¿Podría una persona sobrevivir cayendo del espacio a la Tierra? Suponga que la persona no tiene que preocuparse por congelarse o respirar en el espacio.

A partir de 100 kilómetros, los primeros 75,000 metros de caída tendrán muy poca resistencia atmosférica. Vas a golpear la parte más gruesa de la atmósfera por debajo de los 25,000 metros con mach 3.5. Una persona de 100 kg que cae a esa velocidad tiene una energía cinética de 72,000,000 de julios. No vas a sobrevivir a esta caída libre.

Vas a golpear la parte densa de la atmósfera en mach 3.5. Una vez que golpea la espesa atmósfera (suponiendo que la turbulencia aún no lo haya destrozado), debe comenzar a desacelerar de inmediato. Debes pisar los frenos a 25,000 metros. Le tomará 42 segundos a 3 g para pasar de 1200 m / s a ​​2 m / s a ​​nivel del suelo. Tendrás que disipar 1.714.285 vatios de energía durante 42 segundos.

El SR-71 a 25,000 metros de avance en la máquina 3.5 vio cómo la temperatura aumentaba en los bordes de ataque del ala a 1100 ° F … podría convertirse en la primera estrella fugaz humana.

Para un hombre de 100 kg, su temperatura final sería 239 ° C o 463 ° F

Estas temperaturas se confirman con los resultados de Scaled Composites SpaceShipOne. Los 100 km de altitud caen a más de 1000 m / s. La temperatura real de la piel se redujo en gran medida por la estructura vertical de arrastre de la cola por diseño, pero incluso con esto, el avión experimentó temperaturas de la piel de 500 ° F. [1]

Muerto como un clavo en la puerta, a menos que pueda encontrar una manera de transferir el calor a otra cosa que no sea la persona que cae … y sin matarlos por un intenso choque de fuerza g

Notas al pie

[1] Ingenieros

Sí, puedes caer del espacio a la Tierra. Eso era exactamente lo que el Red Bull Space Jump estaba tratando de demostrar. Datos científicos para Red Bull Stratos

Comenzó desde una altitud de casi 39 km sobre la Tierra.

Sufres menos fuerza G al caer que cuando estás parado en el suelo. Siempre que no estés girando. Baumgartner entró en un giro plano de aproximadamente 60 rpm, pero usó sus habilidades de paracaidismo para frenar ese giro. Los valores máximos de G de la fuerza del giro estaban por debajo de 2G, según los datos científicos recopilados durante el otoño.

Muy manejable.

Deberías leer más sobre este salto. Tiene todas las respuestas que necesita para escribir. Inicio | Red Bull Stratos

Si quisiste preguntar “sin equipo”, entonces la respuesta es no. Necesitas un paracaídas al final del salto y un traje espacial antes de eso para sobrevivir a la congelación, o si comienzas lo suficientemente alto el calor de la reentrada.

Iré en contra de la mayoría de las respuestas y diré “depende de lo que llames espacio, pero de todos modos hay un límite de altitud de inicio donde morirás, sea cual sea el equipo que tengas”
Lo que lo matará no es el calor, la falta de oxígeno, la falta de control de su caída, no es directamente el viento ni la radiación causada por la compresión de la atmósfera. Lo que te matará es la desaceleración.
Los cálculos que hice fueron sin velocidad tangencial, lo que significa una caída libre vertical.
Las fuerzas involucradas son el peso y la resistencia. Tu peso es:
[matemáticas] F _ {\ rm w} = m \ cdot g (z) [/ matemáticas]
Donde m es su masa yg ( z ) la gravedad local en la altitud z
Y tu resistencia es aproximadamente:
[matemáticas] F _ {\ rm d} = C _ {\ rm d} \ cdot A \ cdot \ rho (z) \ cdot V ^ 2 (z) [/ math]
Donde C d es el coeficiente de arrastre de su cuerpo, A es el área proyectada de su cuerpo frente al flujo de aire, [matemática] \ rho (z) [/ matemática] es la densidad del aire a la altitud z y V ( z ) es tu velocidad a la misma altitud.

Lo que ocurre aquí es que la densidad varía exponencialmente cuando te acercas al suelo. Tenemos aproximadamente
[matemáticas] \ rho (z) = \ rho_0 \ cdot e ^ {- z / H} [/ matemáticas]
Donde el 0 denota la densidad a altitud cero (nivel del mar) y H la escala de altura atmosférica, dependiendo de otros parámetros y describiendo a qué velocidad varía la densidad: cada vez que su altitud disminuye de H , su densidad aumenta en un 63%
Entonces, cuanto más te acerques al nivel del mar y más rápido aumentará tu densidad. La mayor parte de la masa de la atmósfera está a baja altitud. El 80% de la masa se encuentra en los primeros 12 km de altitud, solo el 19% está contenido en los siguientes 20 km y el último porcentaje está en el resto de la atmósfera, extendiéndose hasta 10,000 km

Entonces, si comienza a gran altitud, digamos 200 km, su densidad será cercana a cero y tendrá una resistencia insignificante. Comenzarás acelerando rápidamente debido a la gravedad. Después de 10 s, tendrá una velocidad de 92 m / s, o 331 km / h (tomé en cuenta el campo de gravedad no uniforme). Después de 30 s, tendrá una velocidad de 277 m / s (1000 km / h, 621 mph) y la resistencia seguirá siendo imperceptible ( z = 195 km, [matemática] \ rho = 9 \ veces 10 ^ {- 12} [/ matemáticas] kg / m³).
Después de un minuto, su velocidad será de 2000 km / h (1242 mph) y la densidad seguirá siendo increíblemente baja. ([\ math] \ rho = 5 \ times 10 ^ {- 11} [/ math] kg / m³) para que continúe acelerando muy rápidamente.
Sí, pero cuanto más rápido eres y más rápido te acercas a la superficie, donde la densidad aumenta muy rápidamente. Después de dos minutos de caída libre, viaja a 1115 m / s (4000 km / h, 2500 mph), lo que significa que durante el segundo siguiente viajará aproximadamente 1 km, que es una séptima parte de la escala de altura atmosférica H. Permítame recordarle que cada vez que su altitud disminuye de H , la densidad del aire se multiplica por 1.6. Entonces, la densidad comienza a aumentar muy rápidamente, y como su velocidad es extremadamente alta y el arrastre es proporcional a la densidad y su velocidad al cuadrado, el arrastre aumenta aún más rápido.
Solo 13.4 segundos después, el arrastre se ha multiplicado por 10 y comienza a ser notable.
10 segundos más tarde, caes a 4800 km / h (casi 3000 mph) y la resistencia es como un viento tranquilo al nivel del mar.
10 segundos después, la resistencia se había multiplicado por 7.
10 segundos después, nuevamente se ha multiplicado casi por 8.
10 segundos después, la fuerza de arrastre casi equivale a la mitad de su peso. Y aquí las cosas cambian rápidamente. Todavía estás cayendo muy rápido en una atmósfera en la que la densidad aumenta aún más rápido.
5 segundos después, la resistencia supera su peso y la tendencia se invierte: comienza a desacelerar. Pero todavía vas muy rápido (5800 km / h), por lo que la resistencia se vuelve increíble.
3,2 segundos después, estás tomando 2 g de desaceleración
2.2 segundos después estás soportando 3 g de desaceleración
1.6 segundos después estás soportando 4 g de desaceleración. Es lo que tienes en montañas rusas muy rápidas.
1,25 segundos después estás soportando 5 g de desaceleración.
1,4 segundos después son 6 g. Algunas personas aquí comenzarían a desvanecerse.
1.6 segundos después, son 7g
EDITAR: lo siento, tuve un problema de conexión en mi teléfono, así que lo publiqué sin terminar. Aquí está el final:
Finalmente, 1,8 segundos después alcanzas la desaceleración máxima a 8,5 g. No es exactamente mortal, pero muchas personas se volverían inconscientes y estar inconsciente durante una caída libre no es una buena idea [cita requerida].

Te describí la mayúscula en la que la mayoría de la gente sobreviviría. Probé varios casos y tracé la desaceleración máxima frente a la altitud inicial. Lamentablemente, no tengo Internet en mi computadora, así que solo puedo darte la ecuación.
[math] \ max_g (z _ {\ rm {init}}) = 0.0431z _ {\ rm {init}} [/ math]
Con z en kilómetros. Entonces tienes 10 g por 232 km, 20 g por 564 km …
La función no es perfectamente lineal, ya que la velocidad máxima alcanzable por acción del campo de gravedad de la tierra solo es de 11 km / s, pero es un buen enfoque.

Entonces, incluso con un traje de protección contra el calor con una máscara y un estabilizador, la mayoría de las personas terminarían muriendo debido a la desaceleración. Algunas personas podrían manejar 20 g durante una décima de segundo, pero no todos.

He estado allí hecho eso:

Esto se conoce como buceo espacial.

Pues yo no personalmente. Recientemente vi un video de Alan Eustace estableciendo el nuevo récord de altitud al saltar de un globo de hidrógeno, a una altitud tan alta que necesitaba un conjunto espacial.

El problema no es caer desde esa altitud. Pero estaría intentando la caída desde la órbita. La velocidad orbital es aproximadamente 20 veces la velocidad del sonido. El cuerpo humano simplemente no puede sobrevivir sin protección. Incluso con una suite espacial, solo obtendrás una bola de carne ardiendo en la atmósfera.

Ahora sin paracaídas, dudo que sea posible sobrevivir desde el espacio exterior. La gente ha sobrevivido a la caída de un avión sin una apertura de paracaídas. Es raro, pero sucede. El problema es lo que salva allí la vida es la velocidad terminal. Básicamente, existe una tasa máxima de caída del cuerpo humano debido a la resistencia del aire. Sin embargo, si uno cae del espacio no hay velocidad terminal. Cuanto más lejos están de la Tierra, más rápido caen. No se aleja demasiado y caerán lo suficientemente rápido como para convertirse en una bola de carne en llamas, al igual que un astronauta que intenta caer de la órbita. Pero digamos que no son tan altos … Incluso desde la altitud de Alan, no habría disminuido la velocidad hasta la velocidad terminal antes de tocar el suelo si su paracaídas no hubiera podido abrirse.

Entonces, ¿puede su astronauta hipotético sobrevivir a la atmósfera? Realmente solo depende de qué tan lejos esté en el espacio. Con un buen traje espacial, probablemente podría sobrevivir hasta el suelo cayendo desde una altitud de 30 millas. Olvídalo desde una altitud de 30000 millas, ni siquiera la más mínima posibilidad. Cual es el limite? No lo sé. Sospecho que es del orden de 100 millas de altitud.

Por supuesto, si se trata de un planeta sin atmósfera, el astronauta podría sobrevivir a una caída desde cualquier altura hasta el instante del impacto, ya que no tendría peso. Si no miran en la dirección del planeta, es posible que ni siquiera se den cuenta de que están cayendo.

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Actualización 12-24-15

“Imagínese sumergirse en la atmósfera de la Tierra usando este traje espacial de reingreso”

Esta es solo la concepción de un artista, sin relación aparente con la ingeniería real. Pero sigue siendo interesante, en el contexto de este hilo.

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Como experimento de pensamiento, un par de experimentos de pensamiento diferentes, esto es interesante.

Primero, ¿qué es el “espacio”? Los muchachos de Red Bull te harían creer que Felix Baumgartner cayó del “espacio”.

Decir ah.

Hay una serie de definiciones para “espacio”, pero diría que una importante aquí es: no se puede llegar en un globo. 😉

Entonces, ¿cuál es la altitud inicial de nuestro chico? ¿Qué pasa si comienza desde la órbita terrestre, es decir, con velocidad orbital? Si esto sucediera por la noche, haría un pequeño y agradable rastro de meteoritos.

Pero la idea aquí parece ser una simple caída. Como Red Bull, o saltando de una grúa gigante. Entonces, es solo una cuestión de energía potencial gravitacional, no hay energía cinética de vuelo orbital.

Digamos que el “espacio” real comienza a 100 millas arriba. Sí, sé que a menudo se considera que son 100 km, pero 100 millas es aproximadamente una altitud mínima para que las “naves espaciales” mantengan la órbita. Vostok, Mercury, Gemini, etc. Eso es aproximadamente 75 millas más alto (4x) en comparación con Felix Baumgartner.

“Nadie dijo que habría matemáticas involucradas”. (Griten a Rhett Allain y, por favor, permítanme no haber cometido demasiados errores además de la simplificación. Por ejemplo, la aceleración debido a la gravedad no cambia mucho aquí frente a la altitud; resistencia al aire simplificada, etc.)

Usaremos la ecuación:

v = √ (2gy)

v es la velocidad del objeto, pies / segundo

g es la aceleración debida a la gravedad (32 pies / s ^ 2)

y es la distancia que ha caído el objeto

En este caso, diremos que y = 75 millas (la distancia de caída desde la altitud equivalente a la órbita, hasta la altitud de Red Bull; simplemente asumiremos que la resistencia del aire es insignificante hasta este punto.

v = √ [2 * (32 pies / s ^ 2) * (400,000 pies)]

v = √ (64 * 400,000 pies2 / s ^ 2)

v = ~ 3,500 millas por hora

Entonces, dados todos estos supuestos aproximados, nuestro hombre viaja a 3,500 mph cuando comienza a golpear la resistencia del aire.

El Lockheed SR-71 “Blackbird” (el avión tripulado que respira aire más rápido) usó aleación de titanio en su armazón para sobrevivir a velocidades de 2,200 mph a gran altitud.

Nuestro hombre no está hecho de titanio, por no hablar de la estabilidad hipersónica. Parece que esto terminaría mal.

También: https://what-if.xkcd.com/58/

¿Podría una persona sobrevivir? No.
La presión atmosférica cercana a cero conduce a todo tipo de problemas para los cuales el cuerpo humano no fue diseñado y matará en segundos.
Ahora un traje espacial pospondrá la muerte por un tiempo. La pregunta entonces es ¿Cómo llegaste al espacio?
Si “se cayó / se alejó” de una nave espacial en órbita, entonces ya se está cayendo y lo ha estado desde que alcanzó la órbita. Así como una nave espacial en órbita está cayendo permanentemente a la Tierra y desaparecida porque viaja muy rápido, nuestro astronauta perdido continuará orbitando la Tierra de manera similar mucho después de que se agoten los sistemas de soporte vital de su traje espacial. Entonces, en este caso, diría que la esperanza de vida de 3 o 4 horas como máximo antes de la muerte por asfixia?
Si nuestro futuro astronauta ha sido puesto en el espacio por un paseo en el recinto ferial de Virgin Galactic que ha desaparecido espontáneamente en la parte superior de su trayectoria (110 km por encima de la superficie), nuevamente asumiendo que se está usando un traje espacial, desde esta altura sin aire resistencia nuestro desventurado faller espacial llegaría a la superficie terrestre viajando a unos 5300 km / h. Agregue resistencia al aire y calculo que cuando la resistencia del aire está equilibrando la gravedad, está cayendo a unos 4000 km / ha aproximadamente 30 km de altura. Las fuerzas de desaceleración que disminuyen a una velocidad de caída libre de baja atmósfera de aproximadamente 200 km / h serían no lineales, probablemente alcanzarían un máximo de 10 o 20 g, lo que daría el potencial de romper el cuello. Si esto no mata, entonces el impacto con el suelo a una velocidad comparativamente peatonal de 200 km / h indudablemente mataría por “lesiones múltiples” en contacto.
A medida que comienzas de mayor a mayor, la velocidad cuando la resistencia del aire comienza a tener un efecto significativo aumenta y aumenta, aumentando aún más las fuerzas de desaceleración. Luego llega al problema de reentrada del escudo térmico donde el traje espacial comienza a quemarse a medida que se ralentiza.
¿Qué pasaría si sobrevivieran y agarraran a un paracaidista mientras caían? ¡Bueno, eso está empujando los reinos del Infinite Improbability Drive de Douglas Adams!

Contestaré el núcleo de su pregunta de una manera que comprenda:
en primer lugar: ¿qué es el “espacio”? El espacio es la ausencia de atmósfera. NO ausencia de gravedad. La atmósfera termina a unos 100 kms de altura, por lo que eso es lo que generalmente se considera donde comienza el espacio. Pero cuanto más alto vas, más delgada se vuelve la atmósfera.
¿Qué está “cayendo”? Caer es moverse hacia un cuerpo gravitacional. Normalmente, mientras haya gravedad, un objeto se acelera durante el otoño. En la atmósfera, un cuerpo humano que cae generalmente se acelera hasta que la resistencia causada por la caída a través de la atmósfera impide que la caída se acelere más. En este punto, el cuerpo humano está cayendo a unos 200 km / h.
Ahora imagine caer FUERA de la atmósfera hacia la Tierra. No hay nada que te impida acelerar cada vez más. Hasta que llegue al punto donde comienza la atmósfera, una atmósfera muy delgada al principio, pero si la caída es de miles o cientos de miles de kilómetros de la Tierra, para cuando ingresa a la atmósfera, va tan rápido que incluso una atmósfera delgada causará una gran cantidad de resistencia y, por lo tanto, fricción, causando calor. Es muy probable que te quemes por eso.
Entonces, si sobrevivirá o no esta caída, depende de qué tan lejos caiga en el espacio y qué tan bien esté protegido contra el calor.

Alguna información secundaria:

1. La Tierra tiene una “esfera de Influencia con un radio de casi un millón de kms. Esto prácticamente significa que si te alejases de esa distancia de la Tierra, la gravedad de la Tierra aún actuaría sobre ti, pero la gravedad del Sol sería dominante (el dirección de) tu caída.
2. Los meteoritos que entran en la atmósfera de la Tierra, prácticamente siempre vienen de muy lejos. La gravedad de la Tierra los ha estado arrastrando por un tiempo (acelerando su caída) antes de que entren en la atmósfera, y para entonces casi siempre irán tan rápido que se quemarán. Podría decir que la gravedad de la Tierra, junto con la atmósfera de la Tierra, protege la superficie de la Tierra contra cualquier cosa que caiga del espacio.
3. El movimiento a través del espacio (Mecánica Orbital) está dominado por cuerpos gravitacionales. No se confunda con las películas (ficción) o lo que parece en las noticias: los objetos simplemente “flotan”. Nada en el espacio está simplemente “colgado” allí. Solo al lograr una alta velocidad hacia los lados, se puede mantener una altitud. En otras palabras: cualquier cosa hecha por el hombre en el espacio se pone en órbita (las líneas rectas son prácticamente imposibles) que lleva el objeto a donde el hombre quiere que vaya. Explicar qué es en realidad una órbita y cómo puede cambiar y ser útil en los viajes espaciales (por ejemplo, las hondas) va mucho más allá del alcance de esta pregunta.

Siempre puedes contactarme si quieres saber más.

Como señaló Lorris Mosby, una caída libre del reposo no puede sobrevivir de manera realista más allá de cierta altura (aunque si estuviera en un pequeño tanque rígido de agua, las fuerzas g experimentadas en su cuerpo podrían mitigarse en gran medida)

Es curioso, entonces, que la situación más sobreviviente sea una de la órbita verdadera al aterrizaje (a partir de la EEI). Esto se debe a que la velocidad tangencial le permite pasar más tiempo desacelerando a velocidades más aceptables en la atmósfera superior.

Claramente se requiere cierto nivel de soporte (traje espacial, etc.), y claramente si el nivel de soporte es una nave espacial, entonces se ha demostrado un aterrizaje seguro.

Entonces: ¿Cuál es el apoyo mínimo necesario para aterrizar a una persona en órbita ?:
a) persona atada a la parte trasera de un escudo térmico tipo Capitán América bastante sólido,
b) traje espacial con aislamiento térmico
c) paracaídas.
d) Propulsor de reacción básico para una quemadura de órbita

Me imagino que esto podría estar empaquetado en un sistema de solo dos o tres veces la masa de los astronautas. El escudo podría diseñarse para navegar a través de la alta atmósfera de manera estable (creo que el último rover a Marte utilizó este enfoque para la navegación, así como la protección contra el calor)

Estoy respondiendo esto como, ‘podría una persona en un traje espacial desorbitarse’.

Sí, pero solo con equipos muy especializados.

Digamos que salen de su nave espacial ya que está “condenada”. Quitan un paquete grande de la nave espacial y lo despliegan. El despliegue consiste en desencadenar la liberación de un contenedor en una bolsa de plástico con forma especial (con muchos enlaces entre un lado y el otro) una espuma que se endurecerá en un disco ablativo, de espesor suficiente, con hilos de refuerzo (los enlaces) que lo atraviesan ; la bolsa en sí es ireelevent después de que el disco se haya endurecido.

Un trípode se uniría a la ‘parte trasera’ del disco. En su vértice hay un pequeño motor de cohete que lo empuja hacia el disco, pero con los tubos de escape inclinados para que no golpeen la “parte trasera” del disco. El cohete también puede guiñar, cangrejo, etc., el disco una vez conectado. También hay un paquete de sensor simple y un paracaídas de arrastre.

En la base del trípode hay un arnés y una unidad de control. El astronauta coloca un paquete de paracaídas en su traje espacial.

El astronauta se ata y dispara.

La unidad de control utiliza un paquete de sensores para evitar la maniobrabilidad de la nave espacial condenada, determina la órbita actual y luego traza una quemadura de desorbita que colocaría al astronauta en algún lugar donde pudiera obtener ayuda.

Los cohetes se dispararían y, primero, la parte frontal del disco con el astronauta con relativa seguridad en la parte delantera, volvería a entrar en la atmósfera a una velocidad significativa.

La unidad de cohete mantendría la orientación de la configuración, el disco ablativo se ablacionaría. Después de que la densidad atmosférica hubiera disminuido la velocidad del disco lo suficiente, el arrastre se desplegaría. Esto se diseñaría de modo que la configuración inicial de enrutamiento pudiera expandirse un poco, y eventualmente reducir la velocidad a una velocidad sensata.

La pirámide y el disco se separarían. El astronauta se liberaría del arnés y desplegaría su propia tolva.

Al aterrizar, arrojarían la tolva y la mochila, caminarían casualmente hasta la granja más cercana (casco bajo un brazo, cabello encantadoramente despeinado) y preguntarían si podían tener una ropa interior limpia, una bebida fuerte y llamar a la NASA.

Esta no es una idea original, tomada de un juego de rol llamado Traveler.

Podrías caer a la Tierra desde la exosfera a LEO con un traje duro de alta tecnología. Podría ser capaz de caerse de la Luna y sobrevivir utilizando la ruptura de iones con energía solar para ajustar la magnitud de su enfoque elíptico a la superficie de la Tierra. El problema es que cuanto más lejos esté en la gravedad en la Tierra, mayor será el factor de aceleración en el camino. Hay un factor de alta resistencia entre la exosfera y el suelo que lo retardará a una fuerza de impacto sobreviviente, pero la atmósfera de la Tierra solo representa un par de magnitudes de orden para nuestras posibles trayectorias de entrada. Si estoy en la Luna y me subo a una catapulta para lanzarme en una trayectoria elíptica a un punto en la superficie de la Tierra, entonces caigo como 230,000 millas o 380,000 km sin resistencia del aire y aproximadamente sin velocidad terminal acelerando a una velocidad cercana a 9.80665 m / s ^ 2 o 32.1740 pies / s ^ 2 con una velocidad terminal cuantificada en otras respuestas a esta pregunta. El potencial de ruptura de aire entre la exosfera y el suelo no es suficiente o demasiado, dependiendo del ángulo de aproximación. El problema empeora cuanto más “sube” la colina que va o mayor es su velocidad al acercarse a la Tierra.

No es la caída sino la fricción por la que debes preocuparte. Arrastrarte te quemará. Si está escribiendo ficción, asegúrese de que la persona lleve puesto un “traje antifricción con control de temperatura”.

Una persona realmente saltó del espacio exterior a la tierra. Echar un vistazo:

Si bien la mayoría de las personas han respondido sobre caer verticalmente desde el espacio exterior, voy a tomar un enfoque algo diferente. Caer de la órbita sin una nave espacial.

Como sabrán, “estar en el espacio” no se trata de estar en lo alto. Se trata de tirarte al suelo muy rápido y fallar. Y cuando quieres volver a entrar, tienes que deshacerte de esa velocidad, porque todo el asunto de la “atmósfera”.

El mayor problema al reingresar no son las fuerzas g sino el calentamiento. Entonces, para regresar solo con un traje espacial, necesitarías un aislamiento bastante bueno. ¿Y cuál fue la respuesta de General Electric a ese problema?

Una palabra.

ALCE.

O para ser precisos, el hombre fuera del espacio más fácil (o el equipo de seguridad de operaciones orbitales tripuladas, pero ese es el nombre oficial aburrido).

Se suponía que era un sistema de escape de emergencia que consistía en un escudo térmico ablativo, algo de espuma para proporcionar aislamiento y relleno adicional y un paracaídas para permitir que los astronautas aterrizaran.

Había conceptos similares para el rescate espacial de emergencia: Paracone

Y Rockwell AHORRO

Todos estos conceptos utilizan una gran estructura para frenar al astronauta sin que se queme o experimente fuerzas g masivas. Si bien el problema de “quemar hasta la muerte” podría resolverse con materiales modernos, no hay forma de reducir las fuerzas g, por lo que los diseños grandes y feos son probablemente la única forma de hacerlo sin una nave espacial dedicada.

¿Pero alguien podría volar de regreso en algo como un traje de alas de ciencia ficción para controlar su trayectoria?

Probablemente no, por algunas razones: una es que la visera brillaría intensamente, por lo que tendrías que volar con instrumentos. Pero lo más importante, a esas velocidades, un cuerpo humano es aerodinámicamente inestable, por lo que el astronauta probablemente moriría debido a la rotación: incluso Felix Baumgartner tuvo que enfrentar este problema, es por eso que la mayor parte del vuelo estaba volando con un pequeño paracaídas de drogue. ¡Y ni siquiera estaba cerca de estar en el espacio! Además, un astronauta tendría que estar consciente durante todo el perfil de vuelo, o usar una computadora para controlar los movimientos de su cuerpo.

Y si tuviéramos que agregar tantos sistemas de ciencia ficción complicados al traje, ¿por qué no usar un diseño feo pero posible de los 60, por una fracción del costo?

Conociendo la fórmula de la fuerza debida a la gravedad a una distancia dada del centro de la tierra, debería poder calcular la velocidad de su víctima a aproximadamente 40 millas cuando las fuerzas aerodinámicas comiencen a tomar el control. El marco humano desprotegido no sobrevivirá a velocidades del viento superiores a 300 mph a 5 psi, como lo demostraron los ensayos alemanes y rusos en la Segunda Guerra Mundial. A velocidades inferiores a la del sonido, necesita un buen traje que sujete los brazos y las piernas hasta cierto punto o tienden a agitarse y desprenderse. Este efecto fue demostrado por el teniente coronel John Stapp USAAF / USAF usando muñecos en trineos de cohetes y otras naciones usando conejillos de Indias. Por encima de la velocidad del sonido, podrías estar tan muerto tan rápido, por eso el F111 expulsó toda la estructura de la cabina y no solo los asientos. Por lo tanto, deberá especificar con cierto detalle la naturaleza del equipo de protección que usará su intrépido aventurero y, en extremo, se verá como una cápsula espacial Orion. Me temo que su capítulo de Red Bull solo demuestra cuán lejos llegarán algunas personas como un truco publicitario.

Sí, si invocamos un traje espacial ficticio que puede:
1. Cambia su configuración, tiene sistema de protección térmica (si es ablativo, usa el gas como cohete retro)
2. Piloto automático que puede posicionarse (inercial + sensores para referencia externa), vectorizar el empuje y estabilizar
3. estabilidad estructural en condiciones de alta temperatura y temperatura
4. Retrocohetes con combustible a bordo para la fase de reentrada.
Supongamos que no hay velocidad orbital y solo una caída libre de 75 millas (Rfr. Kim Hill en este quórum). Uno puede comenzar a adquirir velocidad tangencial (normal a ‘gravedad’) y aumentar la ‘elevación’ para ganar más tiempo para la caída. La resistencia será sustancial y la velocidad terminal correspondientemente reducida. La supervivencia ahora es una posibilidad, pero por el impacto, incluso en el agua.

Si se hace con un traje protector, es plausible. Sin equipo de protección, la falta de presión te mataría.
La diferencia de presiones entre su cuerpo y el espacio conduce a la formación de burbujas de nitrógeno que afectan el funcionamiento de los órganos internos. También experimentarías anoxia (la pérdida de oxígeno en los tejidos) y un aumento severo en el volumen corporal. La sangre no fluiría correctamente a los músculos, por lo que no podría contraerlos. Esto puede provocar asfixia si afecta los músculos respiratorios. Tus pulmones se romperían si eliges contener la respiración para mantener algo de oxígeno o colapsar si no lo haces. Probablemente aún liberarían vapor de agua que se congelaría en las vías respiratorias debido al enfriamiento por evaporación (el agua se evapora muy rápido a bajas presiones). Además de todo esto, el diferencial de presión conduciría a la desoxigenación de la sangre, por lo que probablemente perderá el conocimiento en aproximadamente 20 segundos y le tomará aproximadamente 2 minutos morir.

Sin embargo, con un traje de protección, caerías libremente a la tierra sin verse afectado hasta llegar a la atmósfera. En este punto, deberías tener una velocidad estúpidamente ridícula. Experimentaría una resistencia al aire gradualmente creciente al ingresar a la atmósfera. Al entrar en las capas más densas de la atmósfera, debe estar sujeto a fuerzas G muy altas. Diría cualquier cosa entre 7 y 16 G (si comienza a caer sin velocidad inicial y cerca de la atmósfera terrestre). Ahora, aquí no creo que nadie pueda decir con certeza lo que sucedería, pero imagino que sería casi imposible respirar. Algunos huesos pueden romperse bajo la fuerza de aplastamiento y la pérdida de conciencia sería muy probable. Sin embargo, esos 7-16 G no afectarían su cuerpo de manera uniforme ya que estaría dando vueltas en el aire; por lo tanto, la circulación sanguínea al cerebro no se cerraría por completo durante un largo período de tiempo, lo que le da la oportunidad de permanecer consciente … y vivo.

Las posibilidades de que mueras son mucho mayores que las de ustedes sobreviviendo a la trayectoria, pero aún parece posible. Nuevamente, es difícil predecir lo que sucedería con fuerzas G tan grandes en un cuerpo que gira y qué tan altas son esas fuerzas G depende de cuán lejos comenzó su caída y permitió que la gravedad de la Tierra lo acelere.

Entonces, considerando que es una obra de ficción, posiblemente involucrando el tipo de héroe especial ‘más de lo que parece’, diría que está totalmente bien permitir que el personaje escape apenas de las garras de la muerte.

PD Tengo mucha curiosidad por saber cómo encaja esto en tu trabajo de ficción 🙂

Si una persona (en adelante, el saltador) estuviera estacionaria sobre la superficie de la Tierra a 100 km, podría caerse a la Tierra y probablemente no tendría que preocuparse (si usara un traje espacial con un buen paracaídas). Sin embargo, esta no es una condición fácil de cumplir. El cohete Blue Origin New Shephard puede alcanzar esta altitud, por lo que es posible (pero quizás un poco caro).

Cuando el cohete alcanza su punto más alto llamado apogeo, el saltador tendría que salir del cohete de alguna manera y comenzar su inmersión desde el espacio. En este punto, tanto el cohete como el saltador están en caída libre y no sienten ninguna fuerza g (aunque todavía hay una fuerza de 1 g que los empuja hacia abajo). El saltador deberá tener cuidado de no permanecer cerca del cohete ya que cualquier impacto con el cohete podría ser bastante perjudicial. Además, más adelante en el otoño, el cohete encenderá sus motores y el saltador no querrá estar directamente sobre el cohete, ya que parece volar hacia arriba en comparación con el saltador. El saltador tampoco querrá estar debajo del cohete ya que la llama de los motores del cohete estaría muy caliente.

Por supuesto, a 100 km no hay aire para hablar, por lo que el saltador tendría que tener una forma de controlar su orientación cuando cayeran. El saltador podría usar propulsores de gas frío para hacer esto. La velocidad del saltador aumentaría a medida que cayera. El saltador probablemente alcanzaría una velocidad de más de 2.000 km / h, pero eso se ralentizaría a medida que el saltador se adentrara más en la atmósfera donde las moléculas de aire comenzarían a ralentizarlo. Tenga en cuenta que esta velocidad es alta pero no tan rápida como para calentar un traje espacial más allá del punto de fusión; sin embargo, el saltador querría que el acondicionamiento térmico en su traje se mantenga fresco. El traje espacial también necesitaría algo de fortalecimiento para que la desaceleración debida al arrastre no tirara demasiado de la cabeza, los brazos y las piernas de los puentes. Cuando el saltador cayó a los alcances superiores de la atmósfera inferior después de unos cinco minutos de caída, pudo soltar un paracaídas drogue y usarlo para orientarse.

Más allá de eso, el saltador solo tendría que seguir los protocolos normales de paracaidismo y lanzar un paracaídas a la altitud adecuada sobre el suelo.

Si el sujeto está equipado adecuadamente, quiero decir que necesitan un traje para manejar las temperaturas extremas involucradas, necesitarían superficies de control para evitar que se caiga, un suministro de oxígeno dentro de un traje presurizado y un paracaídas para sobrevivir la última milla. El problema es que un traje de este tipo aún no es posible con materiales convencionales. Los materiales resistentes al calor tendrían que estar hechos de alguna sustancia ablativa que se deterioraría al descender dispersando el calor. Esto haría que el traje sea muy pesado, lo que significa un paracaídas mucho más grande, lo que da como resultado una sección transversal más grande, lo que genera una mayor acumulación de calor, un escudo térmico más grueso, una sección transversal más grande, un paracaídas más grande, etc. Básicamente, si hiciste algo basado en el rastro y el error, el “traje” resultante se parecería mucho a una cápsula de reentrada convencional.
Otra opción sería alguna forma de jetpack para reducir las velocidades de reentrada, pero no hay combustible en la tierra que sea lo suficientemente ligero pero con un contenido de energía lo suficientemente alto como para reducir las velocidades de entrada a niveles aceptables. Pero si es solo para un libro de ciencia ficción, todo vale 😀

Suponiendo que esta persona no se preocupe por la congelación y la respiración, si cae del espacio a la tierra, debe estar en un satélite o una nave espacial antes de saltar.

Entonces creemos que ahora está en un satélite. Como todos sabemos, si un satélite permanece en el espacio, hará un movimiento circular que está alrededor de la Tierra, y cuando esta persona está en el satélite, tiene la misma velocidad tangencial que satélite.

De acuerdo, si quiere sobrevivir, creo que debería tomar un eyector de tamaño pequeño. Tan pronto como salte, enciéndalo, ajuste los ángulos y podría darle una velocidad inversa.

De acuerdo con la ley de gravitación universal de Newton y el descubrimiento de las tres leyes de Kepler, este hombre valiente hará un movimiento elíptico.

A continuación, puede considerar el centro de la tierra como el punto focal de este movimiento elíptico. Después, el apogeo y el perigeo de esta elipse son el lugar donde salta y el lugar que está en la tierra.

Oh, todo lo anterior debe calcularse con precisión, y lo que debe prestar atención son la altura y la velocidad del satélite, el radio de la tierra y la velocidad que el eyector debe dar a esta persona.

Esperemos durante medio período de ese movimiento elíptico ,,,,,,,,,,,, está bien, ahora este hombre afortunado ha llegado al perigge de la elipse, que también es la montaña más alta de la tierra, MT Everest. (¿Por qué elijo este lugar? Porque solo en este lugar no puede impactar otras cosas inferiores).

Ah, y no te olvides de encender el eyector nuevamente inmediatamente cuando llegue y puede hacer que se detenga, de lo contrario se moverá permanentemente como un satélite real.

¡Felicidades! Ahora llegas a la tierra con seguridad.

Advertencia: todas mis opiniones anteriores no se pueden completar en realidad, y todas estas son solo teóricas y poco realistas porque no consideramos la resistencia atmosférica y otros factores más complejos. Y para mí, estos son solo mis pensamientos ridículos. no intentes intentarlo!

No. A menos que el tipo lleve algún tipo de suite especial.

Si una persona comienza a caer bajo la gravedad de la Tierra desde un punto en el espacio donde hay absolutamente cero atmósfera, entonces no experimentará ninguna resistencia al aire. Debido a la falta de resistencia, la velocidad de caída aumentará según la aceleración debido a la gravedad. Cuando llegue a la atmósfera, la velocidad será tanta que la fricción con la atmósfera generará una gran cantidad de calor. La persona que cae se evaporará antes de llegar a cualquier lugar cerca del suelo.

Lo mismo sucede con la mayoría de los asteroides que son arrastrados a la tierra. Solo los realmente grandes logran llegar al suelo.