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如果一个宇航员从太空中跳伞,那会怎样?看完细思极恐

时间:2023-05-16 02:08:50 | 浏览:574

当人们在谈论到身处太空中的人时,一般会有一个隐含的假设(除非有特殊的说明),那就是这个人是身处在国际空间站的。国际空间站,是一个距离地面高度在330到435公里之间围绕着地球运行的大型空间站。因此,如果我们谈到的是从太空中跳伞或者跳下,我们

当人们在谈论到身处太空中的人时,一般会有一个隐含的假设(除非有特殊的说明),那就是这个人是身处在国际空间站的。国际空间站,是一个距离地面高度在330到435公里之间围绕着地球运行的大型空间站。因此,如果我们谈到的是从太空中跳伞或者跳下,我们应该假设宇航员是从国际空间站跳下来的。

对此,我们产生一个疑问:宇航员从国际空间站跳伞或者跳下去,会发生什么?

图片说明:从太空中跳伞

简短的回答:宇航员将绕地球轨道运行,最终坠落到地球上,但在某些情况下处于重返大气层的途中会被烧毁。

普通跳伞和太空跳伞的区别:

高度不同

首先,我们应该知道从国际空间站跳伞和普通跳伞有着巨大的区别,那就是从太空跳伞的人们是要试图回到地球上的。在后者情况下,你通常会从一架距地面不超过2.84英里(4.6公里)的高度巡航的飞机上跳下。但换做是在国际空间站,你实际上要从至少205英里(330公里,这是国际空间站轨道的最低点)的高度跳下!

图片说明:高度比较

将普通跳伞运动员菲利克斯·鲍姆加特纳的高空跳伞(他拥有不靠飞行器辅助的世界最高垂直自由落体记录)和宇航员的太空跳伞进行比较。

这两次跳伞的高度差超过200英里,这足以说明国际空间站的跳伞不属于普通跳伞的范畴。

跳伞运动员跳伞的速度

其次,关于国际空间站,人们又有了另一个错误的假设: 它是一个缓慢移动的物体(有些人甚至认为它根本不移动)在太空中徘徊在地球上方几百英里处,因此从里面跳出来并不是一件难事。然而事实并不是这样,国际空间必定是在移动的,并且速度极其的快!它的轨道速度,即它绕地球运行的速度是非常惊人的,每小时达到17,200英里(27,600公里)。要想明白到底有多快,请想象一下:如果你从足球场的一角发射子弹,国际空间站将同时穿过整个场地,还要比子弹多行进9.1米(10码)。

图片说明:国际空间站 vs子弹比赛模型

国际空间站可以很轻松地在比赛中击败飞行中的子弹。很明显,一个人在普通跳伞时的飞机的速度远没有国际空间站那么快。

空气

从距地面12,000英尺(2.27英里)的标准高度跳伞的人在空中落下需要一分钟,并且在降落过程中不需要额外补充氧气。原因很简单:在这个高度下大气层的密度足够稠密,可以在跳伞期间为跳伞者提供充足的氧气。但是,如果你从国际空间站跳出来,情况就有所不同。这里距离地球表面太高,空气变得太稀薄(甚至达到不存在的地步)以至于无法呼吸。完成“高空跳跃”的菲利克斯·鲍姆加特纳,从距地面39公里(24英里)处的一个太空舱(仍然低于国际空间站的高度)跳下,在降落期间就需要氧气的支持。

因此,从国际空间站进行跳伞的人需要在他们的衣服中存储非常大量的氧气,但是在他们降落到地球的过程中不会用到,因为在太空中根本就不会发生“降落”。

从国际空间站里跳出来的人会怎么样?

尽管已经了解了上面提到的所有内容,如果一名宇航员(暂且称他戴夫)仍然决定尝试这个令人难以置信的壮举从国际空间站跳出,那么他将面临的情况是极其不乐观的。

假设他的“跳跃”只包括从门上蹦出或者只是松手离开国际空间站(即他的跳跃没有任何人为的手段,如火箭),他将以与国际空间站相同的速度行驶,即最初以每小时17,200英里开始并继续绕地球运行。区别于普通跳伞,他不会立即降落到地球,原因与国际空间站不落到地球的相同:速度快。

很多人不能理解,国际空间站实际上一直处在向地球靠近的过程之中,哪怕就在你阅读的这一秒!

国际空间站的高速运动模型

国际空间站永远在向地球表面靠近,但它实际上永远不会撞到地面。这是因为它运行时的水平速度非常高,以至于当它即将撞向地球时,它下方的行星表面也会不断变弧。

让我们换一种说法:假设你从地面上以特别高的速度扔橡皮球(指的是十几英里/秒,除非你是绿巨人,否则这在物理上讲是不可能完成的),这个橡皮球不会像其他球从你的手中释放后很快掉落到地上那样。这是由于它的水平速度很高,当它即将接触地面时,地面也会逐渐变为弧面,球也会继续移动。把球替换成国际空间站,你也许就会明白为什么国际空间站能够安全地绕地球运行并且永远不会坠落。

因此,根据想象中的这位宇航员跳出国际空间站的速度,戴夫将陷入与国际空间站稍微不同的轨道,并继续绕地球运行。

由于没有携带任何火箭,他也无法像国际空间站一样定期受到助推器的帮助维持原有的运行轨道,他将逐渐开始脱离并越来越接近地球。在这期间,无法避免的会出现碰到其他轨道上的卫星和大型物体的情况。面对所有可能发生的情况,我们需要拥有一个非常重要的假设:戴夫有一套特殊的宇航服,可以在他环绕地球期间存储他所需要的水、食物和最重要的氧气(据记录,这种宇航服目前并不存在)。

经过很长一段时间比如几个月,当戴夫远离他的初始轨道时,他的轨道速度将呈指数下降,导致他会以螺旋式的运动状态降落到地球上,同时很有可能在他重新进入地球时被烧毁。

基于上面挑战的实验结果,我对任何想要从太空进行跳伞的人的建议是:不要!

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. sciabc

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