Может ли один «Союз» вернуть на Землю экипаж из шести человек?

Нет. И даже не имеет значения, что там нет места для команды из шести человек, какими бы маленькими они ни были, или если бы они выбросили какие-то другие части и попытались свести концы с концами. Жизнеобеспечение спускаемого аппарата корабля «Союз ТМА» рассчитано только на трех человек. Поскольку время спуска более или менее постоянно, независимо от режима спуска, и нет возможности снизиться быстрее после отделения модуля, не убив при этом экипаж, вы можете перевозить дополнительный экипаж из трех человек, только если они не зависят от доступного ресурса модуля. положения поддержки. Т.е. если они уже мертвые и по сути грузовые.

Они все равно не поместятся, спускаемый аппарат «Союз ТМА» вмещает 50 кг груза для экипажа из трех человек или 150 кг для экипажа из двух человек, при общей массе 305 кг. А при обитаемом объеме всего в 3,5 куба там тесновато со всем необходимым оборудованием, запасным парашютом и космонавтами/космонавтами в скафандрах "Сокол ИВА" и так:

   ^{Члены экипажа МКС, американский астронавт Дэниел Бербанк и российские космонавты Антон Шкаплеров и Анатолий Иванишин
   внутри своего корабля «Союз» вскоре после приземления в Казахстане, 27 апреля 2012 года. (Reuters/Sergei Remezov)}

Я нашел фактическую ссылку на это, хотя это в мемуарах, а не в технической книге. В книге Джерри Линенджера Off The Planet говорится

К сожалению, больше трех человек в капсулу «Союз» втиснуть невозможно. В космическом корабле всего три места. Даже если еще один человек без сиденья растянется поперек сидящего экипажа, присутствие этого четвертого человека сместит центр тяжести корабля, что, скорее всего, приведет к падению капсулы при входе в атмосферу. Кувыркающийся автомобиль означает, что теплозащитный экран капсулы не будет направлен в правильном направлении.

Страница 112 издания McGraw-Hill 2000.

Это было связано с пожаром на «Мире» во время передачи экипажа «Мир-22-23». На борту находились два пристыкованных «Союза» и шесть человек. Огонь перекрыл доступ к одному из кораблей «Союз». Линенджер заключает, что все шестеро не могли эвакуироваться в доступном Союзе.

Согласно информационному бюллетеню НАСА о посадке «Союза» , от расстыковки до посадки на Землю проходит около 3,5 часов. Но в первые три часа у них есть отбитый модуль, а потом можно, наверное, впихнуть в "Союз" до шести человек.

Ограничение по массе
«Союз» имеет грузоподъемность 50 кг в дополнение к трем членам экипажа. Если вы сбросили костюмы «Сокол», которые являются всего лишь резервной системой, вы можете установить еще один, не превышая лимит. Но то, как распределяется масса, также важно, так как капсула должна быть сбалансирована по

объему .
Что касается объема, то он довольно плотный. Хватит ли места для размещения еще одного человека в спускаемом аппарате? Найти фотографии, на которых четко видна свободная комната, сложно, поэтому я решил провести оригинальное исследование. Как оказалось, заполнить комнату площадью 3,5 кубометра четырьмя людьми не так уж и сложно. Запасное помещение капсулы также сосредоточено между командиром и люком.

Жизнеобеспечение
Выживание в замкнутом пространстве всегда связано с удалением CO2. В худшем случае, если система может поддерживать только трех человек, углекислый газ от четвертого члена экипажа будет накапливаться в атмосфере капсулы. При нормальном выделении углекислого газа человеком его концентрация через полчаса будет составлять от 0,5 до 1 %. Это еще в допустимых пределах. Используя найденное уравнениездесь я получаю сопоставимый результат.

Ускорение
На «Союзе» есть специальные сиденья для «Космонавта», а это говорит о том, что высокое ускорение имеет большое значение. Но, как сказал @SF, им, скорее всего, это сойдет с рук только с переломами костей или незначительными повреждениями.

В заключение, невозможно безопасно посадить «Союз» с экипажем из шести человек, но возможно разместить еще одного.

Это не означает, что «Союз» действительно может перевозить четырех человек, но теоретически это возможно. Правила техники безопасности в реальном мире никогда не допустят этого, поскольку это сопряжено со слишком высоким риском.
Даже чрезвычайных ситуаций никогда не было достаточно, чтобы попытаться увеличить мощность космического корабля.