航空航天有多燒錢?
3000萬的艙外航空服,說扔就扔!
宇航員在艙外玩自拍
也就是說,人們斥巨資打造了一款一次性的衣服。
艙外航天服為何不能帶回地球,其實是出于多方面的考慮。
科學(xué)家們表示,貿(mào)然將這些航空服帶回地球,所造成的后果是人類所無法承擔(dān)的。
宇航員太空行走
航天服的秘密
宇航員的航天服分為兩種,一種是在艙內(nèi)穿的,另一種則是在艙外執(zhí)行任務(wù)的時候穿的,兩種航天服有本質(zhì)的區(qū)別。
艙內(nèi)航天服沒有艙外航天服厚,并且宇航員在艙內(nèi)也可以不用時時刻刻都穿著這套服裝。
艙外航天服則厚很多,它的造價也比艙外航天服貴。
雖然它不是黃金打造,但是價格卻勝過了黃金,比如我國的航天服造價是3000萬。
這是因為艙外航天服是宇航員的必須,關(guān)系著宇航員的生命安全。
艙外航天服(左)和艙內(nèi)宇航服(右)
的環(huán)境非常惡劣,首先就是它低至零下270攝氏度的寒冷。
艙外航天服務(wù)必須保持宇航員的正常體溫,這樣才不會讓宇航員在執(zhí)行任務(wù)的過程中出現(xiàn)危險。
但是,當(dāng)正對著太陽的時候,宇航員必須承受200度以上的高溫,宇航服此時起到隔絕熱量的作用。
其次,太空中存在著各種輻射,宇航員在執(zhí)行太空行走的過程中,相當(dāng)于整個人置身于一個射線發(fā)射器內(nèi)部。
除了我們已知的太陽輻射,還有從別的星系傳來的伽馬射線。
宇航員承受的輻射
這些輻射隨便照射一下都有可能導(dǎo)致細(xì)胞的癌變。
除了以上的兩種太空環(huán)境帶來的危險,還有一種危險是人為制造出來的,那就是地球軌道上那密密麻麻的太空垃圾。
人類發(fā)展航天事業(yè)60余年,制造出來的太空垃圾有上億件。
太空垃圾的速度并不低,平均速度在2.8千米/秒。
這樣的速度隨便刮蹭一下就會造成巨大的傷害,所以艙外宇航服可以說是刀槍不入,就是為了防止這些太空垃圾傷害到宇航員們。
漂浮在太空的宇航員
為何拋棄艙外宇航服
艙外宇航服是如此重要,它們就是宇航員在太空中戰(zhàn)斗的鎧甲。
可是很無奈,昂貴且作用重要的艙外航天服,最終變成了另一件太空垃圾。
那么為什么不將艙外航空服帶回來呢?出于安全考慮有3個原因不能將它帶回來。
第一個原因就是艙外宇航服非常重,一般來說一件艙外宇航服就相當(dāng)于一臺小型飛行器,重量在120公斤。
我國的艙外航天服
宇航員乘坐的返回艙載重有限,不可能塞進(jìn)一件120公斤重的宇航服。
艙外宇航服非常占據(jù)空間,返回艙空間狹小,放入艙外宇航服反而不是那么安全。
第二個原因就是宇航員穿著艙外宇航服在太空中停留了很長時間,上面殘留有輻射,帶回地球恐怕會引起重大的污染。
宇航員艙外活動
而且艙外宇航服是從地球上帶上去的,并且宇航員在穿的過程中會碰到它,難免上面會沾染上地球的微生物。
這些地球的微生物在太空中被射線輻射就會出現(xiàn)變異,萬一變異出了什么地球上不存在的物種再帶回去,那可真是活脫脫的入侵危機。
第三個原因是艙外宇航服其實可以重復(fù)使用,使用極限為15次。
將它留在空間站內(nèi),可供之后的宇航員繼續(xù)使用。
多次使用的宇航服
看似將艙外航天服都帶回來是損失了3000萬,實際上這樣做反而節(jié)省了成本,不用每一次上天都攜帶一件厚重的艙外航天服。
國際空間站中的艙外航天服就是重復(fù)使用,由于使用的次數(shù)太多現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了漏水的問題。
難怪國際空間站在2024年將會退役,上面的很多設(shè)備都是超額服役的。
國際空間站維修
既然艙位航空服務(wù)無法帶回來,那么為什么艙內(nèi)航天服可以呢?
因為艙內(nèi)航天服基本上就沒有接觸到太空環(huán)境,并且宇航員只有在火箭發(fā)射升空以及返回的過程中才穿上。
艙內(nèi)的時候宇航員大多數(shù)情況下穿著的都是自己的制服,甚至普通的衣服。
其實理論上來講,宇航員可以在艙內(nèi)全程不穿宇航服,只不過上個世紀(jì)前蘇聯(lián)發(fā)生了一場太空事故,這才讓宇航員在返回過程中穿上了宇航服。
宇航員在艙內(nèi)的穿著
蘇聯(lián)的聯(lián)盟11號因為設(shè)計非常不合理,返回艙非常的狹窄,宇航員在返回的過程中根本沒辦法穿著宇航服坐在里面,所以他們就穿著便服返回。
沒想到在進(jìn)入地球大氣之前,返回艙的閥門被震開了,當(dāng)時艙內(nèi)瞬間被置于真空環(huán)境中。
3名宇航員在這樣的意外之下,頓時體液沸騰、器官炸裂,不幸犧牲。
這是人類航天史上第一次發(fā)生在外太空的犧牲事故。
從這之后,不管哪國的宇航員返回,都穿上了航天服,因為它可以在危機發(fā)生之后,保護人體一段時間。
聯(lián)盟11號遇難的航天員
其他被拋棄的物品
除了艙外航天服,被留在太空中的物品還有很多,不然也不會有這么多的太空垃圾。
我們經(jīng)??匆娸d人航天上去的時候是很大一根火箭,里面打開也是一個很大的飛行器,但是最后回到地球上的是那么一個小小的返回艙。
可以說人類將很多物品都留在了太空,當(dāng)然這不是人類故意制造太空垃圾,是這些物品都和艙外宇航服一樣,如果帶回地球?qū)l(fā)未知的危險。
廢棄的衛(wèi)星
人類其實有在盡可能地減少留在太空中的垃圾,就拿宇航員的排泄物來說。
早些時候的排泄物會被抽干水,然后無限地壓縮,最后變成一個“結(jié)晶塊”被扔出太空艙。
后來工程師們利用糞便是有機物可以燃燒的原理,先將它的水分抽干,然后一直放在返回艙的儲存室。
在返回艙穿越大氣層的時候,摩擦產(chǎn)生的巨量熱,將這些排泄物燒成灰燼。
返回艙穿越大氣層
很多飛行器都有臨終程序,也就是在任務(wù)即將完成的前一刻,用最后一點燃料讓自己墜入地球,利用大氣層的摩擦讓飛行器解體,然后燃燒殆盡。
并且這些飛行器選擇的墜落位置都是在海洋上空,目的就是為了人多的地方。
不過不是每一次都這么完美,很多飛行器在實行“自殺”的時候,總有一些零部件沒有在大氣層中燒盡,然后掉落在地球上被人們發(fā)現(xiàn)誤以為是什么外星人的科技。
衛(wèi)星的程序
選擇了結(jié)自我的飛行器其實很少,大部分的飛行器都是只顧著送上去,不會讓它回來。
尤其是美蘇太空爭霸前期,各種衛(wèi)星回收技術(shù)不成熟,發(fā)射了很多衛(wèi)星都是有去無回,結(jié)果就是在上個世紀(jì)70年代太空垃圾的數(shù)量實現(xiàn)了爆炸增長。
發(fā)射了一大堆飛行器
太空垃圾
太空垃圾是人類“扔”的,那么受到影響最大的自然也是人類。
由于太空垃圾處于不可控的狀態(tài),很容易撞上正常運行的衛(wèi)星,甚至是體積非常巨大的空間站。
這造成的損失可比拋棄一件艙外宇航服大多了,價值上百億的空間站就此報廢。
更重要的是這會威脅到上面宇航員的安全。
然而“扔”垃圾容易“揀”垃圾難,成功回收一件太空垃圾的成本,比發(fā)射一艘普通的衛(wèi)星還要高。
原因在于一顆普通的衛(wèi)星上面不用安裝什么機械臂、捕捉網(wǎng),甚至是脈沖槍。
而且回收太空垃圾還得冒著非常大的危險,稍微不注意去收垃圾的飛行器自己被撞,然后變成了垃圾。
因此很多太空垃圾回收技術(shù)目前僅停留在設(shè)想階段,還沒有真正地用于實踐。
太空垃圾的回收
但是對于人類來說太空垃圾的數(shù)量已經(jīng)到了迫在眉睫的地步,或許在將來的某一天人類有能力將太空垃圾收回來,讓地球的軌道重新回歸1950年以前的模樣。