Czy swobodny spadek Luke'a Aikinsa dał NASA nową metodę lądowania astronautów?

Do tej pory prawdopodobnie widziałeś lub słyszałeś o profesjonalnym skydiverze Luke Aikins, który stał się pierwszym człowiekiem, który spadł na ziemię i spadł bezpiecznie na ziemię bez spadochronu (a drugi to zrobić bez spadochronu lub skafandra).

Aikini spadali z wysokości 25 000 stóp, spadali przez pełne dwie minuty, a następnie starannie lądowali na plecach na siatce o wymiarach 100 na 100 stóp wykonanej z włókna Spectra, położonego 200 stóp nad ziemią pośrodku pustyni Kalifornii. Nawet po odejściu od lądowania bez zadrapania, Aikins wyraził żal, że wylądował około 20 stóp od środka sieci.

Osiągnięcie Aikins sprawia, że ​​zastanawiamy się nad tą siecią: w szczególności, czy sieć może pomóc sprowadzić astronautów na Ziemię?

Krótka odpowiedź brzmi nie, przynajmniej nie w sposobie, w jaki obecnie prowadzimy podróże kosmiczne. Mówiąc delikatnie, zabranie astronauty z powrotem na Ziemię jest naprawdę kurwa inne.

Aikinowie, którzy mają ponad 18 000 skoków spadochronowych pod pasem i skaczą spadochronem od 16 roku życia, wyskoczyli na wysokość 25 000 stóp, czyli około 4,7 mili nad poziomem ziemi. Większość skoczków faktycznie wyskakuje na połowę tej wysokości, około 13 000 stóp. Cieńsze powietrze oznaczało, że Aikini musieli używać maski tlenowej, aby funkcjonować, dopóki nie spadł do około 18 000 stóp.

W tym momencie Aikins zaczął się obracać, by wycelować w środek siatki, prowadzony przez GPS i światła sygnalizacyjne. Przed uderzeniem w siatkę przerzucił swoje ciało na plecy, aby złagodzić siłę lądowania - tj. Pozwól, by jego kończyny i plecy złożyły się, aby mógł łatwiej wślizgnąć się do siatki, ponieważ spowolnił swój upadek do bezpiecznej prędkości. Aikini uderzają w sieć z prędkością około 120 km / h, prawdopodobnie osiągając maksymalną prędkość 150 mph.

To może wydawać się drobnym szczegółem, ale aspekt prędkości jest tutaj kluczowy. Skoczkowie używają spadochronów, aby zwolnić, ale rynna powinna być wypuszczona w momencie, gdy może ona zapewnić wystarczająco dużo czasu i odległości, aby spowolnić ciało. Siatka musi być zbudowana i ustawiona tak, aby nie tylko łapała osobę, ale również zapewniała nadmiar luzu, aby spowolnić ciało - dlatego siatka musi być chłodzona na wysokości 200 stóp.

W rzeczywistości siła lądowania była największą troską Aikinów. Początkowo był zobowiązany do noszenia zapasowego spadochronu do wyczynu kaskaderskiego, ale obawiał się, że spowoduje to zwiększenie wagi jego ciała. W połowie nieba Aikins zdecydował, że nie użyje spadochronu, a wymóg został zniesiony praktycznie w ostatniej chwili.

Wróćmy więc do naszego pierwotnego pytania: co z lądowaniem astronautów? Cóż, pamiętajmy, że astronauci spadają z Ziemi na Ziemię, więc jest to trochę bardziej niebezpieczne. Nie możesz wrócić na Ziemię z kosmosu w jednym kawałku bez osłony termicznej. Rozpadniesz się. Koniec opowieści.

Zróbmy jednak eksperyment myślowy przez moment, w którym NASA znalazła sposób na obejście tego problemu - może skonstruowali skafander kosmiczny, który wytrzyma upał, a może znaleźli sposób na zrzucenie ludzi ze stratosfery. Z technicznego punktu widzenia mamy taki przykład, aby spojrzeć na: skok Felixa Baumgartnera z 23 mil w górę w powietrzu (w stratosferze).

Każdy obiekt swobodnie spadający w kierunku ziemi nie będzie po prostu przyspieszał do nieskończoności: osiągnie maksymalną prędkość i zatrzyma się tam, aż opór powietrza go spowolni. To, co określa tę prędkość końcową, obejmuje tona różnych czynników, ale jeśli porównamy przeciętne ludzkie ciało, prędkości końcowe są w przybliżeniu takie same z dowolnej wysokości. Skoczkowie mają tendencję do osiągania maksymalnej prędkości około 150 mph, a ponieważ powietrze bliżej powierzchni jest gęstsze - zwykle zwalniają do około 100 do 120 mph, bez względu na to, czy jesteś na wysokości 13 000 stóp czy 25 000 stóp.

Przypomnienie, że maksymalna prędkość Baumgartnera wynosiła 834 mph; złamał dziwaczną barierę dźwiękową. Podobnie jak inni skoczkowie, opór powietrza spowolnił go, gdy schodził, ale nie jest do końca jasne, jaka byłaby jego końcowa prędkość (Baumgartner otworzył zsyp na około 8200 stóp).

Widzisz, Baumgartner miał na sobie specjalnie zaprojektowany kombinezon ciśnieniowy, aby zapewnić mu bezpieczeństwo i dotlenienie na tak wysokiej wysokości początkowej. Ten rodzaj kombinezonu został również zaprojektowany, aby chronić go przed oporem powietrza i nie niszczyć jego zewnętrznych części i wnętrzności od sił G. Krótko mówiąc, jest to ciężki sprzęt i dodawałby znaczną wagę do jego ciała - tak więc jego prędkość końcowa byłaby znacznie wyżej niż Aikinowie i udał się na ziemię.

Widma Aikins to fajny materiał, ale z pewnością nie jest przeznaczony do obsługi lądowania, takiego jak Baumgartner.

Ponadto Baumgartner pochodził tylko ze stratosfery. Tarcza termiczna chroniła astronautę, który dryfował z kosmosu, by coś nosić dużo bardziej trwałe. Podczas podróży z jeszcze wyższymi prędkościami musiałby znaleźć sposób na celowanie w sieć - a nawigacja nie jest łatwa do zrobienia, kiedy właśnie złamałeś barierę dźwiękową.

Czy NASA lub niektórzy inni mogliby stworzyć siatkę, która mogłaby bezpiecznie zabrać astronautów? Może, ale pomijając fakt, że w tej chwili jest to niemożliwe, to jest szalenie wątpliwe, gdyby tak było. Gdyby astronauta nie był już wyposażony w skafander kosmiczny chroniący przed gorącem (i garnitur taki jak ten prawie nie zgadza się ze wszystkim, co wiemy o projektowaniu skafandrów kosmicznych), musielibyśmy znaleźć sposób na wprowadzenie astronautów w wewnętrzną warstwę atmosfery przed wypuszczeniem ich. Statki kosmiczne w powietrzu nie mogą wrócić do przestrzeni kosmicznej, chyba że posiadają już potężną rakietę - która unieważnia wszelkie powody, dla których w pierwszej kolejności zostanie zbudowana podbierak. Lepiej, żeby astronauta po prostu wsiadł na statek kosmiczny, dopóki nie wyląduje, prawda?

To dziwne, ale lepszym pomysłem na sprowadzenie astronautów na Ziemię byłaby winda kosmiczna. I że jest już szalonym pomysłem.