如果帶著降落傘從太空往地球跳,能回到地面嗎?

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如果題中的太空指的是航天航空意義上的太空,那麼穿過大氣層時因為速度產生的高溫就是一個需要花費不少時間去解決的問題,暫時無法實現。

網絡上流傳著不少“太空”跳傘的視頻,那又是怎麼一回事呢?

首先我們回顧一下迄今為止成功的三次“太空跳傘”。

第一次太空跳傘

完成人:美國前空軍上校喬·基廷格

完成時間:1960年的8月16日

跳傘高度:31300米

他先是乘坐氦氣球到達31300米的高空,然後直接跳下,經歷了大概4分鐘的自由落體運動。離地面大約5公里時打開了降落傘。全程花費13分45秒,這個高度的記錄一直保持到2012年。不過在他乘坐氦氣球上升時,右手套加壓設備出現了問題,手指腫脹到兩倍大。

第二次太空跳傘

完成人: 奧地利人鮑姆加特納

完成時間:2012年10月14日

跳傘高度:39100米

在完成此次跳傘之前,他曾經試跳過兩次,高度分別是21818米和29460米。10月14日,他正式從39100米的高空跳下。在空中他經歷了5分30多秒的自由落體,期間最快速度達到了1342公里/小時,甚至超過了音速。

第三次太空跳傘

完成人:前谷歌副總裁尤斯塔斯

完成時間:2014年10月24日

跳傘高度:41425米

這是一次全程搭載GoPro的太空跳傘,這一舉動,使人們能夠以第一視角感受4萬米高空跳傘。這次跳傘的自由落體時間達到了10分鐘,時速最高時為1610公里/小時,地面觀測人員也同樣觀測到了音爆。

那麼接下來,我們要來瞭解一下太空的定義:太空是指地球大氣層以外的宇宙空間,大氣層空間以外的整個空間。物理學家將大氣分為5層:對流層(海平面至9千米)、平流層(9~45千米)、中間層(45~80千米)、熱成層(電離層,80~400千米)和外大氣層(電離層,400千米以上)。而這三次跳傘的高度大概在三萬-四萬米,還屬於比較低的平流層,遠遠夠不上成為太空的標準。正巧避過了較難克服的高溫問題,也還遠遠算不上太空跳傘。

但是為什麼一般都稱這幾次次跳傘為太空跳傘呢,是因為這幾次跳傘的環境都比較惡劣,接近人體承受極限,低溫,缺氧,失壓,稍有不慎就會出現生命危險。

附上跳傘的實況視頻,大家可以自己感受一下。

https://www.bilibili.com/video/av3737365/?from=search&seid=7321103818967742777

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如果是從太空邊緣跳下,是可以回到地球表面的。

事實上也有人曾經冒著生命的危險做到過,而且不止一個。

但是第一個做到的人永遠是驕傲。

58年前,一名叫Joseph的美國空軍上校接到任務,要讓他從距離地球表面31000米的地方(平流層)跳傘,事實上,這也是這位上校自願接受的任務。

他不忘使命,成功的安全落地,創造了當時的世界紀錄,被大家稱為“平流層跳傘之父”

然而在他之後的52年裡,一直沒能有人打破Joseph的記錄,直到一個“Born to fly”的年輕人Felix出現。

圖:Felix和Joseph的合照

Felix在前輩的基礎上,突破了人類的極限,創造了新的世界紀錄。

他在距離地球表面39045米處的地方自由落體,這一高度基本是普通民航客機飛行高度的5倍,可以說已經是在太空邊緣了!

Felix自由落體的速度最快達到了1357.64千米/小時,換算也就是377.12米/秒。

比聲音的傳播速度都要快!就相當於是一架人形的超音速戰鬥機在衝向地球。

在太空邊緣最恐怖地方的不是高度,而是一些細微的小事都有可能導致他死亡。例如內臟破裂,眼球凸出,缺氧等等。

關於阿姆斯特朗界線
通常指在高海拔18,900-19,350米以上,由於氣壓非常低,水的沸點會降低,降低到人體的正常溫度37℃沸騰。它得名於美國,德克薩斯州的美國空軍航天醫學系哈里.喬治.阿姆斯特朗。當高度超過63,000英尺時,水的沸點因低壓而降低至37℃,在沒有壓力衣服的保護下,位於駕駛艙機組人員因失壓導致體內的水份會因體溫而蒸發,損害肌肉組織和堵塞血液運行。(來自百度百科)

事實上,在他跳下的過程中,的的確確也出現過一個小問題,卻險些要了他的命。不過萬幸的是,他還是安全落下了。

Felix,他一開始也僅僅是一個極限運動愛好者,無法和專業的飛行員相比。為了這一跳,他整整準備了四年,不間斷的各項訓練也曾讓這個普通人遭受了諸多苦難,還一度讓他患上了幽閉恐懼症。

但是,當他站在太空邊緣的那一刻,所有遭受過的痛苦都不堪一提。

“Our godness will take care of you.” 隨著Joseph通過無線電對他說到

Felix張開雙手,跳出了他的“信仰之躍

當他回到地球,激動的他跪在地上,說要擁抱這裡的一切。落地那一刻的心情,除了激動,各種複雜的情緒湧入心頭,不知道如何表達的他,選擇擁抱大地。

Felix:
“當我還是小孩子的時候我經常做同一個夢長大後我每個月還是會夢到2、3次我走到了街上,然後我跑著跑著就飛起來了我和朋友們提到這個,他們總覺得我故弄玄虛我就跟他們說,你們等著瞧

SMETalk

首先,如果想讓這個從太空中跳下來的人在一開始保住性命,他需要穿著能夠維持生命的宇航服,因為太空幾乎為真空,並且被太陽照射到的部分溫度可以上升到一百多度,而太陽照不到的部分溫度會降低到零下一百多度。此外,太空中還有危險的太空輻射,所以穿宇航服是必須的。國際公認的太空最低高度為100千米,這個高度被稱作卡門線,在其之上算作太空。目前,只有火箭才能把人類送上太空,宇航員乘坐太空飛船的飛行高度一般在400千米左右,在此高度上的軌道速度大約為7.7千米/秒。

假如有名宇航員從400千米高的太空飛船上跳下來,那麼,他並不會豎直墜向地球表面,這是因為宇航員擁有一個7.7千米/秒的軌道速度。在慣性的作用下,宇航員將會繼續環繞地球運動。由於宇航員所在的位置並非完全真空,所以隨著空氣的摩擦作用,宇航員的軌道將會逐漸降低。直到一段時間之後,當宇航員開始進入稠密的大氣層時,由於強烈的摩擦作用,將導致宇航員外表的溫度迅速上升到一千多度,無論是否打開降落傘,整個人都會被燒燬。因此,太空跳傘的後果就是化作一團火球,直接在大氣中完全燒盡,根本無法回到地球表面。

同樣的道理,太空飛船的返回艙返回地面時也需要面對高溫。為此,返回艙的外表覆蓋著燒蝕材料,在與空氣摩擦過程中,這些材料會被燒燬並帶走大量的熱,從而使返回艙不至於被燒燬。當返回艙經過大氣的充分減速之後,降落傘才會打開,最終以平穩的速度降落到地面上。如果宇航員能夠靠著降落傘自行從太空返回地面,那還要返回艙幹啥?


火星一號

問題的答案很明顯,並不能成功返回地球。這是為什麼呢?我們慢慢分析這個問題。首先要考慮的是所處的環境,太空中的和我們現在所處的環境相差特別大,太空中的重力相比地球表面特別小,所以說在太空往地球跳是超級危險的,並不會向想象中的那樣朝著地球過去,而是會漂浮在太空中,一直留在太空,有自己的運行軌道,永遠留在太空。

假如有足夠的動力能讓你脫離自己的軌道,朝著地球飛去,那麼也是不可能回到地球上的,為什麼呢?第一,飛向地球需要時間,在太空中沒有空氣,人類不借助輔助工具無法在太空中呼吸,短短几分鐘及會窒息;第二,太空中是真空環境,沒有壓力,如果不借助宇航服等,根本無法生存;第三,在地球周圍有厚厚的大氣層,在接近地球后,引力變大,速度變得越來越快,所受到的摩擦力也越來越大,溫度也是越來越高,如果沒有特殊材料製作的隔熱服,幾乎無法承受來自大氣層的摩擦力。

那麼再說一下降落傘,降落傘有什麼用?從太空到地球這一段特殊的旅程中,真正能用到降落傘的只有到達近地面後,才能發揮其正真的用途。也就短短的近千米,最高也不過數萬米而已。

其實,完全可以不用想這麼多,假如可以的話,為什麼火箭回收那麼困難?為什麼宇航員需要花費那麼大的代價去建造返回艙,直接配備降落傘不就可以了麼?所以說,帶著降落傘從太空中往地球跳,幾乎不可能成功。假如真的這麼做了,那麼死亡幾乎是可以肯定的。


留白說

當然可以回到地面了,只要處於地球的引力圈範圍,肯定會回到地面來的。只不過是不是安全的回來就難說了。

人類跳傘的最高記錄是60歲的谷歌高級工程和研發副總裁阿蘭-尤斯塔斯在2014年10月創造的,當時尤斯塔斯搭乘高空熱氣球前往大氣層邊緣,高度為135890英尺(約合41419米)。隨後他切斷了自己的繩索,跳向地面。他下落的最高時速達到每小時800英里(約合1287.5公里)。地面上的觀察員甚至監控到了小型音爆。這也

打破了奧地利人保持的最高自由落下、垂直速度和世界跳傘高度的世界紀錄。

高空自由落下一直都是冒險者們喜歡挑戰的極限運動,早在1960年,美國一位空軍上校就創造了102800英尺(31300米)的自由落下紀錄;2012年底,菲利克斯-鮑姆加特納曾創造了128,100 英尺(約合39045米)的最高自由落下新世界紀錄,當時在全世界範圍內都引起了轟動。

當然尤斯塔斯創造的記錄大約是41公里,要知道這一高度的地球的大氣層是平流層,平流層是距離地球表面20至50公里的範圍,空氣比較穩定,水蒸氣和塵埃很少,平流層內的溫度大約在零下53度左右。

如果這個高度繼續增加會怎麼樣呢?從平流層頂部到85公里左右是中間層,這裡空氣稀薄,溫度隨高度增加下降的更厲害,空氣垂直對流強烈,中間層頂部溫度大約是零下83℃左右。中間層以上是熱成層,距離地面100至800公里,熱成層層頂受太陽活動變化很大,通常在300至500公里之間,熱成層吸收大量太陽紫外線輻射使得溫度很高,溫度隨高度增加而迅速增加,層頂溫度可達到1300℃左右。

如果從中間層帶著降落傘向地面跳從溫度上來說應該還可以接受,畢竟零下83℃跟南極的極端溫度差不多,穿的厚一點而已,但是這一層空氣對流強烈,後果會怎麼樣就很難說了。如果從熱成層帶著降落傘向地面跳呢?這一層溫度極高,帶著降落傘向地面跳是非常不安全的,很快就會變成一個大火球,估計還沒有到地面就變成灰燼了。

從上面可以看出來,帶著降落傘向地面跳可能最高的高度在50公里左右,這樣的高度還有可能安全的回到地面,超過這個高度是不安全的。

另外有朋友提到地球的引力圈是多大,這裡簡單補充一下吧。地球引力範圍有多遠呢?實際上太陽系中各個天體在以不同的速度運行,每個天體的引力範圍並不是一直不變的,地球引力佔主導時我們就說這是地球引力範圍了,月球距離地球大約38萬公里仍然受到地球引力的影響圍繞地球公轉,但地球與月球之間有一個引力相對平衡的區域,這個區域大約是距離月球6.6萬公里,從地球到這個界線以地球引力為主導,過了這個界線就以月球引力為主導,所以這也是衛星從地球向月球變軌的區域。所以地球引力圈是很大的,也是一直在細微的變化的。


九心逍遙

很難想象,從太空跳回地球

綜合一組數據回答這個問題



2012年奧地利人鮑姆加特納升至約39045米,谷歌高級副總裁、現年57歲的艾倫•尤斯塔斯(Alan Eustace)在24日又將這一紀錄帶向一個新的高度,約41419米(約135890英尺)。“真是太神奇了。” 尤斯塔斯說,“太美了。你可以看到漆黑的太空,也可以看到大氣層,之前我從沒看到過這樣的美景。”

根據《紐約時報》報道,尤斯塔斯搭乘高空熱氣球前往大氣層邊緣,高度約合41419米。隨後他切斷了自己的繩索,跳向地面。他下落的最高時速達到每小時800英里(約合1287.5公里)。在約 4 分半鐘之後阿蘭•尤斯塔斯打開了身上的降落傘,最後總共花了 15 分鐘才到達地面,整個過程都被他隨身戴著的攝像機拍下。地面上的觀察員甚至監控到了小型音爆。

根據尤斯塔斯事後透露,他自己當時並沒有聽到音爆聲,而在降落傘打開之前,他在空中還表演了兩次空翻。他的技術團隊為他設計了一個碳纖維的連接物,這樣他可以避免被降落傘的繩索纏住。


這次這個高空跳傘可說是低調進行。尤斯塔斯也婉拒了谷歌方面的協助,而跟一家名為 Paragon Space Development Corporation 的公司合作,這次高空跳傘早在 2011 年已經開始籌備了。

從太空邊緣離地球3.9萬米飛身一跳,最快落速每小時1342公里,是音速的1.1倍,從電視中看到的只是一個快速滑落的白點。3.9萬米是什麼概念?就是我們所乘民航高度的3倍以上,美國人形容他為“超膽俠”,當他優雅的平安降落到地面,人們為他歡呼,歡呼他創造的不僅僅是跳傘記錄,而是開創人類的絕世壯舉。


所以,如果從太空上往地球上跳是可以回到地球上的。

但如果離地球太遠那就得另說了

因為還要考慮太空上的各種阻力。


美文坊

答案是不能成功地到達地面。

我們假設跳躍者身著宇航服從天宮二號上往下跳。

空間站距離地面高300到400公里,繞地球的平均線速度為每秒7.71公里。相當於20馬赫的速度,如果從這裡直接脫離太空站,很可能到達不了地面。

空間站的飛行速度是繞地軌道速度,而跳躍者從空間站一跳,也具有這個初始速度,所以,跳躍者只能與空間站越來越遠,但卻不會降低高度。這樣,跳躍者也成為一個與空間站齊飛的衛星,也許數十年之內都不會落到地面上。

在300-400公里的高度上,大氣稀薄到幾乎沒有。跳躍者無論是在空中划動還是別的掙扎,都無法改變自己的飛行狀態,想掉轉方向都不可能,除非跳躍者的背上帶了發動機用以調整姿態。

我們看到宇航員離艙在外,為了防止意外,總是在腰間繫根繩子,這對於一個宇航員來說,是非常可怕的事情。

從以腳蹬住太空站向相反方向下竄,直接撲向地球,但是,跳躍者雖然接近了地球,仍以20馬赫的速度衝入大氣層,大氣摩擦產生溫度可能會達到1000度以上。如此飛出去約300-400公里,速度會增加到30馬赫左右(取決於進入大氣層角度),跳躍者需要忍受高達3000度以上的高溫,打開降落傘時,發現很快就燒燬了。

如果跳躍者能撐過十幾秒鐘(流星就是這樣),速度就會因為大氣阻擋而銳減到音速以內,這時,跳躍者就安全了。

地球上,90%的大氣都分佈在30公里的高度以內,這也差不多就是坐熱氣球跳傘的極限高度了。跳躍者差不多以30倍的音速一頭紮了進去,可以肯定基本玩完。

如果是從高度為300公里的靜止平臺上跳下,雖然初速度消失了,但地球的重力加速度仍然存在,稀薄的大氣中,減速傘不起作用,墜落速度可能超過5馬赫,與空氣摩擦的溫度仍然非常高。

所以無法跳躍成功。


史海探奇

應該可以的,按現在科技,會實現直接從太空用降落傘降到地球的。首先得具備先決條件,1.得有合適的太空服,帶有推進裝置和太空降落傘和定位儀。2.太空跳傘在大氣層以外多大距離得有額定數據。3.推進器得將太空人送入大氣層以內。4.進入大氣層,會產生自然降落狀態,速度加重力會快速降落。5.這時,得用推進裝置繼續減速,保持身體穩定。6.穩定後,可以打開降落傘,進行緩衝降落。7.可以再用定位儀確定降落地點,如果偏離,可以用推進器繼續調整方位。8.快到地面時,推進裝置再進行推進緩衝降落,使著地更輕便。以上的條件,可以從太空使用降落傘降落至地球。


鴻池4

想讓宇航員從太空帶著降落傘直接落回地球,這個想法也許在人類第一次登月時就有了,可是截止到目前仍沒有做得到,答案是不可能的!

要知道人要到外太空是要乘坐飛行器的,飛行器要突破第一宇宙速度每秒(7.9千米)才能繞著地球飛行,如果我們的宇航員要從宇宙飛船裡出來跳向地球,由於他和飛船是一樣的飛行速度,所以他是先要繞著地球轉的。

即使宇航員有很好的太空服,能抵禦太空輻射垃圾等威脅,還得有充足的食物水等不出現意外的情況下,這樣經過漫長的時間運轉,隨著動力的逐漸減弱消失,宇航員才會落向地球進入大氣層,那時他將是個自由落體,速度伴隨著他的下落越來越快,速度越快他和大氣層產生的摩擦就越大,因此不等宇航員衝出大氣層就燃燒殆盡了。

如今,能讓宇航員抵禦大氣層摩擦產生高溫的宇航服還沒有研製出來。不過科學是能改變一切的,相信在不久的將來,人類一定會發明創造出更靈巧方便的飛行器,或只用一套全能的宇航服就可以自由的往返於太空!


田園書香

你這問題有毛病,在太空跳傘?多高的太空啊?估且就算是近地軌道吧,三四百公里的高度,你跳岀去,落到地球上的很可能是骨灰。從因為你到太空去,那麼你的速度絕對會高於第一宇宙速度,也就是絕對大於7.9千米/秒,這個速度下,你會在軌道上飛很長時間,具體多長時間就不說了,當你進入大氣層的時候,由於你的速度很高,就會與大氣層摩擦開始發熱燃燒,你就會燒成灰燼。宇宙飛船在返回時,一般都是大底在前,提供最大的阻力減速,表面還有燒蝕材料耐高溫燒蝕,這些東西你都沒有,絕對會燒成灰。


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