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1 # 彧蔚
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2 # 火星一號
題主所說的這次事故發生在1971年,當時蘇聯的聯盟11號返回艙失壓,導致艙內的三名宇航員體液沸騰並且窒息而喪命。所謂的體液沸騰就是指人體內的液態水變得沸騰,劇烈汽化,那麼,為什麼會出現這種情況呢?
水的沸點取決於氣壓,兩者呈正相關,即氣壓越低沸點越低,氣壓越高沸點越高,這是因為水的飽和蒸氣壓和溫度是正相關的。我們平時所說的水的沸點是100攝氏度,這是有個前提條件的,那就是氣壓是1個標準大氣壓(101.325千帕)。
到了海拔較高的區域,氣壓會比較低,所以水的沸點也會比較低。例如,在海拔3650米的拉薩,水的沸點只有88度,水加熱到這個溫度就會沸騰,大量蒸發成水蒸氣,而無法繼續升溫。另一方面,高壓鍋可以把水燒到125度。
當氣壓只有6.27千帕(相當於地表氣壓的6.2%,海拔19.2公里的氣壓)之時,水的沸點將會降為37度。而人的體溫大約為37度,如果在氣壓為6.27千帕的低壓環境中,人體內的水就會達到沸點,所以水會劇烈汽化。在這種環境中,不僅人的體液會沸騰,而且還會出現缺氧,這兩個因素很快就會導致人喪命。
當年聯盟11號再入地球大氣層時,在距離地表170公里的太空中,由於返回艙的密封性被破壞,導致艙內壓力迅速降低,結果三名宇航員命喪於太空之中。
在上世紀美蘇太空爭霸期間,雖然兩價都誕生了很多先進科技,但是在航天領域,美蘇兩家都付出了極其慘重的代價。比如美國挑戰者號太空梭在1986年發射升空爆炸,造成包括一名將要在太空授課的女教師在內的7名航天員遇難,而造成這一沉重慘價的原因是因為火箭助推器的O型環因為天氣太冷密封性變差,但是發射方仍然堅持發射,所以才造成這一慘痛代價。其實在挑戰者號出事之前,前蘇聯也因為一個人為上的失誤造成航天員在返回地球的過程中慘死的事情,而這件事也是迄今為止除了唯一一次因為最安靜的航天員遇難事件。而這件事的主角就是前蘇聯在1971年6月發射的聯盟11號飛船,當時這艘飛船載有3名航天員,按照計劃這艘飛船發射升空後會與在軌執行的禮炮1號空間站對接,3名航天員在順利進入禮炮1號空間站工作生活了21天,在這期間也完成了大量的科學實驗,而這些試驗資料不光讓蘇聯在美蘇太空爭霸中佔據上風,也在蘇聯的航天事業簿上留下了濃墨重彩的一筆,而這一筆好的是奠定了蘇聯航天事業的佼佼者地位,壞的卻是損失了3名優秀的航天員。這3名航天員在太空生活了21天之後,開始進入聯盟11號飛船準備返回地面,但是當時因為聯盟飛船的返回艙的設計結構限制,艙內空間比較狹窄,3名航天員只能脫掉航天服才能擠得下(就是為了名聲所以硬是在只能容納2名航天員的返回艙內塞入了3名航天員)。我們知道聯盟號飛船在愛返回地面前,需要在近地軌道上完成返回艙與軌道艙和資源艙的分離工作,而正是這一機械分離動作幅度太大,飛船返回艙上的壓力閥門被震開,飛船內部氣壓越來越低,雖然航天員可以透過手動關閉壓力閥門,但是由於艙內失壓太快人失去活動力和艙內空間比較狹小很難快速關閉閥門,所以不到60秒的時間飛船返回艙內的氣壓就成零了,而這3名航天員因為沒有穿航天服,所以是直接暴露在近地空間上的。我們知道液體的沸點和氣壓有直接關係,而氣壓會隨著海拔的增高而不斷下降,基本上海拔越高沸點越低,所以在飛船內部的壓力低到零以後,由於航天員身體內的水分和血液因為氣壓太低而瞬間達到沸點,所以這3名航天員安安靜靜的去世,飛船在自動返回控制系統的控制下順利返回地面。所以從這件事以後,所有航天員在發射升空和返回地面的時候都是需要穿著航天服的,基本上只要不影響正常工作就沒必要脫下。