你在外太空裡跳傘

歷史上最高的高空跳傘,是由艾倫·優斯坦斯於2014年10月在新墨西哥州完成的,當時他從29.5英里高的地方跳了下來。他的降落速度高達每小時822英里,比聲速還快,並且發出了地面上可以聽到的聲爆。然而,艾倫並不是從太空往下跳的——從太空跳的話,離地面的這段可怕的任務線有62英里高——他沒有選擇這樣跳,有好幾個好理由。但是讓我們假設你不聽勸告,決定為世界高空跳傘創造一個新紀錄。並且因為你決心讓你的紀錄很難被別人打破,你使用了一個跳板,以離地球249英里遠的國際空間站為起點跳了下來。

開始時,你需要一身太空服和一些氧氣來暫時維持生命(如果你沒有這些東西,會發生什麼,見第43頁)。你離開空間站時面臨的第一個挑戰,將是選擇你的落地地點。你將會朝地球降落,就像空間站一樣,但是也因為像空間站一樣,你會以每秒5英里的速度側著降落。事實上,因為你是快速側身移動的,在你朝著地球降落的時候,你會錯過地球。這叫作軌道執行。這有些令人困惑,但是你可以這麼想:想象地球上沒有山脈,也沒有空氣的阻礙,我們用一門大炮把你發射了出去,你距離地面6英尺高,以每秒5英里的速度飛行。地心引力會把你拉下來,但是在這段時間裡,你會飛行得足夠遠,因為地球是個球體,它也下降了6英尺。國際空間站也在做同樣的事情,只不過高得多。

一旦離開了跳板,你就不需要任何幫助了,可以直接往地球上降落。地心引力已經照料好一切了。你需要的只是減速,這樣你就不會在降落的過程中偏離地球了。所以我們給了你一些火箭推進器,來幫助你減速,就像聯盟號宇宙飛船在返回地球時用的那樣。

隨著速度的減小,你會先落到地球之上62英里高的那個分界線上。此時,你的速度非常快,快到了25馬赫。最快的載人飛船的速度是實驗用的x15——基本上就是一個有載人艙的火箭。它最快達到了6.7馬赫,只不過它沒法長時間維持這個速度,因為飛船開始熔化了。

你的速度比它快好幾倍。25馬赫並不是人類有史以來最快的速度紀錄——阿波羅10號返回地球時的速度達到了32馬赫——但是也很接近了,而托馬斯·斯塔福德、約翰·揚和吉恩·塞爾南在這麼做的時候,是身處一臺有著防熱層的機器裡。你沒有這些裝置。

這就帶來了幾個問題。25馬赫差不多是每小時19000英里多一點。當你以這種速度在幾乎沒有大氣的空間站的那種高度飛行時,沒有問題,但空氣的密度隨著你開始減速變高了。

這種減速的過程會很痛苦,因為你面前的空氣給你讓路的速度不夠快。這就出現了很多問題,但是讓我們聚焦在以下三大問題上。

第一個問題是重力問題。你在飛快地減速,你的暫時重量達到了4500磅。美國空軍軍官約翰·斯塔普證明了,你可以在很短的時間內,承受46.2g的重力,但是在很多秒內承受30g的重力——就像你會經歷的那樣——則絕對意味著死亡。你身體內柔軟的部分,比如你的氣管和肺部,都會在重力的作用下變成碎片。

與此同時,你會經歷的第二個問題是氣流問題。25馬赫的速度下,風吹得如此劇烈,以至於它會讓你旋轉起來,並將你撕成碎片。當一顆衛星開始減速,並滑出執行軌道時,它並不是完整地降落的,它會分裂成很多部分。但人家可是衛星啊,是焊接過的金屬——它的四肢跟主體的連線可比你的結實多了。甚至連石頭也會在向地球降落的過程中變成碎片。

第三個問題是熱。那麼多空氣沒法以足夠快的速度給你讓路,就會壓縮起來,而壓縮過的空氣會變熱。洛克希德sr-71偵察機的機翼能達到600華氏度,而它在那時的速度才3馬赫。

25馬赫時,空氣熱得足以熔化石頭。因為要承受這種熱,製造太空梭使用的是熔點很高的材料,這種材料的導熱性不好,用烤箱加熱到2200華氏度以後,仍可以用手觸控它。太空梭哥倫比亞號的防熱層受損,讓壓縮過的熱空氣可以進入飛船裡,導致其解體。

你沒有防熱層這種東西,所以你得忍受這種衝擊。熱會碳化你的身體,首先是把你的肉烤熟,然後有了足夠的氧氣時你會燒起來,最後則是在超過了3000華氏度的時候將你蒸發掉。

蒸發是另外一種表達,其實也就是你的分子變成了分離的原子,於是你變成了碳、氫、氧和氮的氣體。但是最終其實連這種氣體的原子都無法承受這種溫度。

熱會將你的電子從你的原子上分解出來,將你變成一團降落的、發光的等離子體。

好訊息是,你最後的形態非常壯觀。從地球上看,你像是一團火焰,飛越過天空,在白天也能看到,而且比那些流星明亮多了。

就像一顆常見的流星一樣,你的身體沒有任何一個部分能夠到達地球,至少最初不會到達。你其實會以離子化等離子體的微小部分的形態,從大氣層上飄過去。

但是最終,你孤獨的原子核會收集可替代的電子,再次成為一個整體,然後散落下來,完成了歷史上最高的跳傘活動。

還有就是,因為你的體內有很多原子,在它們有時間覆蓋大氣層後,至少它們中的一個會出現在每個人呼吸的每一口空氣裡,直到永遠。

這意味著如果地球是平的,你就永遠沒法繞著它飛行了。而且,每秒5英里的速度比任何子彈都快,但是在月球上你只需要每秒0.7英里的速度就可以繞著它飛行了,這個速度比斯威夫特步槍的子彈慢。所以如果你用這種步槍朝月球開槍,子彈會繞著月球飛行,最後打進你的後腦勺裡。

youtube上有演示影片。

保護飛船的超冷燃料箱的泡沫在發射時會掉落,這會給防熱層留下一個洞。當我們建立出新的太空交通系統時,就不必因為要解決這個問題,而把燃料箱設計得比飛船高了。

抱歉,我們覺得你的殘骸不會留存下來。超過2噸重的降落到地球上的冰塊,都會在大氣中燃盡,而你比冰的耐受性差多了。