在人類將探索自然的目光從地球轉向外太空的過程中,空間站成為眺望星空的支點。特別是上世紀90年代開始,美國、俄羅斯等16個國家耗資上千億美元,歷經三個階段完成了國際空間站的搭建,也讓人類可以長期派駐宇航員進行各項外太空探測。不過,包括機械故障以及外太空垃圾、隕石襲擊等因素的影響,空間站時刻面臨著不期而至的危險。一旦空間站出了事,宇航員如何逃生成為大家最關注的話題。從科學角度來說,在人類極限跳傘運動不斷重新整理高度記錄的當下,宇航員在緊急時刻完全可以嘗試跳傘逃生。不過,宇航員在穿越大氣層過程中遭遇的高溫大氣摩擦,將不可避免地讓逃生計劃徹底失敗。
首先來說,自跳傘運動問世以來,人類目前保持的高空跳傘記錄為41425米,這已經是很多人無法超越的極限。與這個數值相比,地球大氣層的高度就高達400千米,而空間站還要在大氣層之外更高的距離。因此,假設宇航員要從空間站跳傘逃生,一個重要的前提就是宇航服完好無損。因為在這個急速下降的過程中,巨大的壓力和摩擦高溫,將會對人體帶來致命傷害,再加上長時期降落帶來的氧氣消耗,宇航員在沒有宇航服的前提下根本無法完成這個艱難任務。
在穿戴宇航服,並假設氧氣充足的前提下,宇航員跳傘逃生是否現實呢?從物理學角度來說,在地球上進行高空跳傘,人體在下落過程中基本是遵循垂直下落模式。而外太空環境與地球完全不同,宇航員在跳傘的初始階段,會受到地球引力慣性的作用,獲得一個初速度。此後,宇航員每秒的下落速度大概在7.8公里左右,並且會以地球為軸心進行軌道運動。
初步計算的話,這樣的軌道運動會持續數月。暫且不考慮隨身攜帶的氧氣、食物、水等能否支撐。僅僅是這種超過高鐵的高速運轉模式,就隨時面臨著各種危險。因為外太空遍佈各種太空垃圾、隕石及星體物質,高速運轉中的宇航員很難規避各種太空撞擊,這種高速撞擊帶來的傷害也是致命的。即便是宇航員得到幸運女神的眷顧,避開了一切危險因子,成功進入大氣層。然而,失去外太空星球引力後,宇航員的下落速度將進一步激增,在這樣的急速降落過程中,以目前的材料科技來說,現有的降落傘和宇航服大都難以抵禦高溫摩擦造成的侵蝕,最終將化作一團火球。
綜上所述,宇航員從空間站跳傘求生的成功率基本為零。一直以來,各國在航天科研方面也從未考慮過跳傘求生的技術,而是將主要精力放在了逃生艙的研發升級上。特別是2018年,國際空間站的俄羅斯宇航員,就藉助逃生艙避免了太空事故的悲劇。當時,俄羅斯航天部門在日常觀測時,發現前蘇聯時期的氣象衛星Meteor-2碎片即將與國際空間站發生碰撞。在暫停一切日常工作後,當時在國際空間站執勤的幾名俄羅斯宇航員在地面指揮中心的引導下,迅速進入聯盟號宇宙飛船逃生艙,成功返回地球。儘管最終這枚氣象衛星Meteor-2碎片與國際空間站擦肩而過,但俄羅斯航天部門的這次緊急預案處理,還是得到了國際社會的充分肯定。
據了解,直到目前為止,"聯盟"號飛船依然固定往返於國際空間站和地球之間,充當常備宇航員救生艙的角色。一般情況下,"聯盟"號飛船就停泊在空間站旁邊。一旦發生緊急情況,救援飛船無法及時趕到,空間站的宇航員就會啟動該飛船"聯盟"號飛船。由於該飛船一次性可以將三名宇航員送回地球。因此,國際空間站的宇航員也以3人為一個班次,進行輪換執勤。(舍娃)