Скільки можна протриматися в космосі без скафандра. Що буде у відкритому космосі без скафандра. Повітря, що знаходиться в легенях, розірве

У Голлівуді знято величезну кількість фільмів про космос, але ми так і не отримали відповідь на головне своє питання «Що буде у відкритому космосі з людиною без скафандра?». Постараємося сьогодні розібратися цим питанням.

1. Людина не перетвориться миттєво в крижинка?

Нагрівання або охолодження відбувається або через контакт з холодним зовнішнім середовищем, або через теплове випромінювання.
У вакуумі середовища немає, контактувати ні з чим. А якщо точніше, то в вакуумі присутній дуже розряджений газ, який через свою разряженности дає дуже слабкий ефект. В термосі вакуум використовують як раз для того, щоб зберегти тепло! Не маючи контакту з холодним речовиною, герой зовсім не буде відчувати пекучого холоду.

2. Замерзати доведеться довго

Що стосується випромінювання, то людське тіло, потрапивши в вакуум, буде поступово віддавати тепло випромінюванням. В термосі роблять стінки колби дзеркальними, щоб утримати випромінювання. Цей процес досить повільний. Навіть якщо на космонавтиці нема скафандра, але є одяг, вона допоможе зберегти тепло.

3. підсмажити?

Зате можна засмагнути. Якщо справа відбувається в космосі недалеко від зірки, то можна отримати сонячний опік на оголених ділянках шкіри - як від надмірного загару на пляжі. Якщо справа відбувається десь на орбіті Землі, то ефект буде сильніше, ніж на пляжі, так як там немає атмосфери, яка захищає від жорсткого ультрафіолету. 10 секунд досить для отримання опіку. Але все ж це теж не обпалює жар, до того ж одяг теж повинна захистити. А якщо мова йде про дірці в скафандрі або тріщині в шоломі, то на цю тему можна не турбуватися.

4. Кипляча слина

Температура кипіння рідин залежить від тиску. Чим менше тиск, тим нижче температура кипіння. Тому в вакуумі рідини будуть випаровуватися. Це виявилося в експериментах - не відразу, але слина закипає, так як тиск майже нульове, а температура мови - 36 С. Мабуть, те ж саме станеться з усіма слизовими оболонками (на очах, в легких) - вони будуть висихати, якщо тільки з організму не поступатиме нова слиз.

До речі, якщо взяти не просто рідку плівку, а великий обсяг води, тоді, напевно, буде ефект як у «сухого льоду»: зовні випаровування, з випаровуванням швидко втрачається тепло, за рахунок цього внутрішня частина замерзає. Можна припустити, що кулька води в космосі частково випарується, а в іншому перетвориться в шматочок льоду.

5. Кров скипить?

Еластична шкіра, судини, серце створять достатній тиск, щоб нічого не кипіло.

6. Ефекту шампанського теж не передбачається

У аквалангістів є така неприємність, як кесонна хвороба. Причина - те, що відбувається з пляшкою шампанського.

Крім кипіння є ще розчинення газів в крові. Коли тиск падає, гази перетворюються в пухирці. У шампанському виходить розчинений вуглекислий газ, а у аквалангістів - азот.

Але цей ефект відбувається при великих перепадах тиску - хоча б в кілька атмосфер. А при попаданні в вакуум перепад всього в одну атмосферу. У статті на цю тему нічого не говориться, ніякі симптоми не описуються - мабуть, цього недостатньо.

7. Повітря зсередини розірве?

Передбачається, що жертва його видихне - і тому не розірве. А якщо не видихне? Оцінимо загрозу. Нехай в скафандрі підтримується тиск в 1 атм. Це 10 кг на квадратний сантиметр. Якщо людина намагається затримати подих, то на шляху повітря встає м'яке піднебіння. Якщо там площа хоча б 2 × 2 см, то вийде навантаження в 40 кг. Навряд чи м'яке піднебіння витримає - людина видихне сам, як сдувшійся кульку.

8. Людина задихнеться?

Ось це і є основна і реальна загроза. Дихати нічим. Скільки людина може протриматися без повітря? Треновані нирці - кілька хвилин, нетренована людина - не більше хвилини.

Але! Це на вдиху, коли в легенях повно повітря із залишками кисню. А там, пам'ятайте, доведеться видихнути. Скільки проста людина може протриматися на видиху? Секунд 30. Але! На видиху легені не «скукожіваются» до кінця, залишається трохи кисню. У космосі, мабуть, кисню залишиться ще менше (скільки вдасться утримати). Конкретний час, через яке людина знепритомніє від задухи відомо - близько 14 секунд.

Для тих, хто не хоче дивитися відео

Ні у кого немає сумнівів в тому, що у відкритому космосі людина без скафандра помре. Але як саме? Версій багато, але яка з них вірна?

переохолодження

Температура у відкритому космосі становить мінус 271 градус за Цельсієм. Чим вище температура тіла, тим швидше рухаються молекули в ньому. Швидкі молекули гарячого тіла вдаряються об молекули холодного тіла і втрачають свою швидкість - при цьому тіло остигає. Однак у космосу дуже маленька щільність, на висоті 400 кілометрів - це менше однієї квадрильйонів грама на кубічний сантиметр (+0,000000000000001). Так що передавати тепло людині буде просто нікому, тому він в космосі не замерзне, а буде відчувати лише легку прохолоду.

сонячне випромінювання

Від Сонця можна отримати сильний опік або перегрітися, адже в космосі багато ультрафіолету, який на Землі затримується атмосферою. Тому отримати опік відкритих частин тіла там можна вже через 10 секунд. Але одяг здатна повністю від цього захистити. Що стосується перегріву, навіть якщо ви будете поглинати все сонячне випромінювання, потрібно мінімум 24 хвилини, щоб досягти летальної температури в 43 градуси за Цельсієм.

різниця тисків

У космосі дуже низький тиск, воно майже дорівнює нулю, а всередині людини зберігається одна атмосфера. Однак це занадто незначна різниця - наші тканини досить міцні, щоб витримати таке навантаження. Людина може роздутися, але не луснути. Однак це роздуття призведе до стиснення кровоносних судин і вже через 90 секунд кровотік може припинитися, що призведе до смерті. Але що може вбити людину ще раніше?

закипання крові

При зниженні тиску температура кипіння будь-якої рідини знижується. Але навіть якщо зовні буде нульовий тиск, всередині кровоносних судин воно збережеться. При тиску в 75 мм ртутного стовпа кров буде закипати при температурі 46 градусів за Цельсієм. Але спочатку вона має температуру тіла - 36,6 - тому вона буде недостатньо гарячою, щоб закипіти.

кесонна хвороба

Всі рідини можуть розчиняти в собі газ. Кров теж здатна розчиняти в собі азот і кисень, які ми вдихаємо. При різкому зниженні тиску можливий наступний ефект: цей розчинений газ виділяється назад у вигляді бульбашок, які можуть закупорити кровоносні судини і привести до смерті. Це і називається кесонна хвороба. Найбільше цієї небезпеки схильні водолази. На глибині 40 метрів тиск в п'ять разів більше, ніж на поверхні, тому при різкому спливанні можуть проявитися симптоми кесонної хвороби.

Але коли ми в космосі, ми має справу з перепадом тиску від однієї до нуля атмосфер. При таких параметрах діаметр утворюються бульбашок менше восьми мікрометрів, а діаметр найменших судин від 8 до 12 мікрометрів. Виходить, що цей ефект в космосі не тягне за собою ніяких серйозних наслідків.

нестача кисню

Чи можна в космосі затримати дихання? - Ні. Тиск в легенях досить висока і сила, з якою воно буде вириватися назовні, дуже велика, так що цього не можна буде перешкоджати. В результаті дуже великого видиху людина втратить весь запас кисню, і у нього залишиться близько 10 секунд до того моменту, як він знепритомніє. Так що саме саме недолік кисню є найбільш вірогідною причиною смерті людини в космосі без скафандра.

Першим ефектом, який відчує на собі що опинився у відкритому космосі людина, буде розширення повітря в легенях і травному тракті, викликане падінням зовнішнього тиску. Жертва раптової декомпресії може істотно підвищити свої шанси на виживання, просто видихнувши. Якщо не випустити повітря з легенів протягом перших секунд, їх може просто розірвати, в кровотік потраплять великі бульбашки повітря - і те, і інше веде до неминучої смерті. Швидше за все, рятівний видих виявиться криком, який видасть космонавт, яка усвідомила своє становище. Втім, цей крик навряд чи буде ким-небудь почутий - як відомо, в безповітряному космосі звуки не поширюються.

У відсутності атмосферного тиску вода почне швидко випаровуватися, тому з поверхні очей і рота жертви випарується вся волога. Розпочнеться закипання води в м'язах і м'яких тканинах, через що деякі частини тіла збільшаться приблизно вдвічі щодо свого нормального обсягу. Розширення викличе численні розриви капілярів, хоча буде недостатнім для того, щоб порвати шкіру. Через кілька секунд розчинений в крові азот також почне утворювати бульбашки газу, викликаючи «кесонну хвороба», від якої страждають нирці: ці бульбашки закупорюють дрібні судини, утруднюючи циркуляцію крові по організму і викликаючи тим самим кисневе голодування тканин. На всіх відкритих ділянках тіла, які зазнали прямого сонячного випромінювання, з'являться ультрафіолетові опіки. Незважаючи на страшний холод, моментальна заморозка жертві не загрожує, оскільки у відсутності атмосфери тепло буде відводитися від організму дуже повільно.

Протягом цілих десяти секунд людина буде зберігати тверезий розум і здатність до активних дій. В принципі, цього може виявитися достатнім для прийняття термінових заходів до порятунку. Інакше вже через пару митей мозок почне відчувати гостру нестачу кисню, настане втрата зору і орієнтації. У відсутності атмосфери газообміні процес в легенях піде у зворотний бік: кисень вилучається з крові і викидається в простір, що, в сукупності з кесона ефектами, прискорює настання глибокої гіпоксії - кисневого голодування тканин. Повна втрата свідомості трапиться декількома секундами пізніше, причому до цього моменту шкіра потерпілого прийме чітко синюшного відтінку.

Незважаючи на глибокий колапс, мозок жертви все ще залишатиметься неушкодженим, а серце все ще буде битися. Якщо протягом півтора хвилин потерпілий буде поміщений в камеру з кисневою атмосферою, він, швидше за все, досить швидко прийде в себе, відбувшись лише незначними ушкодженнями організму (правда, викликана гіпоксією сліпота може збережуться ще якийсь час). Після закінчення ж 90-секундного терміну тиск у кровоносній системі впаде настільки, що кров почне закипати, а серце зупиниться. Після цього повернення до життя вже неможливий.

Таким чином, час виживання незахищеного людини у відкритому космосі вимірюється не секундами, а скоріше хвилинами. Цей дивовижний факт зайвий раз свідчить про те, наскільки життєздатною є людський організм.

Багато людей часто цікавляться «А що станеться, якщо ...?». Дана стаття розповість, що станеться з людиною, які опинилися у відкритому космосі за відсутності захисного скафандра. Існують кілька помилкових версій, заснованих не так на реальних експериментальних даних, а, скоріше, взятих з фантастичних фільмів. Стаття допоможе відрізнити правду від вигадки і розібратися в причинно-наслідкових зв'язках.

Особливість відкритого космосу - практично повний вакуум. У вакуумі відсутній атмосферний тиск, це сильно розряджений газ. Але як це позначається на людині? Скільки часу в запасі для порятунку і чи існує воно в принципі?

Існує думка, що людина моментально вибухне. Це міф. Шкіра є надійним захисником. Крім того, шкіра відмінно допомагає зберігати внутрішній тиск організму в перший час, внаслідок чого кров не закипить від різкої зміни тиску. Тиск знижуватися, звичайно, буде, але поступово. Через зниження тиску виникне ебуллізм, що виражається в появі в рідинах організму бульбашок. При цьому тіло може збільшитися в розмірах в два рази.

Але існують і інші рідини, які не мають надійного захисту, наприклад, слина. Досвідченим способом встановили, що слина може закипіти в відкритому космосі, так як тиск в вакуумі практично відсутня, а слина має температуру тіла. Але закипання відбудеться не моментально. У космосі рідини випаровуються досить повільно. Крім слини, випаровуватися почнуть інші незахищені рідини зі слизових оболонок і навіть очей.

Чи може людина замерзнути в космосі? Може, але це досить тривалий процес. У космосі немає теплопровідності, там ні жарко, ні холодно, тому таким способом віддавати тепло не вийде. Тепло втрачається в результаті випромінювання. Людина постійно випромінює тепло, але в звичайному житті це практично непомітно. Людей захищає одяг, гріє сонце і земля, атмосфера добре ізолює, внаслідок чого віддане тепло повертається. У космосі немає ізоляторів, тому тепло почне постійно йти.

Крім того, внаслідок відсутності ізоляторів велика ймовірність придбати опіки. У космосі неймовірно сильне ультрафіолетове випромінювання. Досить буквально 10 секунд для отримання опіків, які можна порівняти з наслідками тривалого перебування на пляжі.

У відкритому космосі ні за яких обставин не можна намагатися затримати дихання. Подібні помилкові дії можуть привести до розриву легенів. Легені і дихальні шляхи не призначені для утримування атмосферного тиску в вакуумі. Звичайно, затримати подих в космосі досить важко, так як повітря почне надавати колосальний тиск на м'яке піднебіння. Людина не витримає і інстинктивно видихне. Але краще навіть не намагатися.

Скільки можна прожити в космосі без скафандра

Головна небезпека відкритого космосу для людини - повна відсутність кисню. Як було сказано, в космосі не можна затримувати дихання на вдиху, тому запасу кисню в організмі не буде. Але система кровообігу продовжить функціонувати в звичайному режимі, внаслідок чого через 15 секунд навіть самий тренований людина знепритомніє через брак кисню в мозку. Крім цього, незадовго до втрати свідомості людина перестане орієнтуватися в просторі і бачити. Але він ще живий і його реально врятувати протягом двох хвилин. Решта органи не настільки чутливі до кисневого голодування. По закінченню двох хвилин людина просто задихнеться.

За умови, що людини, що опинилася у відкритому космосі доставлять протягом перших хвилин в безпечне місце, він виживе і відбудеться ебуллізмом, опіками від ультрафіолетового випромінювання і тимчасовою сліпотою. Як видно, людським організм є вкрай живучим, адже навіть у вакуумі час на порятунок обчислюється не секундами, а хвилинами.

В першу чергу варто сказати, що ви не вибухне і ваша кров не закипить. Ваше тіло не втратить свою цілісність тільки через те, що ви перебуваєте в вакуумі. Ви могли помітити дещо корисне, що покриває вас з голови до ніг - це ваша шкіра. Вона чудово справляється зі своєю роботою: утримує ваші нутрощі всередині. Вона еластична і дуже міцна, так що можете не переживати, що луснете, як повітряна кулька. Крім того, шкіра буде підтримувати ваше внутрішнє тиск на досить високому рівні, щоб ваша кров не закипіла.

Температура - а точніше, її нестача - також не зможе відразу вас прикінчити. У холодній воді людина швидко переохолоджується не через температури води, а через те, що вона є дуже хорошим провідником тепла. Все тепло, вироблене вашим метаболізмом, тут же «витягується» з вашого тіла. У вакуумі немає конвекції - і теплопровідності теж немає. Єдиним способом втратити тепло залишається випромінювання. Кожна людина світиться в інфрачервоному спектрі, випромінюючи тепло потужністю близько 100 ват. Електрична лампочка була прекрасною аналогією вироблюваної людиною енергії, поки ми не перейшли на енергозберігаючі та світлодіодні лампочки; але сенс ви все одно зрозуміли. Зазвичай ми навіть не помічаємо втрату цієї енергії: закутані в шар ізолюючого повітря, що підігріваються Сонцем над головою і землею під ногами, ми отримуємо назад все те тепло, яке втрачаємо. Так що ми можемо радісно випромінювати енергію днями безперервно.

У космосі ж вас нічому ізолювати, так що врешті-решт ви замерзне на смерть. Але, на щастя, втрата 100 ват тепла дуже незначна в порівнянні з масою вашого тіла. У безповітряному просторі пройде дуже багато часу, перш ніж ви перетворитеся на ескімо.

Найслабшою ланкою є ваша зрадницька система кровообігу. У космосі немає повітря, а значить, немає кисню. Але ваша кров цього не знає. Вона циркулює через ваші легені, щоб підібрати «автостопщика» - чергову порцію O2 - і продовжує свій шлях, з пасажиром або без. Ваше серце продовжує битися, і позбавлена ​​кисню кров розходиться по всьому тілу. Зокрема, вона йде в мозок.

При кисневому голодуванні ваш «центральний процесор» йде в енергозберігаючий режим гібернації. Через 15 секунд після того, як ви покинете шлюз космічної станції, ви втратите свідомість. Проте ви все ще будете живі. Якщо який-небудь добрий космічний самаритянин підбере вас і протягом однієї-двох хвилин доставить в безпечне місце, з вами все буде в порядку. Ну, не рахуючи ебуллізма і неприємного засмаги від жорсткого ультрафіолетового випромінювання. Це не дуже приємно, але жити можна.

Якщо ж ви залишитеся в космосі більше ніж на дві хвилини, інші органи також «відрубати» через брак кисню - на медичному мовою це називається «смерть».

І ще: в ім'я Армстронга, не затримуйте дихання! Ваші легені і дихальні шляхи не розраховані на стримування атмосферного тиску в вакуумі. Якщо ви затримаєте подих, то зіткнетеся з тією ж проблемою, з якою стикаються водолази при занадто швидкому підйомі на поверхню: розірвані легені.

Звучить жахливо, але ж ніхто не думав, що прогулянки у відкритому космосі будуть приємні, правда?