你是否曾經想過,當太空人完成了太空任務,返回到地球後,他們會是什麼樣子?他們會不會很興奮,很想馬上跳出返回艙,和等待他們的親友擁抱?他們會不會很輕鬆,很想立刻站起來,和記者分享他們的太空經歷?
如果你有這樣的想法,那麼你可能會失望了。因為太空人回到地球後,並不能馬上從返回艙出來,也不能立刻站起來。他們需要經過一系列的檢查和恢復,才能適應地球的重力和環境。這個過程可能需要幾個小時,甚至幾天。
為什麼太空人回到地球後要這樣做呢?這背後有什麼科學原理呢?
太空飛行器從外太空返回地面須經歷離軌、過渡、再入和著陸4個階段。
離軌階段:太空飛行器在距離地面約400公里的軌道上運行時,需要通過發動機反推或釋放制動火箭,降低速度和高度,進入返回地球軌道。
過渡階段:太空飛行器在距離地面約140公里時,開始分離多個部分。
再入階段:返回艙在距離地面約100公里時,開始進入大氣層。由於返回艙高速進入大氣層後,強烈壓縮其前面的空氣,造成溫度急劇升高,溫度可達2000度左右。也就是說,返回艙被一層高溫的等離子體包圍著。等離子體有一個特性,能夠屏蔽電磁波,形成所謂的「黑障」區,這就造成了返回艙與地面控制人員無法進行通訊,這種情況可持續數分鐘。在距離地面約40公里時,黑障消失,返回艙與地面重新恢復聯繫。
著陸階段:在距離地面約10公里時,返回艙依次打開減速傘和主降落傘,減速傘能夠讓返回艙的速度降低到60米每秒,主降落傘能夠讓返回艙速度降低到3米每秒!當距離地面只有1米時,返回艙底部的反推發動機瞬間點火,最終把最後的一點速度也抵消掉,返回艙完成太空之旅。
太空人返回地球是一個非常複雜和危險的過程。他們需要經歷高溫、高壓、高速、高加速度等極端環境的考驗。這些環境對太空人的身體和心理都會產生很大的影響。
當返回艙成功著陸後,太空人並不能馬上從返回艙出來。他們需要等待地面救援人員到達現場,打開返回艙門,將他們從座椅上解下來,抬到擔架上,送到醫療車裡進行檢查。
這個過程可能需要幾十分鐘到幾個小時。為什麼要這樣做呢?主要有兩個原因:
一是為了保證太空人的安全。在返回過程中,太空人可能會受到一些損傷或不適,比如頭暈、眼花、耳鳴、胸悶、心悸、噁心、嘔吐等。這些症狀可能是由於重力變化、溫度變化、氣壓變化、加速度變化等引起的。如果不及時檢查和處理,可能會導致更嚴重的後果。
二是為了保證太空人的適應性。在太空停留時間越長,太空人對地球重力的適應性就越差。這是因為在失重環境中,人體會發生一些生理變化。這些變化包括:心臟變小、血液循環變慢、血壓下降、肌肉萎縮、骨質流失、平衡感受器失調等。這些變化會導致太空人在返回地球後,無法立刻適應地球的重力,會感到頭暈、眼花、站不穩、走不動等。如果不經過一定的恢復訓練,可能會影響太空人的健康和工作。
太空人回到地球後,需要進行一系列的檢查和恢復。這個過程可以分為三個階段:
醫學隔離期:這個階段大約需要14天。在這個階段,太空人會在太空人公寓內適應地球重力環境,提高心血管系統和支持運動器官功能,提高立位耐力,消除飛行後疲勞。
醫學療養期:這個階段大約需要20到30天。在這個階段,太空人會入住天氣好、空氣好的療養院,在繼續恢復健康的同時逐漸增加活動量。
恢復療養期:這個階段大約需要3個月。在這個階段,太空人要將各項生理參數恢復到飛行前的狀態。
經過這三個階段的檢查和恢復,太空人才能完全適應地球。