Что будет в открытом космосе с человеком без скафандра?
Среди всех возможных способов умереть, у писателей-фантастов, смерть в космосе стоит особняком. Чего только мы не насмотрелись в фильмах про космос: и трещины в скафандрах, и взрывы на орбитальных станциях, и даже атаки инопланетян. Все это, конечно же, несет смертельную угрозу для космонавтов, но какую именно? Что будет в открытом космосе с человеком без скафандра? Некоторые утверждают, что человек мгновенно замерзнет насмерть, другие, наоборот, что его кровь начнет закипать, третьи говорят, что космонавты и вовсе взорвутся от низкого давления. Попробуем разобраться.
Тело человека взорвется в открытом космосе
Довольно популярная теория, основанная на том, что давление воздуха внутри легких разорвет человека, так как в космосе практически нулевое давление. На самом деле это не совсем так. В космосе действительно практически нулевое давление, но наша кожа достаточно эластична, чтобы выдержать давление внутренних органов изнутри. Что касается воздуха, то вакуум в космическом пространстве, заставит его почти мгновенно выйти. Весь воздух из легких моментально покинет тело через дыхательные пути, и этому лучше не сопротивляться. Попытка задержать дыхание приведет к тому, что вырывающийся наружу воздух повредит легкие. [1]
Кроме воздуха из легких, человек также лишится газов из желудка и кишечника, причем эти процессы будут выглядеть особенно неприятно. [2]
Кровь человека вскипит из-за низкого давления
Казалось бы, какая связь между низким давлением в космосе и закипанием крови? Но на самом деле связь есть. Чем меньше атмосферное давление, тем ниже температура кипения жидкости. Например, на пике горы Эверест, где атмосферное давление гораздо ниже, чем в других местах планеты, вода кипит при температуре примерно 70˚С.[3][4] Достоверно известно, что у человека, попавшего в открытый космос без скафандра, моментально закипит слюна. Это не значит, что она раскалится до 100˚С, а значит, что в условиях открытого космоса, жидкости вполне достаточно температуры нашего тела (36˚С), чтобы закипеть и испариться.
Все вышесказанное относится к жидкостям, на которые влияет вакуум космоса (слюна, пот, влага на глазах), но не имеет ничего общего с кровью. Все что находится внутри человека, будет в норме, так как кожа и сосуды создадут достаточное давление для того, чтобы при температуре тела там ничего не кипело.[5]
Человек моментально превратится в ледышку
Еще одна популярная теория, основанная на том, что температура в космосе составляет примерно -270˚С. Но и эта гипотеза не соответствует действительности. В космосе и вправду очень холодно, но в ледышку Вы не превратитесь благодаря все тому же космическому вакууму. Так как в космосе «ничего нет», то и отдавать тепло соответственно нечему. Несмотря на это, Ваше тело все же начнет терять тепло через излучение, но это довольно долгий процесс, от которого вы не умрете.[6]
Как долго можно протянуть без скафандра в открытом космосе
После вышеописанных опровержений, у Вас могло сложиться впечатление, что человеку в космосе и вовсе не нужен скафандр. Но, конечно же, это не так. Человек без скафандра довольно быстро погибнет в открытом космосе, и мы попробуем объяснить почему.
- Основной проблемой в открытом космосе является отсутствие кислорода, из-за недостатка которого Вы уже через 10-15 секунд потеряете сознание. Утверждение кажется сомнительным, особенно если учесть, что каждый из нас может задержать дыхание как минимум на 30 секунд. Все дело в том, что останавливая дыхание на Земле, у нас остается немного воздуха в легких, который поддерживает нас еще некоторое время. В космосе же дело обстоит совершенно иначе. Космический вакуум «высасывает» абсолютно весь кислород, «скукоживая» легкие. Более того, как только организм лишится воздуха, легкие начнут работать в обратном направлении, выкачивая кислород из крови, что еще больше приблизит кислородное голодание.[7]
- Из-за отсутствия внешнего давления, у человека начнут лопаться некоторые внешние кровеносные сосуды (например, те, что в глазах) и набухать кожа.
- Как мы уже сказали, слюна и влага на глазах начнут закипать и испаряться.
- Открытые участки тела получат сильные ожоги от ультрафиолетового излучения Солнца.
Все вышеописанные симптомы возникнут уже после 10 секунд нахождения в открытом космосе. Ученые считают, что 30-секундное прибывание в космосе без скафандра не вызовет серьезных проблем со здоровьем, но уже через 1-2 минуты, повреждения станут необратимыми.[8]
Источник
Что будет с человеком если снять скафандр в открытом космосе
Мы любим смотреть фильмы о космосе, однако черпать по ним знания о жизни не всегда верно. Так, в фильмах показывается, что человек, оказавшись в космосе без скафандра, может взорваться или заледенеть.
Человек взорвется?
Нет, человек не взорвется, сколько бы ярко это ни показывали в фантастических фильмах. На то они они и фантастические — законы жанра обязывают, но в реальности такого с человеком не произойдет. Нужно признать, что логика в этом мифе все же есть, поскольку вполне логично предположить, что из-за большой разницы давлений человек «надуется» и может лопнуть, как воздушный шар.
По факту человек просто выдохнет весь воздух, так как при перепаде давления в скафандре в 1 атмосферу, на мягкое небо, площадь которого можно условно считать за 4 квадратных сантиметра, нагрузка будет 40 килограмм. Человек при всем желании не сможет сдержать воздух. И, конечно, не взорвется. Человеческие ткани — не эластичный воздушный шар и не такие хрупкие, как хворост.
Человек замерзнет?
Вопреки представлениям, человек, оказавшийся в космосе без скафандра, не превратится в ледышку и не станет мгновенно замерзать, поскольку космос — вакуум, не холодный и не горячий, тепло там передается только излучением, а оно у человека ничтожно. Человек ощутит прохладу, а с поверхности тела будет испаряться вода. Мгновенное замерзание человеку точно не грозит — в отсутствии атмосферы тепло будет отводиться от организма очень медленно
Жидкости закипят?
Кровь у человека, оказавшегося в космосе без скафандра, точно не закипит, так как если внешнее давление падает до нуля при кровяном давлении 120/80 температура кипения крови составит 46 градусов, а это выше температуры тела. Кровь, в отличие от той же слюны, находится в закрытой системе, вены и сосуды позволяют ей находиться в жидком состоянии даже при низком давлении.
Вода, в отличие от крови, начнет быстро испаряться, причем со всех поверхностей тела, включая глаза. Также вскипание воды в мягких тканях вызовет увеличение объема некоторых органов примерно вдвое и повреждение органов. Считается также, что человек, оказавшись в вакууме, может ощутить признаки кессонной болезни, но это маловероятно, поскольку перепад в давлении будет всего в одну атмосферу.
Человек загорится?
Загореться — не загорится, но обгореть может. В космосе отсутствует защита от ультрафиолета. На всех открытых участках тела, подвергшихся прямому солнечному излучению, появятся ультрафиолетовые ожоги.
Человек задохнется?
Да, человек задохнется. Примерно через 30 секунд он потеряет сознание, поскольку воздух, как мы знаем, ему придется выдохнуть, человек испытает состояние глубокой гипоксии. Произойдет потеря ориентации и зрения.
Однако, если в течении полутора минут человека все же поместить в кислородную камеру, то, вероятнее всего, он придет в себя.
В истории космонавтики было несколько прецедентов, когда человек испытывал на себе разгерметизацию в космосе. 19 авгута 1960 года астронавт Джозеф Киттингер совершал прыжок с высоты 31300 метров. Герметичность правой перчатки Киттингера была нарушена, отчего рука сильно распухла и болела.
В 1965 американский астронавт оказался в вакуумной камере, сознание он потерял через 14 секунд. Он помнил, что у него за это время закипела слюна на языке.
Источник
Выбор редакции
Топ-10 фильмов июля 2021 года.
10 аниме, о которых должны.
Топ-20 лучших сериалов про.
Выжить в космическом вакууме без скафандра: реальность или бред сумасшедшего
Во многих фильмах и сериалах мы не раз встречались с перипетиями сюжета, в которых человека или выбросило в открытый космос из шлюза, или скафандр его повреждался, или происходила разгерметизация кабины истребителя, в котором он выполнял боевое задание, но он чудесным образом выживает, либо его спасают товарищи. У многих такие моменты вызывают скептическую ухмылку и напрочь отбивают желание дальше смотреть киноленту, поскольку они считают все это полной ахинеей и бредом сумасшедшего.
В нашей статье мы разберемся, возможно ли выжить человеку в вакууме космоса без скафандра и что будет происходить с незащищенным человеческим телом, если он вдруг окажется в холодной космической пустоте.
Основные мифы, развенчать или подтвердить которые мы намерены
Нередко бывает, смотришь в компании сериал типа «Экпансии» или той же «Сотни», где человеку приходится на время оказаться в безвоздушном космическом пространстве без скафандра, и слышишь нравоучительные комментарии друзей:
- Да у него бы глаза лопнули от перепада давления!
- Да у него тело раздует и изорвет внутренним давлением!
- Да у него бы кровь закипела!
- Да он бы через секунду в кусок льда бы превратился!
- Да он бы изжарился на Солнце!
- Да он бы от радиации сгорел!
Эти и прочие высказывания мы и подвергнем исследованию, объясняя при этом ход своих мыслей самыми простыми, понятными каждому, словами. И начнем, пожалуй, с «абсолютного холода».
Замерзнет ли человек в космосе без скафандра в считанные секунды?
Для того, чтобы ответить на сей вопрос, разберемся что являет собой температура, как таковая. Температура это термин, определяющий уровень «нагретости» или «охлажденности» чего-то. Чтобы измерять температуру физического тела, нужно к нему присоединить датчик термометра. То же самое и с водой. Даже температуру воздуха можно измерить, поскольку он состоит из материальных частиц. И хоть молекулы того же кислорода, азота, воды или углекислого газа и менее «спрессованы» в воздухе, чем молекулы в твердом материальном теле, они также контактируют с той же колбой термометра, что и делает возможным измерить температуру.
Теперь рассмотрим космический вакуум. Нахождение молекул и атомов материальных веществ в нем вне пределов пылевых туманностей и скоплений (как в случае с нашей Солнечной системой) редко превышает 1 элементарную частицу на кубический сантиметр. А потому даже если эти частицы и будут исключительно холодными, каких-то 1000-2000 сторонних атомов не смогут охладить ваше тело за считанные секунды, и даже за минуты.
Герой Ди Каприо в «Титанике» «остыл» очень быстро, поскольку вокруг него находилась холодная вода, которой его тело отдавало свою тепловую энергию с огромной скоростью. В космическом вакууме охлаждать человека не чему.
Помещенное в космический вакуум тело будет охлаждаться не за счет того, что соприкоснется с «холодной пустотой», а за счет того, что без энергетической подпитки (тепла, излучаемого поверхностью планеты, атмосферным воздухом, солнечными лучами), молекулы и атомы нашего тела будут двигаться все медленнее, пока совсем не остановятся. Это и будет значить полнейшее замерзание.
По всему выходит, что такой массивный объект, как тело человека, даже находясь в тени планеты или спутника, остынет очень нескоро, а потому, если человек и погибнет в космосе без скафандра, то произойдет это в первую очередь уж точно не от холода.
Перегреется ли человек на Солнце в вакууме?
В продолжении темы выше подтвердим, что материальное тело, выброшенное в космический вакуум на близком расстоянии от звезды, реально имеет все шансы, наоборот, изжариться, нежели замерзнуть.
Но все будет зависеть от удаленности объекта от светила. К примеру, наши космонавты, выходящие на плановые работы в открытый космос из МКС, больше рискуют именно получить перегрев, чем переохлаждение.
В любом случае, если тело будет постоянно вращаться, поворачиваясь к светилу то одной стороной, то другой, переохлаждения, равно как и перенагрева, можно и не получить. Все будет зависеть от параметров вращения и дальности нахождения от звездного светила. Ведь ясно, что тело, находящееся на большем расстоянии от Солнца, будет нагреваться меньше, чем то, что находится в непосредственной его близи.
Посему выходит, что если происшествие будет иметь место на большом расстоянии от светила или вовсе за пределами Солнечной системы, перегрев это не то, от чего человек умрет в первую очередь.
К вопросу о «вскипающей крови»
Из уроков физики мы знаем, что чем меньше давление, тем ниже температура кипения. А когда давление отсутствует, кипеть вода сможет и при 10 градусах, и ниже. Именно с этим и связано предубеждение некоторых «знатоков» о том, что кровь у человека в жилах вскипит, окажись его тело в вакууме без скафандра.
Может быть так он и было бы, если бы внутри кровеносной системы человека кровь постоянно не находилась под своим собственным давлением. Мы знаем, что кровяное давление у человека в нормальной обстановке находится в пределах 120/70. Тот или иной показатель может несколько лавироваться, но в среднем даже между пиками, то есть – сердечными сокращениями, давление в кровеносной системе поддерживается на уровне 100 мбар. Чтобы было понятнее, переведем миллибары в миллиметры ртутного столба и получим 75 мм. рт. ст., то есть давление, как ни крути – далекое от нуля, при котором вода кипит только при 50 градусах. Температура же тела, как вы знаете, 36.6. Выводы ясны.
Стоит, также, обратить внимание и на тот факт, что в моменты стрессовых ситуаций, когда надпочечниками производится вброс адреналина в кровь, кровяное давление еще более подскакивает. Поэтому смерть от кипящей крови, как таковой, человеку уж точно не грозит.
О «вскипающей» слюне
Действительно, слюна закипит на языке, и еще как. Ведь во рту давление не поддерживается на том уровне, как в кровеносной системе. То же будет твориться и со слизистой глаз. Но! Что есть «кипение», как таковое?
Кипение — это процесс перехода жидкости в иное агрегатное состояние, то есть, говоря простыми словами, быстрое испарение. И травмирует человека при кипении не сам процесс, а температура, при которой этот процесс запускается. Да, на Земле кипятком будет обжечься больно, ведь здесь у кипятка под давлением в 1 атмосферу (760 мм рт. ст.) температура будет 100 градусов.
Но в вакууме процесс кипения будет происходить при малых температурах, от которых телу вреда причинено не будет. Просто высохнет во рту, будет ощущение песка в глазах. Но все это, со временем, восстановится. Если вас, конечно, спасут.
О лопающихся глазах, сосудах, кишечнике и прочих внутренних органах
Поскольку все жидкости и воздух, находящиеся в нашем теле, постоянно находятся под воздействием внутреннего и внешнего (в 1 атмосферу) давления, коим внутреннее уравновешивается, было бы неправильным сказать, что при исчезновении наружного давления наши ткани не начнут разбухать.
Конечно, начнут. Но не в том летальном варианте, который описывают нам наши несведущие друзья. Дело в том, что стенки наших внутренних органов, сосудов, клеток, как, в принципе, и сама кожа, эластичны и крепки, и им по силам будет выдержать внутреннее давление при отсутствии внешнего. Да, сердце продолжит функционировать в том же режиме, а, при стрессе, еще и в удвоенном, а потому сосуды наши, как и ткани, все больше будет раздувать от внутреннего давления.
Но перепад всего в 1 атмосферу это не тот случай, который может их порвать. Если раздувшееся тело человека успеют выудить из безвоздушного пространства пока он не помер от удушья, эта «изнутридавленческая опухоль» быстро спадет и все у него придет в норму. В любом случае, если человек и умрет в космическом вакууме, то точно не из-за того, что его «изорвало в тряпку» внутренним давлением.
Гораздо хуже будет, приспособившись к давлению в 1000 атмосфер, как гигантская акула в фильме «Мег: монстр глубины», резко всплыть до давления в 1 атмосферу. Здесь тело акулы разорвало бы еще на начальных стадиях подъема с глубины. Именно из-за этого данный фильм является полнейшей чушью и бредом.
Таким же бредом можно считать сцену в фильме «Чужой-4», когда на глазах у героинь Сигурни Уивер и Вайноны Райдер через маленькую дырочку в космос высосало гигантское чудовище, которого родила эволюционировавшая матка чужих. На самом деле эту дырочку можно было бы закрыть ладонью, и ничего бы плохого организму от этого бы не было. По крайней мере, до того, пока корабль бы не окутался пламенем при входе в атмосферу…
Взрывная декомпрессия
Единственный орган, который может пострадать при резком исчезновении внешнего давления – это легкие. Кровеносные капилляры в них настолько малы, что могут не вынести резкого перепада давлений.
Но это только в том случае, если на данный момент у человека будут полные легкие воздуха (то есть, перед этим он сделает вдох, пытаясь задержать дыхание). Если же он перед этим выдохнул и рот его на момент произошедшего открыт, никаких ужасающих последствий не будет. Кроме удушья, конечно. Но это уже вопрос из следующего раздела.
Главная причина быстрой смерти – гипоксия
А вот смерть от недостатка кислорода – это серьезная вещь. Понятно, что в скафандре, даже в самом никудышном, есть своя система жизнеобеспечения, которая призвана удерживать на приемлемом уровне внешнее давление вокруг тела, поддерживать температуру и, конечно же, обеспечивать дыхательную систему человека дыхательной смесью.
Без скафандра выжить в вакууме можно, если научиться существовать без кислорода долгое время. Но, увы, тело, и, главное – мозг человека, к такому не приспособлены. А потому в числе первых от кислородного голодания у нас отключатся участки мозга, отвечающие за мышление, посредством которых мы принимаем решения и производим осознанные операции, направленные на спасение себя.
Далее начнут отключаться и «вегетативные» участки, отвечающие за работу сердца и органов. После этого без кислорода начнут умирать клетки организма. И если это будут клетки мозга, то восстановить его работу, даже запустив сердце, уже не получится. То есть, на все про все у «спасателей» есть около 2 минут. Больше – это уже смерть.
Еще одна причина летального исхода – радиация
Не будем вдаваться в подробности того, что такое космическая и солнечная радиация, скажем только, что и то, и другое несет в себе неминуемую смерть. Если человеку посчастливилось (Ха! Вот так счастье!) оказаться без скафандра в космическом вакууме на небольшом удалении от планеты, имеющей, как наша Земля, магнитные полюса, его от космических и иных излучений защитит сама планета.
Если же трагедия произойдет достаточно далеко от планеты, но не так далеко от светила, все будет зависеть от того, какого типа это светило – раз, и от активности этого светила на данный момент – два. Если вас «выпустят погулять» на расстоянии 1 а. е. (1 астрономическая единица равна расстоянию от Земли до Солнца, то есть около 150 млн. км.) от голубого гиганта, вы схватите смертельную дозу мгновенно и реанимировать спасателям будет некого уже через секунду.
Если все произойдет на расстоянии 1 а. е. от такого желтого карлика, как наше Солнце, все будет зависеть от его спокойствия на сей момент. Попадете в момент солнечной вспышки, помрете от дозы радиации, даже если вас поначалу и откачают. Если же в этот момент светило будет вести себя спокойно, отделаетесь легким испугом.
Если же вас выкинут за пределами какой-либо солнечной системы в месте абсолютной пустоты, все будет зависеть от того, не нарветесь ли вы на космические лучи, исходящие из какой-либо когда-либо рванувшей сверхновой или иной космической «аномалии». Такие протонные выбросы, в зависимости от интенсивности и удаления от объекта их испустившего, могут не только облучить вас рентгеновскими и прочими излучениями, но и попросту распылить ваше тело на молекулы и атомы.
Но попасть в такой интенсивный пучок будет смертельным даже для корабля. А потому можете быть покойны. Шутники, решившиеся произвести на вас сей своеобразный опыт будут держаться от таких мест подальше.
Подытожим: Что будет чувствовать человек, оказавшийся в космическом вакууме
Опишем на опыте, схожем с тем, что произошел с космонавтом Боумэном в фильме Стэнли Кубрика «Космическая Одиссея 2001». Допустим, модуль, в котором вы сейчас находитесь, отрезан от остального корабля взрывом. Вы видите через иллюминатор дверь ближайшего модуля, за дверями которого вас ждет спасение. Находится он на расстоянии 10 метров от вашего, но для того, чтобы их преодолеть, вам придется плыть в космическом вакууме без скафандра, поскольку в этом отсеке его в наличии попросту нет.
Предположим, что, как и большинство необученных людей, вы сможете в момент глубочайшего стресса, то есть на пике выброса адреналина и учащенного сердцебиения, оставаться в сознании без кислорода на протяжении 8-12 секунд. И этот промежуток будет тем короче, чем активнее вы будете себя вести.
Вначале вам придется приготовиться и сделать несколько частых вдохов. Затем полностью выдохнуть и держать рот приоткрытым, чтобы не повредить легкие (отсчет пошел). Затем открыть шлюз (1 секунда прошла). При этом нужно держаться за что-то, не то бесконтрольным выбросом воздуха вас запустит в непредсказуемом направлении. Во рту у вас тут же пересыхает, уши сильнейшим образом закладывает, отчаянно хочется моргнуть. Но лучше с этим потерпеть. Когда все успокоится и давление сравняется с наружным (2-я секунда прошла) нужно расчетливо оттолкнуться и запустить свое тело в сторону спасительного модуля (3-я и 4-я секунда прошли).
Чем больше будет скорость, тем лучше. Заметим, что скорость обычного пешехода это 5 км/ч, то есть – около 1 м 40 см в секунду. Если лететь с такой скоростью, на преодоление 10 метров уйдет больше 6 секунд и вы рискуете прибыть к месту назначения потеряв сознание, и спастись вам уже не удастся, поскольку вы даже люк шлюза модуля не сможете открыть.
Валли в одноименном мультике пользовался вместо реактивного двигателя огнетушителем. Но тут без сноровки можно запустить себя в ином направлении.
Допустим, вам удалось придать своему телу скорость 10 км/ч и, пролетев участок пути, ровно приземлится на дверь шлюза (5-я, 6-я и 7-я секунды). В глазах у вас уже темнеет, сердце бьется учащенно, но ни на что другое вы не обращаете внимания, кроме как бьете по клавише двери шлюза или дергаете какой-то рычаг (в зависимости от конструкции). Затем последним усилием вбрасываете себя в отъехавшие двери шлюза, бьете по клавише закрытия дверей и восстановления атмосферы (еще 2 секунды, плюс секунда на нагнетание дыхательной смеси в шлюз, на все про все понадобилось 10 секунд). В этом случае, даже если вы потеряете сознание, вы очнетесь уже в полном добром здравии, спасенным.
Никаких обморожений вы на себе не найдете, равно как и не вспомните было ли вам холодно или нет за время своего полета. Скорее всего, вам покажется, что вам было «сухо». То есть, и ни холодно, и ни жарко. Никаких других «дискомфортных» чувств вы не обнаружите.
Если же вы оказались «за бортом» в результате взрыва и вас удалось выловить из вакуума в течении 2 минут и быстренько реанимировать, ваш организм вполне сможет восстановиться без каких-либо последствий.
Если хапанули радиации – это покажет счетчик гейгера и медицинская экспертиза. Если получили солнечный ожог – это покажет загар на лице. Остальное тело от ультрафиолета худо-бедно спасет одежда. Вот, в принципе, и все.
Заключение
Но, скорее всего, описанная нами попытка вряд ли увенчается успехом. Для того, чтобы в такой момент продолжать слаженно мыслить, делать все расчетливо, не срываясь на панику и грохочущее в сердце, нужно обладать стальными нервами, что достигается годами специальных тренировок. Может быть Боумэн и был таковым. Таковыми являются и большинство современных космонавтов. Но простой человек… Он в такой ситуации будет делать все, но только не то, что нужно.
А потому лучше будем сидеть дома, ходить на работу по матушке Земле, при нормальном давлении и вдыхая чудесный воздух родной загрязненной атмосферы, а в космос пусть летают те, кто к этому реально готовился…
Источник