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宇航员出舱为何要人扶?太空归来,身体比想象中更脆弱!

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在4月11日上午,执行阿尔忒弥斯2号载人绕月飞行任务的猎户座飞船顺利返回地球,在美国加利福尼亚州圣迭戈附近海域溅落。虽然猎户座飞船在发射升空后先后出现一些小问题,包括厕所故障、氦气泄漏,但是飞船最后安全着陆,宇航员也安全返航,整体上来说,这一次飞行任务还是比较成功的,既定的目标都达到了。

在猎户座飞船返回地球的过程中,美国方面也进行了直播,可能很多网友都看到了直播的画面,或者美国公布的飞船着陆的画面。在其中一个画面中,4名宇航员陆陆续续从飞船内出舱,坐上充气筏。



而从画面中我们可以看到飞船出舱过程中,有很多工作人员在开展工作,有一些工作人员会搀扶着这些宇航员出舱。为什么这些宇航员不能自己出舱呢?

猎户座飞船本次飞行任务的时间不长,从发射升空到返回地球,飞行时间也就是大约10天而已。和在近地轨道飞行大约半年时间的航天员相比,10天左右的飞行时间确实是比较短的,在短期飞行任务过程中,宇航员处于失重状态下的影响不会像在近地轨道执行半年飞行任务那么大。不过,宇航员在太空中受到的影响还是不能忽视的。



猎户座飞船从发射升空后,就开始奔向月球,然后绕到月球背面就返回地球,飞船以接近地球第二宇宙速度11.2公里每秒的速度重返地球,飞船进入大气层后就会剧烈减速,宇航员承受的过载是比较大的,达到3-4个G的过载。

而且,猎户座飞船在伞降的过程中,侧风也会吹着飞船返回舱在空中飘荡,也会增加飞船内宇航员的不舒适感。



除此之外,还有一个原因,那就是猎户座飞船最后是直接溅落到大海的,飞船溅落到海面和在地面着陆不大一样。

在地面着陆的话,飞船着陆后,基本上就不会出现移动等情况了,而在海面上就不一样了,海浪会让飞船返回舱在海面上晃动,这也会增加飞船内的宇航员的不舒适感,甚至可能会出现头晕等情况。



当搜救队伍来到飞船着陆点附近后,他们会先对飞船进行检查,然后确认宇航员的情况,最后打开飞船舱门,帮助宇航员出舱。其实也是为了避免这些宇航员受到伤害。

不过,这些问题都不是很大。因为载人绕月飞行任务飞行时间也就是大约10天而已,宇航员没有长期处于失重的环境下,他们的肌肉、骨骼流失不会很明显,休息一下就可以正常行走了。后续,他们也会进行康复训练,来回复肌肉、骨密度、心血管功能。



为什么选择在海面着陆?

飞船溅落到大海后,会出现颠簸等情况,还可能会出现飞船泄漏,海水进入飞船的情况,美国为什么选择在大海溅落,而不是在陆地着陆呢?

美国的地理环境很适合海面溅落飞船,而且美国的基地遍布全球,也有助于快速搜寻飞船。

和在陆地着陆相比,在海面着陆其实有很多优势。



第一个就是面积足够大。地球表面积大约有71%都是大海,就算飞船盲降的话,大概率也是溅落到大海的。而且,大海不像陆地有各种各样复杂的地形地貌,哪里都一样,在海面上进行着陆,在这方面的安全性要比在陆地着陆高很多。

在陆地着陆的话,飞船一般都是在国内进行着陆的,而着陆点的位置要足够大、要远离人群,还有地势平坦不能有复杂的山林,所以陆地适合飞船着陆的地方不会很多。这就对飞船重返地球时的精度要求非常高了,才能比较精准地降落到预选的着陆点。



飞船在大海溅落,就不需要考虑太多这方面的因素,飞船再入大气层的时间、位置的选择范围比较广,而且允许飞船轨道存在一定的偏差。

第二个就是海上溅落的话,对飞船可以起到一定的缓冲减速作用。虽然进行了伞降,飞船速度大幅度下降了,但是直接着陆的话,速度还是比较快的。



像我们的神舟载人飞船、俄罗斯的联盟号载人飞船采用反推发动机进行最后的缓冲。载人龙飞船、猎户座飞船直接溅落到大海,让海水吸收了飞船的能量,起到了缓冲减速的作用。

虽然海面着陆有很多优势,但是海浪会冲到飞船返回舱导致出现晃动,如果搜寻飞船的过程比较漫长,或者打捞飞船耗时太长的话,对宇航员来说体验感会差一些。



飞船外部烧得黑不溜秋

从画面中,我们还看到了猎户座飞船外部的细节,和出征太空时的情况不一样,飞船发射升空以及在太空飞行时,飞船返回舱外部都是很干净的,但是在着陆后,飞船返回舱外部却变了个颜色,有一些区域甚至可以说是黑不溜秋。这是怎么回事?



这是因为飞船从太空返回地球的过程中,由于速度实在是太快了,猎户座飞船返回地球的过程速度接近地球第二宇宙速度。由于速度太快,进入大气层后,气动加热效应会很强烈,外部温度会飙升到2700多℃。



在这么高温的灼烧下,飞船就像被熊熊大火包围着,还会进入大约6分钟的黑障区。在这期间,飞船会短暂失去联系。随后随着飞船高度不断下降,速度越来越慢,气动加热效应会越来越热,燃烧现象逐渐消失,飞船会再次恢复通讯。

也正是由于在重返地球的过程中,飞船经受了超过2700℃高温的灼烧,所以飞船返回舱外部就被烧得变色了。



这一次飞行任务可以说是充满了惊险。之前猎户座飞船在2022年12月执行无人绕月飞行任务时,猎户座飞船返航的过程中,飞船外部隔热罩出现问题,美国没有彻底解决猎户座飞船隔热罩的问题就安排飞船去执行载人绕月飞行任务。

在飞船发射升空之前,很多科学家都表示这一次飞行任务风险极高,不过,飞船最后总算是安全返回了,也是有惊无险。

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