Выжить при повторном входе только в скафандре

Есть много проблем, которые нужно преодолеть:

По данным НАСА , большинство метеоров такого радиуса 80 feetсгорают в атмосфере, что практически не причиняют вреда. Итак, нам нужно как-то остудить нашего бедолагу, чтобы он не превратился в груду пепла к тому времени, когда он ударится (или поплыл, если он был пеплом) на землю. Добавьте очень мощную систему охлаждения или теплозащитный экран .

Теперь, когда мы решили сгореть, нам все еще нужно подумать о посадке. Конечная скорость на уровне моря для человека в вертикальном положении составляет около 200 миль в час. Большинство метеоров сгорает на расстоянии около 30 миль, поэтому нашему другу пришлось бы замедляться «всего» за 30 миль, для чего ему требовалась либо реверсивная двигательная установка, либо парашют. Для первого также потребуется какая-то система стабилизации, например гироскопы, чтобы избежать переворота. Проблема с восходящей тягой заключается в том, что гравитация будет давить вниз, когда вы не достигнете конечной скорости, поэтому вам придется обеспечивать непрерывную тягу примерно 9.9 m/s^2в течение 10нескольких минут, чтобы замедлить его и безопасно приземлиться (что нецелесообразно), так что вы нужен парашют . Чтобы быть в безопасности, мы также включили реактивный ранец , ускоряющийся вверх.для обеспечения безопасной посадки .

В общем, ваши шансы на выживание довольно малы, но пережить такое падение вполне возможно.

Если бы такой сценарий считался вероятным, MMU мог бы включать «баллют».

Это легкая замена теплозащитному экрану при входе в атмосферу, а также дополнительный бонус в виде воздушной подушки для окончательной посадки. Использование в реальной жизни включает использование для замедления бомб (чтобы бомбардировщик мог избежать взрыва), и это было предложено для реальных космических миссий. В фильме 2010 года российский космический корабль использует балет для аэродинамического торможения на орбите Юпитера, поэтому техника универсальна.

Это может быть не совсем обычное добавление к MMU, так как, несмотря на то, что он легче, чем теплозащитный экран, масса ткани и газовых баллонов для надувания Ballute все равно будет значительной и сделает маневрирование в космосе медленным и громоздким (вы будете также требуют гораздо больше топлива для работы вашего MMU). Это все равно, что предложить вам всегда носить с собой парашют и рюкзак, полный снаряжения для выживания как в условиях пустыни, так и в арктических условиях, на случай, если вы выпадете из самолета или из окна.

Для вашего сценария, если строительная мастерская не может отправить спасательную капсулу достаточно быстро, чтобы подобрать несчастного астронавта, они могут запустить «возвратный ранец» с предварительно упакованным баллютом, надувным снаряжением, дополнительным кислородом, комплектом для выживания и спасательным снаряжением. мощный твердотопливный ракетный двигатель. Он перехватывает астронавта, который быстро пристегивает его (или роботизированные руки на устройстве хватают его и тянут на борт), затем он ориентируется, срабатывает твердотопливный двигатель, чтобы начать вход в атмосферу, и балет надувается. Для простоты устройство может быть спроектировано так, чтобы приземляться на воду, поэтому баллут также становится импровизированным спасательным плотом (использование его в качестве воздушного мешка на суше может привести к тому, что вы сначала отскочите лицом в дно пустыни....).

Удачных посадок

Даже если это возможно, этого не произойдет; поскольку астронавт находился в космической капсуле, его или ее скафандр, вероятно, не был предназначен для повторного входа в атмосферу. Скафандр, достаточно прочный, чтобы выдержать повторный вход в атмосферу, был бы настолько громоздким и усиленным, что с таким же успехом мог бы быть небольшим космическим кораблем.

Конечно, вероятность того, что этот астронавт выжил после взрыва капсулы, с самого начала, скажем так, астрономическая.

См. проект MOOSE компании General Electric , разработанный в начале 1960-х — всего 90 кг. Бьюсь об заклад, что с современными материалами мы могли бы сделать его еще легче.

Ключом к облегчению повторного входа является увеличение отношения поверхности к массе. Если у вас хорошее соотношение, то выживет даже бумажный самолетик из обработанной силиконом бумаги .

Реальное беспокойство в этой ситуации связано не с падением на Землю (гравитационная потенциальная энергия), а с проблемой кинетической энергии.

Все, что находится на низкой околоземной орбите, движется с высокой скоростью:

Средняя орбитальная скорость, необходимая для поддержания стабильной низкой околоземной орбиты, составляет около 7,8 км/с (28 000 км/ч; 17 000 миль в час) — Низкая околоземная орбита — Википедия

Используя круглые числа, космонавт и экологическое оборудование могут весить 100 кг.
100 кг, путешествие на высокой скорости требует много энергии:

E = mv²

m = 100 kg
v = 7.8 km/s

E = 100 kg × (7.8 km/s)²
  = 100 × 60 km² / s²
  = 6 000 000 000 m²s⁻²
  = 6 GJ

Итак, прежде чем вы сможете даже подумать о том, что происходит при падении, вы должны что-то сделать со всей этой кинетической энергией, прежде чем вы сможете упасть.

Согласно преобразователю Кайла , 6 гигаджоулей — это столько же энергии, сколько содержится в 1,4 тонны тротила.

1,4 тонны тротила выделяют серьезное количество тепла, и вы будете в центре этого процесса.

Забудьте о повторном входе. Представьте, что вы находитесь на твердой земле здесь, на Земле, и сидите на 1,4 тоннах тротила. Каковы ваши шансы выжить, когда эта энергия высвобождается, даже если ее высвобождение будет достаточно замедлено, чтобы не было взрыва?

Сказать, что вы были бы поджарены, было бы невероятным преуменьшением.

Давай посмотрим что происходит:

Во-первых, вы должны войти под очень узким углом. Слишком глубоко, ты теряешь сознание, падаешь и умираешь. Слишком мелко, вы подпрыгнете, и у вас, вероятно, закончится система жизнеобеспечения, прежде чем вы вернетесь. Это точность, которую вы не добьетесь на глаз.

Во-вторых, когда вы входите, вам нужно поддерживать правильную форму, чтобы ударная волна обтекала вас, а не касалась вашего костюма где-либо. Вы теряете ориентацию, плазма попадает в ваш костюм, и вы сгораете.

В-третьих, даже если плазма вас не касается, она очень и очень горячая. Большая часть этой энергии становится горячим воздухом позади вас, но вы подберете часть ее. Если вы хотите что-то достаточно тонкое, чтобы вы могли двигаться в своем костюме, вам понадобится утеплитель из унобтания на вашем костюме. О, но если твой скафандр так хорошо утеплен, как ты умудрился не приготовить себе еду, пока был в космосе??

В-четвертых, для схода с орбиты требуются настоящие ракеты, которые вряд ли будут на скафандре из соображений безопасности. Двигатели с холодным газом недостаточно хороши.

Есть только один способ выжить в путешествии: изменить свой вид на Кербала. :) (И даже тогда вам нужно сжечь 600 м/с в вашем реактивном ранце, чтобы сбросить часть орбитальной скорости в 2300 м/с, которая у вас есть.)

Учитывая, что у вас достаточно припасов, вы можете организовать перехват на космической станции. Если бы у вас была скорость 60 м/с и несколько солнечных батарей для обеспечения жизнеобеспечения, вы бы не облажались. Но сила при входе почти наверняка убьет вас. Даже снимите теплозащитный экран со своей капсулы, подтолкните его к траектории схода с орбиты и прикрепите себя к нему изолентой после того, как накроете теплозащитный экран крышкой капсулы, чтобы обеспечить лучшую устойчивость кильватерного следа.