韩国宇航员曾受伤严重NASA俄联盟飞船

日前在CVENT上公开了一份NASA的关于宇航员返回受伤概率的研究报告，公布的数据显示，搭乘俄罗斯的联盟飞船返回的NASA宇航员，有约30%在着陆瞬间遭受到不同程度的伤害，这个数据有点可怕，更让NASA恼火的是，俄罗斯飞船票价还特别高！

美宇航局：俄罗斯飞船着陆时受伤概率超过30%

5月3日，推上一个ID为ChrisHadfield

Cmdr_Hadfield的大神发布一条附带视频的推文，并公布了一个网址，笔者顺着链接就下载到了一份NASA的调查报告，一个非常详细的调查报告的结论：

NASA：21年共收集80个样本

自年以来，美国从地球与国际空间站之间的“通勤”都是搭乘联盟号飞船，目前有猎户座、龙飞船和波音星际航线等四种飞船都使用同样的着陆方式，NASA发现联盟号着陆过程中造成了宇航员不同程度的伤害并统计了这些数据，以求在未来的飞船设计与制造中将风险控制到最小。

调查时间：年~年；

样本数量：80名通过联盟号返回地球的宇航员；

总共统计了96名宇航员（59名美国人、31名国际伙伴和6名“太空游客”）中的80人，其中有30%的人员在着陆时受伤。NASA将受伤等级划分为五个等级，分别为：

挫伤/擦伤；

I级（轻微，不需要医疗跟踪）；

Ⅱ级（中度，需要医疗跟踪）；

ⅡI级（严重）或IV级（有生命危险）；

在受伤的人员中，21.3%的案例为轻微的擦伤或挫伤，5.0%的案例受到无需医疗回访的I级伤害，另外有3.8%的人受到需要医疗回访的II级伤害（遭受I级和II级伤害的一般同时也伴随有挫伤/擦伤），不过III级重伤和和危及生命的IV伤害则至今尚未出现过。

联盟号飞船落地瞬间

另外报告特别指出，80个案例中出现的受伤事件达到了43次，这表示有宇航员一次着陆中不止一处受伤，其中有9例为膝盖受伤，在受伤部位中比例最高，背部受伤有8例，手臂有7例。

NASA表示，联盟号飞船的着陆动态是猎户座和商业飞船波音星际航线与龙飞船最好的对比，NASA称他们对联盟号着陆过程中II类伤害预测不足，但对I类伤害控制比较好，这个将作为未来的更优秀的防护服以及座椅设计与飞船动力学方面的重要参考。

联盟号飞船受伤概率如此之高，价格也很贵

各位可能想不到的事，联盟号飞船的价格会如此之高，而且连年上涨，差点让NASA晕倒，不过最终NASA还是等来了龙飞船！俄罗斯航天局当年曾是开创太空游的鼻祖，这也得以让我们一窥太空游客的报价：

年初，游客前往国际空间站的费用在-万美元之间

年，国际空间站之旅价格增至-万美元

年7月，俄罗斯航天局提供太空旅游服务，其七日游最低票价是每人五千万美元，长期停留的起步价为九千万美元；

以上这些是前往空间站游客的价格，那么真正的宇航员报价是多少呢，年美国的航天飞机在哥伦比亚号在重返大气层时坠毁的事故发生后，NASA就开始使用俄罗斯的联盟号飞船往返地球与国际空间站，报价从年万美元上涨到年的万美元：

这个价格都快要让NASA自闭了，不过幸好SpaceX的龙飞船在年5月30日发射成功，NASA终于有了和俄罗斯航天局谈价的资本，最近一次返回支付是在年3月31日，美国宇航员马克·范德黑搭乘MS-19飞船返回地球后，NASA支付了大约万美元的“单程票价”，来回大约是万美元。

马克·范德黑

不过SpaceX的CrewDragon龙飞船的每个座位价格只需万美元，波音的CST-Starliner星际航线飞船的每座位报价则要比龙飞船高出约60%，大约在万美元之间，按这样算，俄罗斯的联盟号飞船似乎也不算贵。

其实还有中国的神舟飞船可以往返，笔者曾计算过成本，大约在万美元/人左右，就算按龙飞船的价格算，每人次可以赚1万美元以上，还是挺划算的。可惜的是《沃尔夫条款》禁止了中美航天来往，中国一直未能获准进入国际空间站。

这么贵的飞船票价，还老是把金贵的宇航员给“弄伤”，这究竟是什么情况？

飞船返回地球：为什么会受到“重创”？

可能很多朋友都不清楚，宇宙飞船从太空返回还是具有相当风险的，按惯例我们用一个案例来看看到底有多可怕！

韩国女宇航员“受重伤”，究竟是怎么回事？

据《环球时报》年5月5日转发韩国《文化日报》4月29日报道称，韩国首位宇航员李素妍在着陆时受到的剧震所造成的脊椎伤势比预期严重，有必要长期住院。

李素妍是韩国第一位“宇航员”，之所以要加上引号是因为俄罗斯将她定义为“太空飞行参与者”，差不多就和太空游客一个意思，因为李素妍是通过韩国与俄罗斯的商业合作飞向国际空间站的。

年4月8日，李素妍乘坐俄罗斯的联盟号飞船抵达国际空间站，在轨11天里李素妍为韩国航空宇宙研究院进行了18项科学实验，并在国际太空站接受了传媒的实时访问，另外实验项目还包括植物在太空中的成长记录，李素妍本人的心脏活动研究以及重力变化对其眼压和脸型所造成的影响等等。

年4月19日，在轨11天之后的李素妍和PeggyWhitson（佩吉·惠特森：美国女宇航员）和YuriMalenchenko（尤里·马伦琴科：俄罗斯）乘坐联盟TM-11飞船返回地球，由于联盟号返回轨迹控制得不是很好，使机组人员承受了10g的重力加速度，俄罗斯航天医疗检查称三名乘员都没有大问题，但李素妍因严重背疼痛，在返回医院。

忠北清原郡韩国空军航空宇宙医疗院检查后称李素妍在着陆时颈部、肩部、背部等处受到了超出预想的冲击，特别是胸椎、腰椎的状况很不好，已达到了影响行动的程度，状况不是很乐观。

不过据报道，李素妍后来状况恢复得不错，之后曾担任韩国“太空大使”，年，她申请前往美国攻读工商管理博士，被韩国民众质疑无关空间科学，对韩国太空事业完全没有帮助，年8月13日，李素妍宣布因个人原因辞职，韩国航天计划随之结束。

TM-11返回究竟发生了什么？

据俄罗斯航天局公布的结果，是返回舱与推进舱之间链接的5个爆炸螺栓中有一个没有正常起爆，导致两者分离时间延迟，结果改变了返回轨迹，从半弹道方式转为弹道返回，据俄罗斯航天局称舱内宇航员承受了大约10g的重力加速度，这甚至超出了战斗机飞行员承受的极限。

要理解这个故障得先了解下返回过程，完整的联盟号飞船“从前到后”由轨道舱、返回舱和推进舱组成，最终落地的只有返回舱，其它两个舱段会在返回过程中被抛弃，从太空返回到落地大约会经历几个阶段，分别为：

1、减速、抛弃轨道舱，进入再入“走廊”；

2、在约千米高度时抛弃推进舱，准备再入大气层；

3、调整飞船重心，以适当的“升阻比”进入大气层，调节飞船下降轨迹；

5、在约90~80千米高度进入黑障阶段，50~40千米出黑障

6、10千米高度开伞，4千米高度抛防热大底；

7、1~2米高度开反推火箭，飞船软着陆；

中科院曾经科普过飞船返回过程中的过载，比较容易受伤的有几个阶段，一个是大气层内减速，目前的半弹道进入，最大过载在3~4g左右，一般人会觉得非常难受，不过对健康影响不大。另一个是开伞时，会先开引导伞、减速伞，最后开主伞，期间过载不大于5g，也没啥问题。

还有一个比较危险的阶段是落地反推火箭缓冲，返回舱的过载在在20g到50g之间，不过由于行程很小，时间很短，经过座椅的结构缓冲后宇航员承受的过载为10g左右，影响并不是很大。

联盟TM-11的问题出在返回舱与推进舱分离阶段，由于一个起爆螺栓没有工作，导致这个推进舱挂在了返回舱上，直接以弹道方式进入了大气层，正常情况下，返回舱会调节重心，以钟形飞船的防热大底为升力面调节“升阻比”，减小大气层内估计的“陡峭”程度，减少过载。

然而这个推进舱挂在返回舱上导致了两个问题，一个是无法调节“升阻比”，轨迹只能是弹道，另一个是姿态不佳导致防热大底没有在进入大气层早期起到阻挡极端高温，导致天线和舱门外部被烧毁，幸好是在高温阶段推进舱螺栓被烧断，最终脱离后姿态恢复。

在黑障阶段的后半程，联盟号飞船调整重心，以正常姿态降落，但此时有两个问题，三名宇航员已经在弹道再入的轨迹下至少经历了数分钟10g的过载，这对于一般人来说可以说是“重大考验”了。而另一个则是分离不成功，轨迹大幅改变，导致飞船偏离着陆点大约千米。

李素妍遭受“重创”的可能有两个阶段，一个再入弹道的10g过载阶段，另一个就是落地缓冲的10g阶段，经受了10g过载折磨的李素妍应该状态不佳，在落地缓冲的推波助澜下导致了背部脊椎受伤，所幸没有发生更大的事故。

坊间猜测，之所以李素妍会受伤其他两人没有问题很可能是因为她并不是经过长期训练的宇航员，目前大部分宇航员都是飞行员选拔后经过大量训练，即使不是飞行员也会经过长期训练，而李素妍只是一名“太空参与者”，也就是大家熟悉的经过“常规”训练的太空游客。

哪种飞船返回最安全？有两款飞船

早期的飞船都是弹道返回，过载高达10g，不是经过长期训练的宇航员完全吃不消！后来有了精准的姿态传感与控制技术才出现了半弹道返回，3.5g不到的过载，可以让大部分稍作训练的“太空游客”参与的宇航活动中，不过对于没有任何训练的“游客”来说，这个加速度还是比较难受的，因此目前的飞船并不适合“普通游客”直接参与。

哪种飞船最舒服？

包括“神舟”飞船在内的中国（神舟）、俄罗斯（联盟）、美国（猎户座、波音星际航线、龙飞船）等都属于这类不舒服飞船，都有可能受伤（NASA的资料中没有公布龙飞船的受伤比例），比较舒服的有两类三种：美国的航天飞机、前苏联的航天飞机和未来马斯克的星舰。

前两者在大气中返回时属于升力模式，据公开的资料称，航天飞机返回的加速度只有1.5g，这个加速度甚至小于过山车，因此对于普通游客来说航天飞机返回还是比较舒服的，另外一种则是马斯克的“星舰”，这种飞船的方式有点不一样：

1、有头部和尾部两个机翼；

2、垂直缓冲软着陆；

有朋友认为马斯克的星舰的前后机翼是用来前后平衡减速用的，这话还真没毛病，但它更重要的作用是调节星舰返回的升阻比，在大气层中飞出一条符合要求的轨迹，所以笔者认为马斯克的星舰过载不会比航天飞机大，而且降落时甚至要比航天飞机还“柔和”，当然前提是星舰能成功软着陆。

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