如何從太空寄快遞

［美］蘭道爾·門羅

國際空間站的宇航員可以從空間站往地球上發(fā)快遞，只要放在送宇航員回地球的宇宙飛船里就行。但如果最近沒人打算回家，那你可得自己想辦法搞定。

從國際空間站把東西運(yùn)到地球很簡單，你只需把東西從門里扔出去——早晚有一天，它會(huì)掉到地球上。在國際空間站的高度，還有一點(diǎn)點(diǎn)大氣層，雖然很少，但足以產(chǎn)生一些阻力。這股阻力遲早會(huì)讓東西的速度慢下來，落入越來越低的軌道，最終掉進(jìn)大氣層并燃燒（通常來說）。

宇航員會(huì)時(shí)不時(shí)地一不小心給地球寄個(gè)快遞。在國際空間站上工作時(shí)，宇航員已經(jīng)失手掉下了各種各樣的東西，包括鉗子、相機(jī)、工具包等。扔出門的快遞面臨的命運(yùn)，和歷年來那些從國際空間站飄走的物件一樣。它會(huì)脫離軌道，進(jìn)入大氣層。

這種貨運(yùn)方式有兩大問題：第一，你的快遞在抵達(dá)地面前就會(huì)在大氣層里燒毀；第二，就算沒有被燒毀，你也不知道它會(huì)掉在哪里。要想讓你的快遞送達(dá)，你先得把這兩個(gè)問題解決掉。

首先，讓我們看看怎樣才能讓快遞完好無損地抵達(dá)地面。

東西進(jìn)入大氣層時(shí)，通常都會(huì)燒起來。因?yàn)檐壍郎系囊磺袞|西運(yùn)動(dòng)速度都太快了。當(dāng)物品以高速撞到空氣時(shí)，空氣被壓縮、加熱，變成等離子體，通常會(huì)把東西熔化或汽化。

為了防止航天器被摧毀，我們會(huì)在前面加上隔熱盾。我們也會(huì)把隔熱盾造成特殊的形狀，這樣能在沖擊波和航天器表面之間形成空氣緩沖層，以防最熱的等離子體碰到航天器本體。

撞上大氣層后，物體的命運(yùn)取決于它的大小。非常大的物體，具有足夠大的慣性擊穿大氣層并砸到地面上。

小的物體，個(gè)頭不足以擊穿大氣層，撞到大氣層時(shí)，溫度會(huì)升高解體或直接蒸發(fā)。即使挺過來，也會(huì)失去軌道速度，在阻力和重力平衡后，以穩(wěn)定的速度垂直掉到地面。

為了在下降過程中保護(hù)你的快遞，你也可以加個(gè)隔熱盾。接下來，你只需要調(diào)整下快遞的狀態(tài)，保證它朝向正確——隔熱盾在前，快遞在后，就可以送它上路了。你也可以為快遞加個(gè)降落傘來完成最后的降落，但如果你寄送的東西很輕或者很結(jié)實(shí)，比如襪子、紙巾，那么就算它掉到地上，可能也不會(huì)有什么損壞。

從國際空間站上拋出來的快遞會(huì)繞地球飛好多圈，然后逐漸下降，其最終的著陸點(diǎn)基本無法控制。要想提高快遞投遞的精準(zhǔn)度，只需要用力扔一把。使勁扔可以讓快遞更快地落到大氣層里，不用等大氣阻力以不可預(yù)測的方式讓它的軌道慢慢下降。令人驚訝的是，正確的方式并不是把快遞往下朝著地球扔。相反，你應(yīng)該往空間站運(yùn)行方向的后方扔。如果你朝下扔，它還會(huì)以足夠快的前進(jìn)速度留在軌道上，只不過是個(gè)稍微不同的軌道。你要做的，是讓它減速。

快遞扔得越快，著陸點(diǎn)就越精準(zhǔn)。國際空間站運(yùn)行的速度接近8千米/秒，幸運(yùn)的是，你不需要把快遞扔那么快。在國際空間站這個(gè)高度，只要能把軌道每秒的速度減少100米，就足以讓你的快遞以向下約1度的角度落入大氣層。

不幸的是，把一個(gè)東西以100米/秒的速度拋出很難，就算是最好的棒球投手也沒有突破50米/秒的投球速度。

實(shí)際上，不管你扔得多快多準(zhǔn)，湍流和風(fēng)的隨機(jī)性都會(huì)讓落點(diǎn)距離目標(biāo)有幾千米的誤差。

2001年3月，“和平號(hào)”空間站即將重入大氣層。人們預(yù)測它的大部分會(huì)燒掉，但一些大件的模組有可能抵達(dá)地面。俄羅斯地面指揮中心的規(guī)劃者想算準(zhǔn)時(shí)間，讓它落在太平洋無人居住的小島上，但沒人知道它到底會(huì)落在什么地方。

你可能沒法把快遞瞄得很準(zhǔn)。但不要絕望，這不是說無法送達(dá)！你只需要好好考慮一下上面的地址怎么寫。