地球轨道上的神州号飞船里,宇航员在太空中能飘起来是因为他们脱离了地心引力。
这可能是大多数人都知道的关于宇航员为什么能在飞船里飘来飘去的标准答案,一般情况下也很少有人去怀疑这个答案的真实性。
不过仔细想一想,这个答案其实经不起推敲。
飞船距离地球表面不过几百公里,这个距离比起地球平均6371公里半径小很多,为什么在地表还受到这么大的引力,往上走几百公里引力就消失了呢?
根据牛爵爷的理论,一个在地面受到1000牛引力的宇航员,到了400公里高度的太空,按照平方距离反比的关系,受到的引力应该还有885牛,减小的并不是特别多,那宇航员怎么就能飘起来呢?
如若严格的讲,就要搬出爱老爷子的理论了。但是粗略的看,牛爵爷万有引力定律计算的精度也完全足够了。
飞船里的宇航员肯定还是受到地球引力作用的。
但是,飞船一边在地球引力作用下自由向下掉,一边又高速往前飞。
要是宇航员只受地球引力,那当然飘不起来。在引力和离心力大小一样时,合力相当于0,自然就飘起来了。
所以地球轨道上的空间站、飞船、卫星等,要是没了燃料支撑,很快就会一头扎向大地的怀抱。
所以,宇航员能飘起来,真正的原因并不是脱离了地球的引力,而是在地球引力的作用下一边往下掉一边往前飞的结果。
“原来是这样啊!”张岳一副恍然大悟的表情。
其实相关知识他也看过,只是在等待“家园”回话的时候无聊找点话题罢了。
多等一会儿没关系,反正两个人又不会因为缺氧被憋死。
轨道舱内呼吸的氧氮混合气体。
按舱长2.8米,直径2.2米算,舱内容积大概10个立方多点,当然,舱壁是有厚度的,实际容积肯定没有那么多。
一立方米的密闭空气,约可供一个成年人呼吸半小时左右。
然后,在航天器里待时间长了,人会被憋死吗?
当然不会。
比如,在国际空间站上,电解水制氧系统每天可以产生2.3至9公斤的氧气。
除了电解水之外,还可以通过点燃由高氯酸锂组成的固体燃料制氧机来发生氧化还原反应,这也能产生氧气。
还有氢氧化锂和镍铁氧体等等,可以吸收掉二氧化碳,产生氧气。比如只要有50公斤的镍铁氧体,就足够将2个人14天内呼出的二氧化碳转化为氧气。
另外,张岳他俩待的轨道舱里还有9个氧气瓶,其中2套航天服各使用2个,另有2个是舱载气瓶。舱外还有5个复压气瓶。差不多有100多公斤的氧气储备。
轨道舱同时还提供了睡袋、食品加热、个人生活用品和个人卫生装置等生活设施。所以,他们在里面待个十天半个月都没问题。
和“家园”汇报过情况后,在杨龙胜的指导下,张岳和老秦开始做出舱前的准备。
轨道舱经过改进,既保留了航天员的生活舱功能,又充当出舱活动需要的气闸舱。
航天员出舱前,气闸舱能够快速泄出空气,使舱内压力接近真空状态下的零气压;航天员返回后,气闸舱又能快速恢复压力至一个标准大气压。
这时,张岳通过舱门上面的观察窗瞥了一眼红盒子,不由得又开起了脑洞。
“这玩意儿里面封装的不会是二向箔吧?”
“当然不可能。那艘飞船才百分之五光速,真要释放二向箔,它自己都逃不掉。””老秦也看过《三体》。
13时57分:张岳和秦惟雍开始进行出舱前准备工作。
15时30分:舱外服气密性检查正常,气压阀检查正常。
15时48分:杨龙胜指挥轨道舱开始第一次泄压。
16时17分:两位临时航天员吸氧排氮结束。
人在快速减压环境下容易得减压病。所以在降压的过程中,航天员有一个吸氧排氮的过程。
航天员在穿航天服时吸纯氧,需要约半个小时的时间来置换血液里的氮。这之后再减压就安全了。
16时22分:张岳和老秦穿好舱外航天服。
16时26分:轨道舱开始第二次泄压,当舱内气压降至2千帕时可满足航天员出舱条件。
16时31分;张岳在老杨的指导下正在进行出舱前的最后确认工作。
16时32分:张岳和老秦进行通话试验,把有线的话音转到无线话音。
16时37分:张岳用右手扭动把手……
“我了个去,打不开啊!”
张岳喘着粗气歇了一下,再次拉门。
舱门开了条小缝,然后又被气压顶上了。
轨道舱上所携带的设备不可能将舱内的空气完全抽尽形成绝对真空,最后舱内必然会剩余大约为1千帕的气压。
别小看这点气压差,张岳也是经过几个月军训的人了,他花了差不多五分钟的时间才终于打开了舱门。
当舱门打开与太空直通后,在气压差的作用下舱内的气流迅速外散,携带一些小杂物飞了出。
16时42分:舱门完全打开。
16时43分:张岳把一个挂钩挂在舱外。
红盒子就在舱外一米左右的地方静静的漂浮着。
16时51分:老秦报告当前飞船状态良好;张岳报告水蒸发器工作正常,感觉良好。
水蒸发器是舱外航天服自持式生命保障系统重要的器件之一。
自持式生命保障系统由供氧通风系统、热控系统组成。航天员的代谢热通过水升华器、水蒸发器来排除;航天员呼吸、出汗产生湿气先通过冷凝热交换器冷凝,再由水分离器分离。
如果没有这些部件,就无法保证航天员在严酷的宇宙中保持正常体温。
张岳仔细观察了一下红盒子,长宽高约莫二十多公分。
红盒子上面有纹路,一个三角形,一个圆形。图形旁边还有很多凸起的像按钮一样的东西。
张岳屏住呼吸,慢慢伸手抓住了红盒子。
16时54分:张岳尿意汹涌。
他使劲捏了捏盒子,很硬,万幸的是没爆炸。
16时55分:张岳将红盒子交给老秦带回舱内。
16时56分:老秦在舱内协助收回“脐带”。
轨道舱的“脐带”由电缆和保护带两根并为一根组成。“电脐带”其实主要是通信电缆,内部有钢缆,很结实,这种无线电通信为主、有线通讯备用的做法同样是一种双保险。
16时57分:张岳摘下舱外保护挂钩。
16时58分:返回到轨道舱。
16时59分:张岳进入轨道舱,并完全关闭轨道舱舱门,
17时02分:老秦正在检测舱门密封情况。
与出舱过程相反,航天员从太空回到飞船内,要经历一个“复压”步骤。
与“泄压”类似,“复压”过程也要分阶段进行,与航天服状态相协调。
轨道舱携带了五个高压气瓶,它们的功用是等航天员回到气闸舱时,将舱内的气压从“零”恢复到一个大气压状态。
舱内,穿着宇航服的张岳和老秦一人站一边,中间是漂浮着的红盒子。
他俩大眼瞪小眼,接下来该怎么办?