在太空中,航天员出舱的时候踢一脚空间站,可以将空间站偏离轨道吗?

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皇冠正网 在太空中,航天员出舱的时候踢一脚空间站,可以将空间站偏离轨道吗? 第1张

如果一个航天员出舱时候,狠狠地踢了一脚空间站,空间站会不会被踢飞出去?

能推飞空间站吗?

这是一个很简单但是又不是那么简单的问题?

在太空中空间站正常运行时是没有动力的,运行过程也几乎没有受到摩擦力(忽略为0),从理论上航天员确实能一脚把空间站踢飞。

假如一个宇航员在太空中推了一把空间站(踢这个动作显得有点没素质),力气为200牛,作用时间为1秒,那么420吨重的国际空间站得到的加速度是多少呢?

推空间站受力情况

从牛顿第二定律F=ma得到a=F/m,所以a1=200/420000≈0.00048m/s^2。

增加的速度v=v0+a1*t=0.00048m/s(假设该方向上初速度为0,下同)。

看起来数值很小,不过要考虑到在太空中没有摩擦力,空间站会一直保持这个速度飞行。那么一天之后空间站偏移的距离就是s=vt=0.00048*24*3600≈41.5m。

从数值上看,一天内的偏移量确实能将空间站带离轨道了,也就是我们所说的“踢飞”空间站。

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在机械臂上太空行走

不过呢?根据牛顿第二定律,力是相互的,一个航天员推空间站的时候,他也同样受到大小一样,方向相反的反作用力。

假如这位没事踢……哦,应该是推了一把空间站的航天员,他的体重为60公斤,那么他得到的加速度就应该是:

a2=(420000/60)*a1=7000*0.00048=3.36m/s^2

增加的速度v=v=v0+a1*t=3.36m/s。

这个速度可不小,跟一个人跑步的速度差不多了,一天之后他就要飞出290公里之外了。

系绳出舱太空行走

对于空间站来说,一天偏离个几十米是正常的,偏移多了还可以用调姿发动机进行修正。但是对于这个航天员就惨了,他得在茫茫太空中飘零。

所以,在太空中出舱行走的航天员都要系一根绳子,或者配置带飞行功能的航天工具,防止回不来了。

系绳出舱太空行走

如果航天员系绳子推一把空间站,当他和空间站分离时,由于绳子的约束,双方再次受到相反的作用力,抵消原来的推力,相当于大家刚才白做功了。

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     发布于 2021-11-20 00:05:13  回复
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