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飞船运行速度那么快 , 航天员出舱会不会被大风刮跑啊?毕竟快速骑行的摩托车都让人感到风力很大!
对于这个问题的答案 , 相信读者心中都有数 , 但我们还是可以借着这个提问 , 来讨论一下航天员太空行走时 , 会有哪些经历和感受 。
不过首先要澄清一个概念 , 飞船和空间站是不同的两种设备 , 飞船是运载航天员往返地面的交通工具 , 不存在出舱的情况 。
而题主所说的出舱 , 应该指的是在空间站或者早些年的太空舱 , 相当于在太空建造的房子 , 所以下面的内容我们是以空间站来叙述的 。
1、空间站运行速度有多快
无论是国际空间站 , 还是中国的天宫空间站 , 都位于距离地面400千米的位置 , 这是空间站运行的最佳高度 。
我们知道在空间站上是失重的 , 但是这种失重并不是没有重力 , 而是空间站绕地高速飞行所产生的离心力 , 几乎抵消了地球对空间站的引力 , 两者处于平衡的状态 , 这也是空间站能够绕地飞行的原因 。
事实上 , 空间站一直都在以很小的幅度向地球坠落 , 所以每隔一段时间 , 空间站就需要很小的助推剂 , 稍微向上抬一点 , 以继续维持400公里的高度 。
三大宇宙速度相信很多读者都知道 , 就是航天器绕地飞行、脱离地球引力和飞出太阳系所需的最小发射速度 。 第一、第二、第三宇宙速度分别是7.9公里/秒 , 11.2公里/秒和16.7公里/秒 。
而空间站绕地飞行 , 需要保持第一宇宙速度 , 也就是7.9公里/秒 。 这让距离地面400公里的空间站 , 每90分钟就可以绕地飞行一圈 , 一天飞行16圈 。
如果在地面上 , 以7.9公里/秒的速度移动是无法想象的 , 人类根本无法承受这种速度带来的后果 。
我们拿行驶中的高铁来举个例子 , 假设高铁的时速是300公里 , 也就是83米/秒左右的速度 。 在车厢里 , 乘客只能感受到高铁在平稳地向前行驶 , 但如果有人把头伸到高铁窗外 , 相信很快就会被强大的风力撕裂 。
地球上最强的风暴是强台风 , 风速是50米/秒 , 这已经可以将建筑物掀翻了 , 而高铁运行时产生的风速属于超强台风级别的 , 人类无法承受这种风速 。
但是在空间站 , 航天员出舱执行任务时 , 在高达7.9公里/秒的速度下运行 , 却像原地不动一样毫无波澜 。
这一方面是因为在空间站上 , 没有像在地面上一样原地不动的参照物 。 航天员只有望向地球 , 才能感觉到自己在移动 , 但由于距离太远 , 他们不会感到自己正以23倍的音速在飞行 。
另一个感觉不到高速的原因 , 则是太空之中没有风!
2、空间站上的航天员出舱时 , 为何感受不到任何风力?
风力是什么?我们原地不动时有空气流动过来 , 或者我们快速奔跑时感受到的空气阻力就是风力!
风又是如何形成的?简单点说 , 就是地面上的空气受热不均 , 有些地方的空气温度高膨胀上升 , 而有些地方的空气较冷收缩下降 , 这一升一降之间产生了落差 , 空气互相流动起来便产生了风 。
也就是说风产生的必要前提是要有空气 , 我们地面的空气主要由氮气和氧气组成 , 这些看不见摸不着的空气 , 是实实在在存在的 , 它们有质量、有压强、有阻力 。
当空气流动达到一定速度 , 或者人们相对移动速度够快时 , 人体就能感受到来自空气的阻力 , 也就是风力 。
而在距离地面400公里的太空之中 , 完全是真空环境 , 是没有任何空气的 , 即使有一些空气中的元素 , 也可以忽略不计 。 没有空气也就不可能形成风 , 航天员更不可能感受到风力 。 否则别说航天员了 , 就算空间站也无法正常飞行!
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