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太空救援上演:美国宇航员被困3个多月回不来,救援飞船发射升空

IP属地 北京 编辑:胡颖 90说科技 时间:2024-09-30 08:03:38

在北京时间9月29日,美国SPaceX公司发射了一艘载人龙飞船去执行一次特殊的飞行任务。之所以说这次飞行任务很特殊,是因为和之前的载人飞行任务不同,这是要去执行一次所谓的“太空救援”任务。

这是因为在6月5日,美国的波音公司发射了一艘载人的“星际客机”飞船去执行首次载人飞行任务,将2名宇航员送上国际空间站。按照最初的计划,这两位宇航员在国际空间站停留几天,就会乘坐“星际客机”飞船返回地球。

但是由于“星际客机”飞船存在诸多问题,没法确保安全返航,“星际客机”飞船返航时间不断推迟,最后还要采用“空载”的方式返回,也就是不搭载宇航员返回地球。而这两位宇航员也因此被困在国际空间站3个多月了。

这样一来,就算“星际客机”飞船在返航的过程中出现问题,也不会影响到宇航员的安全。不过,这样的结果就是,参与这次飞行任务的2名宇航员没法按期返航了,需要等待新的飞船去把他们接回来。NASA的方案是让SPaceX公司发射一艘载人龙飞船把这两位宇航员接回来。

9月29日,一艘载人龙飞船发射升空,它将会在9月30日和国际空间站对接。这是载人龙飞船第九次执行国际空间站的宇航员轮换任务,代号为“Crew-9”,这次只搭载了2名宇航员,分别是美国的尼克・黑格和俄罗斯的亚历山大・戈尔布诺夫。

载人龙飞船是可以重复使用的新一代载人飞船,之前的载人飞行任务中,一般都是搭载4名宇航员,而这次飞行任务只搭载了2名宇航员,目的是预留2个座位给波音公司“星际客机”飞船的那两位宇航员。

虽然现在载人龙飞船已经发射升空,在返航时会把“星际客机”飞船的那两位宇航员接回来,对于这两位宇航员来说是一个好消息,返航的方案总算是确定了,但是由于这艘载人龙飞船需要到明年2月才会返航,所以这两位宇航员还需继续留在国际空间站上几个月时间,原本执行飞行几天,现在却延长到8个月时间。

飞行时间大幅度延长,不管是对这两位宇航员来说,还是对国际空间站的正常运行来说,其实都不是一个好消息。一方面,飞行时间越长,对宇航员的身体影响越大,这就是为什么空间站飞行任务一般都是6个月左右就会进行轮换,而这两位宇航员需要在国际空间站上停留差不多8个月。

另一方面,由于国际空间站多了这两位“不速之客”,这也影响到了国际空间站后续的载人飞行任务,这不,原本应该搭载4名宇航员的载人龙飞船,在执行代号为“Crew-9”的飞行任务时,只能搭载2名宇航员了。

而且,由于这两位宇航员超期返航,为了让国际空间站正常运行,美国、俄罗斯方面都发射了货运飞船进行补给,运输包括食物、水之类的物资到国际空间站。

不管怎么说,即使这两位宇航员要在国际空间站停留近8个月,超期飞行,但是能够安全返航就是最好的消息了。因为飞船在返航的过程中是非常惊险的,此前没法确保“星际客机”飞船的安全,所以NASA不敢让这两位宇航员去冒险,改用可靠性更高的载人龙飞船去把他们接回来。

飞船返航要经受近2000℃灼烧

虽然“星际客机”飞船最后安全着陆,但是美国NASA选择更加稳妥的返航方案,让“星际客机”飞船空载返航,这其实也是可以理解的。毕竟谁也不知道“星际客机”飞船在返航过程中会不会出现问题,要知道,飞船从外太空返回地球的过程是非常惊险的,需要经受接近2000℃高温的灼烧。

这是因为飞船在环绕地球飞行的时候需要达到足够快的速度,这个速度接近地球的第一宇宙速度7.9公里每秒。如果比这个速度小很多,飞船就会在重力、空气阻力的作用下不断下降高度,然后坠落大气层,没法长时间飞行。

也正是由于飞船的飞行速度这么快,在返回地球的过程中飞船就需要进行一系列的制动减速,把速度降下来才能安全着陆。地球拥有浓密的大气层,高度越低空气密度越大,空气阻力自然也越大,在空气阻力的作用下,飞船的速度会逐渐下降,但是当飞船以这么快的速度闯入地球大气层时,就会面临一个问题,那就是气动加热效应。

也就是说,当飞船高速重返地球大气层时,在气动加热效应会非常强烈,导致飞船外部温度急剧上升,局部区域的温度甚至可以接近2000℃。在这么高温的灼烧下,一般的材料是难以承受的,所以从外太空返航的那些卫星、火箭残骸、飞船残骸会直接在大气层中烧毁。

而载人飞船的返回舱经过特殊的设计,能够承受超过2000℃的灼烧,不会出现问题。不过,在这么高温的灼烧下,飞船返回舱外部还是会出现变化的,局部区域会因为高温而被烧得面目全非、黑不溜秋。

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