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科普专家季燕江做客新浪聊神舟六号返回(2)


http://www.sina.com.cn 2005年10月17日09:59 新浪网

  宋晓军:您是搞物理的,有的网友提出来这样的一个问题。

  网友:这一次虽然我们的神舟六号飞船是正面着陆,通过助推火箭在1米的时候点火,如果当时这个火箭没有点火,听说是清华大学还是哪儿设计的一种减震装置,或者是弹簧最后放在宇航员的座椅上,如果反助火箭在一米的时候,确实没有点着火的话,飞船直接掉先来,对飞船的损害,包括对宇航员的损害,从力学角度来讲,是不是可以通过别的角度来实
现减震呢?

  季燕江:我们现在飞船着陆,我看到报道,离地比较近的时候有反推

火箭会点火,使飞船下降的速度降到低,再着陆,如果反推火箭不工作的话,应该大约是10米每秒的速度往下落,如果反推火箭工作应该是每秒1米。你设想一下你以每秒1米的速度基本上是走路的速度,以这个速度落到地面,或者落在床上,会觉得这是一个很舒适的过程。

  如果是10米每秒,就是一个百米的速度,如果我以百米的速度往前跑那就是10米每秒,如果反推火箭没有工作,以10米速度往下落的话,以航天员的训练这个应该是没有问题的,但是以舒适度来讲就差一些。我们设想派一个普通的教师,或者是普通的游客上天,应当是更舒适一些好,如果我们搭载一些比较重要的一些仪器,这个震动从道理上来讲,应当上越小越好。如果反推火箭没有工作的话,也有一些报道说,会有一个备用的措施,就是说会有一个减震的装置。从物理学的角度来说,如果说从一个比较高的速度,变到一个很低的速度就停下来,就是这样一个着陆的过程,这样着陆的过程,如果在非常短的时间由这个速度变成零的话会觉得不舒服,等于你的速度在短时间有挺大的变化,就是加速度很大,对你有一个受力,这个会让你觉得疼痛,或者感觉不舒服,如果有比较重要的仪器就会受到损害。如果有一个减震的装置会让时间变长,让它速度由不是零,再逐渐变成零,所以相当于如果时间拉长的话,加速度变小,如果加速度变小,就会更舒适一些。

  如果是减速的火箭,在飞船没有碰到地面的时候,就点火,减速,会让加速度变得更小,以至于我们根本感觉不到,1米每秒就觉得很舒服,普通人都可以承受这样减速的过程。

  宋晓军:从我们聊天桌子这么高的地方往下跳一下。

  季燕江:对,如果说我们做一个中学的物理题,就会算一下,计算一下到底是多高的桌子上往下跳是1米每秒,可以算出来,应当是桌子这么高,大家就可以体验一下。

  宋晓军:这个问题前面5点钟也有网友问过,当时我就是说,前苏联最高发明的他们是最早发明的坦克和人等于说是人车一体的落下来,从降落伞,70年代的时候,有30多吨坦克挂在降落伞上直接落到地上,他们在经典物理学上做了很详细的计算。

  这次如果大家还没有看到着陆的画面的话,大家可以去新浪网上看一下,我们把那个画面截图了。

  网友:为什么舱门要从外面打开,为什么非要外面人打开,如果他们自己打开会遇到什么问题呢?

  季燕江:这个问题是这样的,首先我在以前读书的时候,我看到有一次,苏联的宇航员因为他当时着陆的地点比较远,所以搜救的人员过了比较长一段时间才过去,过去之后,发现宇航员已经出来了,正在悠闲的四处活动,从这个角度可以知道,作为航天员自己有办法,并且有途径不是特别困难就能把舱门打开,出来活动。从设计来说也是比较合理的设计,因为你没有办法预测这个返回舱每一次都是会非常准确的着陆在预定的地点,从概率的角度,也许它有非常小的概率会落在一个地方,过了比较长的时间,搜救人员才能找到他,如果是这样的话,航天员自主打开,然后出来,对于他们的生存和整体的设计应该是比较完整的设计。

  如果说正常情况下,正常情况下是飞船落地,搜救人员应当是在很短时间内就过去,发现,就好象说这一次,如果说离预定地点只有一公里的话,应当是很快就能找到返回舱,如果是这样的话,从整个飞船飞行的角度来说,会有一套流程,这个流程会规定第一步做什么,第二步做什么,按照这个流程来说的话,航天员自己打开这个舱门也许就不是在流程里面了。从这个角度,我们会认为航天员刚刚从太空回来,他从一个失重的环境到了有重力的环境,会有一个适应的过程,如果在这个时候让他去打开舱门,自己也要适应一段时间,所以从这个角度,从外面打开应当是更稳妥的选择。我想一般来说,我们都会看到由外面的人把这个舱门打开,这个操作会写在操作流程里面去。

  当然如果说航天员到底自己能不能打开舱门,我想他们是能够打开的。

  宋晓军:刚才我们也看到,画面当中实际上因为飞船是正面,正好是正着垂直下来的,飞船还比较高,可能后来又搭了一个架子,如果地面搜救人员找到他,打开舱门把他们接出来,接着架子的梯子慢慢下来,能够保证航天员的身体绝对的安全,如果说他自己打开,还要从比较高的飞船上自己滑下来,因为他在空中待了5天,尤其是失重的情况下,体液是均匀分布的,不是我们在一个重力的环境下根据地球引力分布的,对他们身体的损害程度最小的情况下才设计舱门由别人来打开,慢慢把他们扶下来。

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