若宇航员不小心掉入太空,该如何返回飞船?三种方法或许可以一试

不知道大家看过电影《地心引力》没有?主角布洛克饰演的宇航员,不幸在太空被碎片击中,和飞船断开了连接,然后就在漆黑的太空中孤零零地飘着。

这个场景看得人后背直发凉,那种叫天天不灵、叫地地不应的绝望感,隔着屏幕都能感受到。

如果你看过《地心引力》或《2001太空漫游》这类电影,就会熟悉这种可能是最可怕的死亡方式——缓慢地从航天器上飘离,眼睁睁看着它消失在太空的黑暗之中,同时明白自己已经无法自救。这将是一种极其糟糕的离世方式。

但究竟是什么会导致这样的悲剧?又有多大的可能性能够及时获救呢?

截止到2022年,人类已累计在太空行走超过400次,发生严重事故比如严重失稳、濒临飘走只发生过3起,并且每一次都成功化解了。那他们是通过什么方式化解的呢?

当宇航员走出国际空间站时,他们受到多重系统的保护。首先,也是最重要的,是他们的宇航服。

宇 航服保护宇航员免受太空真空的伤害,可以提供大约八小时的氧气和一升水。宇航服还可以通过一根长长的编织钢缆拴在国际空间站上,这根钢缆的拉伸强度接近500公斤,即使宇航员松手,也能确保他的安全。

最后,宇航服还配备了一种被恰如其分地称为"SAFER"的装置,它是"舱外活动救援简化辅助装置"的缩写。SAFER基本上是一种氮气推进的喷气背包,带有一个小操纵杆,允许宇航员在系绳失效或出现其他问题时,推动自己返回安全区域。

类似的理念也体现在新一代航天服的设计中。NASA为"阿尔忒弥斯"登月计划研发的新一代舱外航天服,就设有小型推进器,一般安装在生命保障系统背包的周围,使用高压气体作为推进剂,体积小巧却能精准发力。

宇航员会通过手臂控制器,调节微型喷嘴的开关与喷气方向。当气体向后喷射时,便可获得反向的、稳定的推力。这些安全措施保持着完美的纪录。

值得庆幸的是,截至目前,还没有宇航员在太空中失踪过。但这种情况确实有可能发生,而且与国际空间站失去连接的后果令人毛骨悚然。

让我们看看这种情形。如果系绳在舱外活动中失效,宇航员会按照当时作用在身体上的力开始飘离。

例如,如果他试图抓住一个旋转飞向太空的工具,并在此过程中脱钩,就会慢慢地朝着那个工具的方向飘去,远离国际空间站。此时,在失重环境中无处可抓,宇航员将任由惯性摆布,再怎么挣扎也无法改变轨迹。

这就是SAFER派上用场的时候。在理想情况下,宇航员只需用操纵杆开启喷气背包,按一个按钮自动抵消任何可能正在经历的翻滚,使用喷气背包的方向推力调整自己的方位,然后开始缓慢而紧张的尝试飞回国际空间站的过程。

但是,如果SAFER也失效了会发生什么?在喷气背包拒绝工作的情况下,根据宇航员的运动轨迹和速度,返回安全区域的几率可能非常渺茫,甚至基本为零。

如果运气好,宇航员会非常缓慢地飘离,并且方向不太棘手,而且还有另一位宇航员一起在舱外活动,可以来接——前提是在他26米的系绳范围之内。如果不是,那基本上就没救了。

空间站上的机械臂速度太慢,无法捕捉像飘离的宇航员这样的小型移动目标。而且目前没有任何飞行器能够执行此类救援任务。

联盟号飞船需要整整一天的时间启动并脱离对接,而唯一拥有救援就绪气闸舱的航天飞机已经退役。

所以,除非有一位同伴宇航员愿意并能够将多根系绳连接成一根长长的"超级系绳",并尝试用喷气背包飞出去接应,否则根本别无选择。那如果航天服没有推进系统,或者说推进系统失灵了,宇航员还能怎么办呢?

这时候就可以利用动量守恒定律,把身边任何能扔的东西扔下去。向一个方向抛出有质量的物体,自身也会获得方向相反、大小与物体质量成反比的反向速度。

据测算,宇航员连同航天服总重150公斤,如果向反方向扔出1公斤重的扳手,就能获得约0.1米/秒的反向速度。这个速度看似微小,但由于没有空气阻力,所以会持续累积。

不过,这个投掷的动作若不精准,极有可能引发身体高速旋转。如果这两种方法都失效,最明智的办法就是停止挣扎,保留体力与资源,果断呼叫并等待救援。

现今每一次出舱活动,都有高清摄像头同步进行监控,飞船内的同伴也会通过舷窗和监控实时观看。地面上的飞行控制团队,也会通过复杂的轨道力学计算和定位系统,精准锁定宇航员的位置、速度以及飘离轨迹。

如果所有救援手段都无法实施,根据运动轨迹,宇航员可能会开始朝地球坠落。当发生这种情况时,会越来越快地加速,直到经历在重返大气层时被烧毁的不愉快命运。

如果轨迹是远离地球的,则会被地球轨道所捕获,并有剩下的几小时氧气来反思自己的处境。根据性格的不同,这可能是最糟糕的死亡方式,也可能是一种相当平静的离去方式。

宇航员会有一些水可用,所以不会口渴而死。可以看到大约五次日出日落,看到大陆和文明的灯光在脚下远远地飘过。

然后,当空气耗尽时,就会失去意识并逐渐消逝。在接下来的10到20年里,身体的轨道会慢慢衰减,最终落回地球,在重力的"关照"下获得一次免费的"火化"。

好在这些极端情形都只停留在理论推演中。目前还从未出现过宇航员真正飘失在太空的事例,多重保障系统也让这种最坏的结局始终没有发生。

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更新时间:2026-10-21

标签:科技   宇航员   飞船   太空   小心   方法   系绳   背包   方向   空间站   航天   轨迹   速度   发生

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