Könnte eine harpunenartige Waffe von einem Astronauten verwendet werden, um zu verhindern, dass er von einem Schiff wegtreibt?

Das Problem mit dem, was Sie vorschlagen, einer Art Harpune mit wahrscheinlich einem Projektil mit weicher Spitze und Magnetkopf, damit es den Rumpf der Station nicht beschädigt / durchdringt und ihn dennoch festhält, sobald er ihn erreicht, ist das Schießen einer Kinetik Projektil in eine Richtung würde Sie mit gleicher Kraft in die entgegengesetzte Richtung treiben, da es in einer Umlaufbahn im freien Fall um die Erde nichts gibt, woran man sich festhalten kann, und das Gesetz der Impulserhaltung, wie es durch Newtons drittes Bewegungsgesetz impliziert wird , besagt: "Wenn ein Körper eine Kraft auf einen zweiten Körper ausübt, übt der zweite Körper gleichzeitig eine Kraft aus, die gleich groß und entgegengesetzt zu der des ersten Körpers ist .

                      ^{Newtons 3. Bewegungsgesetz: Für jede Aktion gibt es eine gleiche und entgegengesetzte Reaktion}

Jetzt wäre das Projektil wahrscheinlich viel leichter als Ihr eigenes und die gesamte Ruhemasse des extravehikulären Anzugs , sodass der Pfeil relativ zu Ihrem Ausgangspunkt immer noch schneller in Richtung der Station treiben würde, als Sie in die andere Richtung geschoben würden (mit einer Größe von linear Schwung sein$p = mv$, wo$m$ist die Masse des Objekts und$v$seine Geschwindigkeit), aber da Sie sich bereits mit einer gewissen Geschwindigkeit von der Station wegbewegen, sonst hätten Sie diese Probleme von Anfang an nicht, reicht die Differenz möglicherweise nicht aus und Sie hätten möglicherweise kein ausreichend langes Halteseil, um es zu erreichen der Bahnhof. Und Sie sollten wirklich versuchen, nicht an der Leine zu ziehen, während Sie noch auf die Raumstation zufliegen, und unwissentlich ihre Geschwindigkeit verringern und sie verdrehen und biegen lassen.

Das Zielen wäre auch nicht einfach, da Sie es aus dem Schwerpunkt Ihrer Masse senkrecht zu den verbleibenden zwei Achsen als der, in die Sie schießen, abfeuern müssten, um nicht nur in eine unkontrollierbare Drehung zu geraten. Auch genau zum richtigen Zeitpunkt, da Sie sich aufgrund Ihrer unerwarteten Trennung von der Station wahrscheinlich bereits relativ zur Station drehen würden. Anders ausgedrückt, wenn Sie zum Beispiel auf Eis stehen und eine Waffe aus Ihrer rechten Hand auf Ihre Taille abfeuern, selbst wenn Sie es schaffen, das Gleichgewicht zu halten, nachdem die Waffe zurückgestoßen ist (etwas, wozu Sie in der Mikrogravitation nicht in der Lage wären). Raum, denken Sie daran, es gibt nichts, woran Sie sich wirklich festhalten können), würden Sie auf dem Eis in einer Drehung im Uhrzeigersinn landen, wobei nur ein kleiner Zug des Eises an Ihren Schuhen Sie schließlich aufhalten würde.absorbiert Ihren Drehimpuls . Die Physik dahinter wird im LiveScience-Artikel Was würde passieren, wenn Sie eine Waffe im Weltraum abfeuern würden ein wenig näher erläutert?

Wie auch immer, es gibt bessere Wege, und es wurde viel Forschung in die Entwicklung verschiedener Astronauten-Antriebseinheiten investiert , die im Laufe der Geschichte der bemannten Weltraumforschung ständig verbessert wurden. Allen gemeinsam ist jedoch, dass sie versuchen, die relative Bewegung auf allen drei Achsen sowie Ihr Nicken, Rollen und Gieren zu kontrollieren .

   ^{Edward H. White II während des Austritts von Gemini-Titan 4 aus dem Raumschiff mit einer handgeführten Manövriereinheit (Quelle: Wikimedia)}

Frühe Versionen von Astronauten-Antriebseinheiten waren in der Hand gehalten und erwiesen sich als nicht zu intuitiv zu steuern und hatten eine zu begrenzte Menge an Treibmittel, um wirklich von großem Nutzen zu sein, außer dass sie einigen ihrer frühen Astronauten-Tester kurze Unterhaltung und anderen leichten Ärger bereiten (sie wurden immer nur getestet, während die Astronauten an das Raumfahrzeug gefesselt waren), aber spätere Versionen (z. B. die Manned Maneuvering Unit ) entwickelten sich einfacher, intuitiver zu manövrieren und trugen nützliche Mengen an Bordtreibstoff mit sich, um kürzere Ausflüge in den Raumfahrzeugen zu ermöglichen Nähe.

Die neueste Entwicklung bei Astronauten-Antriebseinheiten ( Simplified Aid for EVA Rescue oder SAFER) ist ein noch fortschrittlicherer Antriebsrucksack mit der Fähigkeit, die unkontrollierte Drehung seines Trägers automatisch zu stabilisieren.

   ^{Astronaut Rick Mastracchio arbeitet mit einem angeschlossenen SAFER-System. (Quelle: Wikipedia zu SAFER: Simplified Aid for EVA Rescue )}

Es ist jetzt eine Standardausrüstung, die von jedem weltraumlaufenden Astronauten in einer Extravehicular Mobility Unit (EMU) während ihrer Extravehicular Activity (EVA) auf der Internationalen Raumstation (ISS) getragen wird. Es ist jedoch ein Selbstrettungsgerät und würde nur im Notfall eingesetzt werden. Es ist nicht als Mobilitätsgerät gedacht, um Astronauten unter normalen EVA-Bedingungen zu unterstützen, und ISS-Weltraumwanderer sind an die Raumstation gebunden und verwenden Sicherheitsgriffe an ihrer Außenhülle, um dagegen zu drücken.