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宇航員從太空中跳下來(lái)會(huì)怎樣? 會(huì)有危險(xiǎn)嗎?
時(shí)間:2017-03-14 09:34   來(lái)源:360問(wèn)答   責(zé)任編輯:沫朵
  原標(biāo)題:宇航員從太空中跳下來(lái)會(huì)怎樣? 會(huì)有危險(xiǎn)嗎?
 
  當(dāng)談及太空,大部分是基于假設(shè)的情況(除非另有說(shuō)明)……現(xiàn)在假設(shè)一位宇航員正位于國(guó)際空間站上——距地球330至435公里 。如果這名宇航員從國(guó)際空間站上跳下來(lái),會(huì)發(fā)生什么?
 
  簡(jiǎn)短回答:宇航員將先圍繞地球旋轉(zhuǎn),最終落向地球,在返回大氣層的過(guò)程中被燒毀!



       “高空”跳傘和太空跳傘之間的差異

       1.高度

       首先我們知道,太空跳傘完全不同于高空跳傘。在高空跳傘時(shí),飛機(jī)飛行高度基本上不超過(guò)4.6公里。但如果從國(guó)際空間站跳下,那么跳躍高度至少得 330公里——國(guó)際空間站運(yùn)行軌道的 高度。

       上圖比較了常規(guī)的高空跳傘、Felix Baumgartner的“太空跳躍”(創(chuàng)造 海拔自由落體的記錄)、以及從國(guó)際空間站上跳下來(lái)。可以看到,太空跳傘與高空跳傘的跳躍高度相差超過(guò)300公里,僅高度這一項(xiàng)就可以完美地把這兩者區(qū)分開(kāi)來(lái)。

       2. 跳傘速度

       人們極易弄錯(cuò)的一件事是,認(rèn)為國(guó)際空間站緩慢移動(dòng)(有些人甚至認(rèn)為它根本就不會(huì)墜落),停留在地球上空幾百公里。 因此,很多人認(rèn)為從國(guó)際空間站上跳下來(lái)不會(huì)出什么大問(wèn)題。

       然而,事實(shí)絕非如此。國(guó)際空間站肯定在運(yùn)動(dòng),并以非常快的速度運(yùn)動(dòng)著。國(guó)際空間站繞地飛行的平均速度為27,600千米/時(shí)(7.7千米/秒),速度快得驚人!要想知道這速度到底有多快,拿子彈做個(gè)比較就知道了。國(guó)際空間站穿過(guò)整個(gè)足球場(chǎng)時(shí),從足球場(chǎng)一端發(fā)射的子彈才行進(jìn)9.1米 。很明顯,高空跳傘時(shí),飛機(jī)的飛行速度可沒(méi)有這么快。

   3. 氧氣

 
  從3.65公里的標(biāo)準(zhǔn)高度跳傘,只需一分鐘左右就會(huì)降落到地面,下落過(guò)程中也不需要補(bǔ)充氧氣。
 
  原因很簡(jiǎn)單,在這個(gè)高度的大氣層足夠厚,能為跳傘運(yùn)動(dòng)員提供充足的氧氣。但是,如果從國(guó)際空間站跳下,就不是這種情況了。國(guó)際空間站距離地球非常遠(yuǎn),空氣極其稀薄(接近真空),人根本無(wú)法呼吸。
 
  Felix Baumgartner從3.9萬(wàn)米的高空跳下(這個(gè)高度仍然低于國(guó)際空間站的高度),下落過(guò)程中也需要補(bǔ)充氧氣。
 
  因此,從國(guó)際空間站上跳下時(shí),需要攜帶大量氧氣。不過(guò),人并不會(huì)直接墜落地球。
 
  從國(guó)際空間站跳下來(lái)會(huì)怎樣?
 
  盡管講了這么多內(nèi)容,如果一宇航員仍然決定進(jìn)行太空跳傘,可能結(jié)果會(huì)很糟糕。
 
  假設(shè)太空跳傘者只是輕輕地從國(guó)際空間站的艙門口躍起(即跳下來(lái)時(shí)不受任何人為手段影響,如火箭的推動(dòng)),由于慣性,他將以與國(guó)際空間站相同的速度繞地球旋轉(zhuǎn), 即每小時(shí)27,600公里。
 
  不像常規(guī)高空跳傘那樣,太空跳傘者不會(huì)立即墜落到地球上,這與國(guó)際空間站能繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的原因相一致:速度。
 
  大多數(shù)人不能理解的是,國(guó)際空間站事實(shí)上一直有落到地球上的趨勢(shì),但它并不會(huì)真的撞到地面上。這是因?yàn)樗乃剿俣确浅?,彎曲的地球表面可避免它落到上面?/div>
 
  打個(gè)比方,如果你站在地上往前仍出一個(gè)小球,那小球會(huì)向前飛一段距離再落到地上?梢钥吹,小球的水平速度越高,那它在落地之前飛行的距離也越遠(yuǎn)。當(dāng)小球的水平速度達(dá)到7.9千米/秒之時(shí),由于地球是個(gè)球形,地面是彎曲的,小球就能避免落到地上,從而繞著地球旋轉(zhuǎn)。把國(guó)際空間站想象成這個(gè)小球,這樣就能理解為什么國(guó)際空間站一直繞著地球飛行,而不會(huì)墜落下來(lái)。
 
  所以,試想一下,太空跳傘者以這個(gè)速度跳出國(guó)際空間站,他會(huì)繼續(xù)繞地球旋轉(zhuǎn),但運(yùn)行軌道會(huì)稍微不同于國(guó)際空間站的運(yùn)行軌道。
 
  由于太空跳傘者身上并沒(méi)有火箭等動(dòng)力推動(dòng)來(lái)使他繼續(xù)在軌運(yùn)動(dòng),他就會(huì)逐漸開(kāi)始脫離軌道,慢慢接近地球。他有可能飄到衛(wèi)星和其他物體的運(yùn)行軌道中,并與之相撞。
 
  對(duì)于發(fā)生這一切的重要前提是,這名太空跳傘者穿著特殊的宇航服,里面要配備充足的水、食物和氧氣。
 
  在很長(zhǎng)時(shí)間之后(例如幾個(gè)月),當(dāng)這名太空跳傘者足夠遠(yuǎn)離初始軌道時(shí),他的軌道速度將呈指數(shù)下降,導(dǎo)致他以螺旋方式墜入地球,很有可能在返回大氣層的過(guò)程中被燒毀。因此,太空跳傘的風(fēng)險(xiǎn)顯而易見(jiàn)!

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