇航服,一般宇航服并无这个作用,这还是美国在80年代进行无绳太空行走时用的宇航服,上边带着十来个以氮气为推进介质的推进器,宇航员最远离开航天飞机100多米。
飞船靠近宇航员也有两种办法,其一就是利用现有的在轨的飞船,不过这种情况用飞船也很难救,飞船绕地飞行,人弹出去后基本上是在垂直方向上有相对位移,轨道高度的改变需要飞船绕地的合适时机启动推进器,通过一两圈变轨到相应高度,在太空中飞船不能像直升飞机一样想去哪就去哪,另外的难度是根据宇航员飞行的轨迹估算其轨道,仅仅以短距离的飞行测算轨道难度也很大,宇航服撑两三小时还可以,可绕地一圈就是1.5小时或以上,没等变轨到位宇航员或许就不行了,而且飞船造价往往很昂贵,还承担着重要的科研任务,变轨营救代价很大;另一种是从地面重新发射飞船,代价也很大,准备时间太长,没起飞呢宇航服内氧气就耗尽了。
还有就是靠飞船上的宇航员营救,若是离开的不是很远,飞船上的宇航员可以将几根脐带绳连接在一起,加个重物向飘离飞船的宇航员抛去,太空无大气阻力,不需要特别大的力气就能抛过去,只要宇航员能抓住就可能将其带回来;飞船上可能配备舱外活动救援简易辅助装置,它外形有点像带着储罐的手枪,可以产生推力,不过效用不持久,这东西在至今也没怎么用过,不好控制方向;离开太远就没办法了,只能冒险尝试第一种方法,操作时间很短,且宇航服破了之后喷气的角度更多变,不好控制自己的姿态,在半分钟之内还搞不定,自己就因为缺氧晕厥了,然后就是宇航服的气体彻底泄漏,宇航员大量失水,在太空极冷或者极热的环境中变成人干。最终成为一个人体卫星。
飘离飞船的宇航员最终大概还会落到地球上,主要不是故意地反冲使自己距离飞船特别远,或者飞船爆炸被推到很远的地方,人就还是在地球高空的大气中,大气层的厚度1000公里以上,受太阳风影响大气粒子甚至能逸散到60万公里之外的地方,绕地球运行的飞船或者宇航员仍受到很微弱的大气阻力,速度会降低,且地球引力不均匀,最终吸引宇航员坠落地球,变成流星划过天际,到地面之后大概就快烧完了。
如果飘在太空外的宇航员没有穿着宇航服的话,在真空的环境下,人体内的气体会很快被压迫出来,最后窒息死亡。因为太空是个真空环境,宇航员刚开始会因为体外压力的减小,身体开始膨胀,但不会爆炸,而是会因为压力差发生气化,最后变成空气消失。而且在毫无保护的情况下,身处充满辐射和太阳光的太空中,即使不被太阳烧焦,也会因为受到各种紫外线和辐射的作用,最后体内发生变异,走向死亡。如果处于太阳辐射的另一面的话,宇航员会很快进入超低温状态,温度甚至接近零下200℃。
那如果穿着宇航服,遭遇危险时,能幸存吗?NASA等太空机构制定有安全协议来保证宇航员的安全,例如在国际空间站里,宇航员们可以用一根26米长可伸缩的编织钢绳,固定在航天器上,太空行走结束后,宇航员们可以顺着这条钢绳返回,这条钢绳的抗拉强度大约为500千克。如果钢绳断裂或者不起作用,宇航员们还可以使用另一个安全装置——小型紧急喷气背包系统,在太空行走时佩戴,喷气背包可以让宇航员自由灵活的飞行,最后安全返回航天器内。如果发生了更不幸的事,喷气背包没法操作,或者宇航员戴着它陷入了昏迷,那就只能寄希望于航天器内的其他宇航员了,但营救任务非常棘手,航天器内的宇航员很难确定受困者的精确位置,目前还没有航天器可以用来找回漂浮在外的宇航员。
接着,地球的引力会把宇航员困在地球的轨道上,如果宇航员的宇航服依然完好无损,那他还有8个小时的时间,直到氧气供应耗尽,最后缺氧而死。而如果在一开始,宇航服就出现破损,那么15秒内,宇航员身体里的血液和水会沸腾起来,急骤的降压会让空气在15秒内流失殆尽,30秒后,宇航员将失去呼吸。
如果宇航员漂流的速度与方向和空间站一样的话,那么宇航员有可能可以顺着原来的轨道重回地球表面。你觉得会得救吗?不,地球的大气层会让宇航员在进入地球的第一秒内就燃烧起来,就像一个小陨石一样,最后化成天空的一道流星。
截至到目前,全世界共有528名宇航员飞出地球,拥抱太空,共有百人实现了太空行走,好像飞入太空已经不是一件稀罕事。但在太空行走不是绝对安全的。2013年,意大利宇航员卢卡·帕米塔诺在进行太空行走时,他的宇航服发生冷却水泄露,进入了头盔内部,在太空中,水漫进了他的眼睛和耳朵,在太空中你不可能摘下头盔来呼吸,最后有惊无险,卢卡·帕米塔诺靠着自己的记忆安全回到了空间站的气闸舱。
当然,空间站大多是有防护措施的,上面我们提到的钢绳就是其中之一,当宇航员要从太空飞船出去活动时,会用到26米长的可伸缩钢绳与飞船相连接,让宇航员与飞船紧紧绑在一起。此外,宇航员通常是每两人或两人以上一起出舱作业,他们会用缆绳将对方绑在一起,另一端固定在航天器上,一旦其中一个宇航员出现危险,其他人可以马上进行救援,这种方法目前还没有出现失误。
科学家们还设计了一种新型宇航服,它是防止宇航员在太空中迷失的终极防护。这种宇航服配备了带有手动推进系统,理论上,他们可以在发生事故时用这套系统自救。这些系统为佩戴者提供了推动自己前进的能力。然而,这些能力可能不足以在真正的紧急情况下拯救宇航员,尤其是当他们失去方向感、受伤或失去知觉时。这种新型宇航服拥有一组太空救援系统,该系统通过监测宇航员在太空行走或其他活动中离开飞船时的运动来工作。它可以利用许多不同的位置跟踪输入,来准确地探测佩戴者的位置。一旦它知道了这些信息,它就会利用一个自动推进系统,在考虑到佩戴者手上的氧气量和身体方向的情况下,引导佩戴者回到他们原来的位置。这套宇航服在设计时考虑了最恶劣的条件,即使宇航员完全丧失行动能力,它也能让他们安全返回太空站。
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