俄罗斯的和平号空间站曾发生过火灾，几名宇航员命悬一线，好在后来扑灭了大火度过了危机。国际空间站虽然没起火，但它的氧气循环装置因为发生故障，急剧升高的二氧化碳着实让几名宇航员憋得难受。
有人会想，空间站有没有紧急逃生装置？如果没有，可不可以给他们准备一套降落伞，危急时刻从太空跳伞逃生呢？
从太空跳伞是个近乎疯狂的主意，肯定有人也想过，但迄今为止，还没有任何一个空间站或宇宙飞船单独给航天员配备降落伞。这到底是为什么呢？
跳伞运动一直在挑战极限
人类最早的跳伞尝试要追溯到1797年10月22号，当时一名叫安德烈·雅克·加纳林的热气球爱好者发明了降落伞，他成功地从980米空中的氢气球上开伞并平安降落到地面。
在加纳林之后，跳伞运动迅速风行起来，降落伞的设计也越来越轻便与科学。到了第二次世界大战时，将伞兵投送到敌人后方已经成为普遍应用的作战手段了。
与伞兵追求快速落地不同，有些跳伞运动员追求的是起跳高度，他们努力挑战高空跳伞的极限，甚至梦想从太空出发回到地面。
世界上最高的跳伞记录是由硅谷的一名计算机科学家艾伦·尤斯塔斯于2014年10月24日创造的，他乘坐氦气球上升到41425米的高空一跃而下，4分半钟后打开降落伞安全降落到地面。这打破了菲利克斯·鲍姆加特纳于2012年创造的39045米的高空跳伞记录。
关注这两次“世纪跳伞”的人也许都注意到了，无论是艾伦·尤斯塔斯还是菲利克斯·鲍姆加特纳，他们都穿着特制的加压服，这套装备很像宇航员的航天服。为什么要这样？
39000米~41000米的高空属于同温层的上限，接近平流层顶。这里的温度低至零下23℃，大气压力更是接近于0，在跳伞者下落的过程中还需要穿越近30千米温度低至零下55℃的同温层，这早已超出人类所能耐受的极限。如果不穿着兼具加压和保温功能的特制装具，跳伞者会在几秒钟内因失压而死亡。
与这两位跳伞者相比，国际空间站宇航员出舱穿着的舱外航天服要先进得多，它不仅兼具加压和热平衡功能，还需要为宇航员提供充足的氧气和饮水，毕竟宇航员出舱工作的时间比起跳伞要长得多。
宇航员的出舱航天服更先进，就意味着他们可以跳出空间站、穿越大气层，平安回到地面吗？要想搞清楚这一点，我们还是得先回归科学，谈一谈跳伞的物理。
跳伞的物理学
为什么要跳伞，直接从飞机上跳下来不行吗？
你肯定说：“傻啊！从飞机上跳下来那叫自由落体，不摔成肉饼才怪！”
言之有理，一般人从二楼阳台上跳下来都可能摔断腿，三层往上那都是送命的事儿，更别说从飞机上起跳了。
重力面前人人平等，所有站在地球上的物体都受到相同的重力加速度，这是由万有引力决定的。但是在计算下降速度的时候先别忙着生搬硬套自由落体公式，因为在地球表面不存在什么自由落体，因为有空气。
有空气就有空气阻力，相同重量的羽毛与铁球，铁球永远比羽毛落地快并不是因为铁球更重受到的引力更大，而是相对于重力而言，羽毛受到空气阻力的影响更大。
空气是流体，在空气中运动的物体与空气之间存在摩擦力，同时由于流体的特性，它对运动的物体还存在着拖曳力，这个拖曳力的大小与物体动物速度、表面粗糙度、和在运动方向上的投影面积有关，同时这个力的方向与物体运动方向相反，它遵循以下公式：
在这个公式中F表示空气阻力（拖曳力）；ρ表示空气的密度；v表示物体运动速度；A是物体在运动方向上的投影面积；C是阻力系数，这是一个无量纲数，它取决于物体的形状、光滑度等等方面。
羽毛之所以下落得慢，最主要就是它的投影面积大，并且外表的形状也使得阻力系数比铁球大得多。
降落伞就是通过将投影面积放得很大，以此增加空气阻力。空气阻力增加就可以大幅度抵消重力，从而使跳伞者落地的速度达到人体可以承受的程度。
从空间站跳伞怎么样？
空间站通常稳定在距离地面约400公里高度的太空中，这给许多人一个错觉，他们会认为空间站就是悬停在那里，只要轻轻一跳就可以回到地球了。
事实上，在距离地面400公里的高度，国际空间站受到的重力加速度是地面的90%。为了维持轨道高度，空间站需要以每秒7.66公里的速度围绕地球飞行，只需要92分钟它就能绕着地球转一圈。我们知道狙击步枪子弹出膛速度大约是1000米/秒，国际空间站的速度是子弹速度的7倍多！
如果一个宇航员想要从空间站上跳伞，他离开空间站后会垂直向下飞行吗？并不会。因为在他跳离时，空间站会给他一个向前的速度，因此宇航员依然会与空间站一起向前飞行。
鉴于400公里高的太空里依然有极稀薄的空气存在，受空气阻力的影响，离开了空间站的宇航员会逐渐减速，他的高度也会一点点降低，大约每个月下降2公里的样子。这不能忍受，我们知道宇航员携带的氧气有限，别说两个月，几个小时之内他就会窒息而死。所以我们需要利用火箭以加速回到地球。
危险的返程
问题随之而来：没有任何一枚小型火箭可以让宇航员的前进速度从7.66千米/秒迅速降到零，以使他垂直下落；如果依靠火箭向下加速，就意味着我们将在进入大气层100公里高的卡门线时与空气剧烈摩擦，这会让宇航员迅速变成一团火球。
这显然是一个悲剧。穿着航天服的宇航员没办法保证自己不被焚毁，事实上，即便是宇航员乘坐飞船返回地球，每一次穿越热障也都充满着风险。2003年2月1日，美国哥伦比亚号航天飞机由于一块隔热瓦破损，在重返大气层的过程中机体过热焚毁并解体，七名宇航员遇难。
不可能完成的任务
通过上面的分析，你或许已经明白了，尽管有勇敢者从41公里高处跳伞成功，但这与从空间站返回完全是两回事。
空间站以极高的速度围绕地球飞行，这使之得以保持400公里的轨道高度，正因为如此，当宇航员试图离开空间站时，他自然也拥有了7.66km/s的前进速度，这使他无法很快接近地面。
并且，如此高的初始速度会使宇航员在抵达卡门线时与大气层剧烈摩擦，他会很快燃烧并化为灰烬。
空间站是有逃生装置的，目前宇航员从空间站唯一正确的返回方式就是搭乘载人飞船，这种运输工具拥有强大的抗烧蚀能力，只要操作得当，安全回到地球问题应该不大。你完全不需要考虑跳伞，那是不可能完成的任务。
