Почему человек не может дышать в космосе

Что будет в открытом космосе с человеком без скафандра?

2 комментария Мифы Понедельник, 23 Март 2015

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.

1. 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]
2. Из-за отсутствия внешнего давления, у человека начнут лопаться некоторые внешние кровеносные сосуды (например, те, что в глазах) и набухать кожа.
3. Как мы уже сказали, слюна и влага на глазах начнут закипать и испаряться.
4. 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]

Что произойдёт с человеком без скафандра в открытом космосе

Представьте: вас выбросило наружу из шлюзового отсека космической станции без скафандра. Вы в панике и отчаянно пытаетесь спастись. Сколько времени у вас есть, чтобы найти источник воздуха и необходимого атмосферного давления? Спойлер: совсем немного. Но больше, чем вы думаете.

В первую очередь стоит сказать, что вы не взорвётесь и ваша кровь не закипит. Ваше тело не потеряет свою целостность только из-за того, что вы находитесь в вакууме. Вы могли заметить кое-что полезное, что покрывает вас с головы до ног — это ваша кожа. Она превосходно справляется со своей работой: удерживает ваши внутренности внутри. Она эластична и очень прочна, так что можете не переживать, что лопнете, как воздушный шарик. Кроме того, кожа будет поддерживать ваше внутреннее давление на достаточно высоком уровне, чтобы ваша кровь не закипела.

Температура — а точнее, её нехватка — также не сможет сразу вас прикончить. В холодной воде человек быстро переохлаждается не из-за температуры воды, а из-за того, что она является очень хорошим проводником тепла. Всё тепло, выработанное вашим метаболизмом, тут же «вытягивается» из вашего тела. В вакууме нет конвекции — и теплопроводимости тоже нет. Единственным способом потерять тепло остаётся излучение. Каждый человек светится в инфракрасном спектре, излучая тепло мощностью около 100 ватт. Электрическая лампочка была прекрасной аналогией вырабатываемой человеком энергии, пока мы не перешли на энергосберегающие и светодиодные лампочки; но смысл вы всё равно поняли. Обычно мы даже не замечаем потерю этой энергии: укутанные в слой изолирующего воздуха, подогреваемые Солнцем над головой и землёй под ногами, мы получаем назад всё то тепло, которое теряем. Так что мы можем радостно излучать энергию днями напролёт.

В космосе же вас нечему изолировать, так что в конце концов вы замёрзнете насмерть. Но, к счастью, потеря 100 ватт тепла очень незначительна в сравнении с массой вашего тела. В безвоздушном пространстве пройдёт очень много времени, прежде чем вы превратитесь в эскимо.

Самым слабым звеном является ваша предательская система кровообращения. В космосе нет воздуха, а значит, нет кислорода. Но ваша кровь этого не знает. Она циркулирует через ваши лёгкие, чтобы подобрать «автостопщика» — очередную порцию O2 — и продолжает свой путь, с пассажиром или без. Ваше сердце продолжает биться, и лишённая кислорода кровь расходится по всему телу. В частности, она идёт в мозг.

При кислородном голодании ваш «центральный процессор» уходит в энергосберегающий режим гибернации. Через 15 секунд после того, как вы покинете шлюз космической станции, вы потеряете сознание. Тем не менее вы всё ещё будете живы. Если какой-нибудь добрый космический самаритянин подберёт вас и в течение одной-двух минут доставит в безопасное место, с вами всё будет в порядке. Ну, не считая эбуллизма и неприятного загара от жёсткого ультрафиолетового излучения. Это не очень приятно, но жить можно.

Если же вы останетесь в космосе более чем на две минуты, остальные органы также «отрубятся» из-за нехватки кислорода — на медицинском языке это называется «смерть».

И ещё: во имя Армстронга, не задерживайте дыхание! Ваши лёгкие и дыхательные пути не рассчитаны на сдерживание атмосферного давления в вакууме. Если вы задержите дыхание, то столкнётесь с той же проблемой, с которой сталкиваются водолазы при слишком быстром подъёме на поверхность: разорванные лёгкие.

Звучит ужасно, но ведь никто не думал, что прогулки в открытом космосе будут приятны, правда?

Что будет с человеком в космосе без скафандра?

Представьте, что человек оказался в космосе без скафандра. Вопрос. Что с ним произойдет? Очевидно что умрёт. Но как? Какая из причин приведёт к летальному исходу. Первое, что приходит на ум — это переохлаждение, закипания крови, удушье, критичное излучение от Солнца, или разорвёт на части. Но всё же, от чего человек умрет скорее всего. Обо всем по порядку.

На космических просторах очень холодно -270 °C. При обычных обстоятельствах, все тела, превратились бы в кусок льда. Но не в космосе. Нам ещё в школе рассказывали, что чем больше температура тела, тем шустрее движутся молекулы. Чем медленнее движутся молекулы, тем ниже температура в нём. При столкновении быстрых молекул с медленными, теряется их скорость и передается часть силы, при этом — горячее тело остывает, а холодное нагревается. Из-за того, что космос имеет очень маленькую плотность “в пределах галактики она колеблется от 1 до 100 атомов на метр3, а в межгалактическом пространстве уменьшается до 1 атома на метр3”, замерзнуть вам не удастся. Телу не будет чему передать свою энергию. Вы почувствуете лёгкий холод, но не замерзнете. Разве что, излучая тепло, но на этот процесс нужно много времени. А если на вас ещё будет светлая, а не тёмная одежда. Охлаждение тела путем излучения тепла, продлится ещё на огромное количество времени. Это одна из причин, почему скафандры космонавтов белого цвета.

Ходят слухи, что человек без специальной защиты и земной атмосферы в космосе, сгорит заживо на лучах нашей звезды. Это неправда. Получить серьёзные ожоги на не закрытых участках тела, это да. Но тут, даже легкой одежды для защиты от ожогов, вполне достаточно. А чтобы нагрелось тело до летальной температуры +43 градуса, понадобится не менее чем 24 минуты.

Вас разорвёт на части.

Некоторые люди думаю, что человека в космическом вакууме разорвёт на куски. Причиной должен послужить, перепад давления. Давление в космосе, равно нулю, а внутри человека 1 атмосфера. Снова мимо. Ваше тело распухнет, но не разорвется. Человеческая плоть и кожа, способна выдержать такое условие. Однако, из-за этого распухания “через минуту-полтора”, сосуды вашего тела сожмутся и перекроют весь кровоток. Далее смерть.

Может ли кровь закипеть?

Как нам известно, чем меньше давление, тем быстрее закипает любая жидкость. К примеру: при давлении 247 мм рт. ст., вода будет закипать на отметке +75 градусов. А что же с нашей кровушкой? Нам это не грозит. Даже при нулевом давлении, кровеносные сосуды будут хранить рабочее давление. К слову, для вскипания воды в вакууме с 10 кПа, нужна температура не менее чем 45.82 градусов по цельсию. Человеческое тело имеет 36.6, а значит этого не хватит для закипания.

Удушье. Кислородное голодание.

Это самая быстрая отключка от сознания. Если вы вдруг решите набрать в лёгкие кислород и прыгнуть в открытый космос. Ваш ждёт не утешительный результат. У вас будет около 10 секунд, чтобы принять важные решения. Из-за большой разницы давления в ваших лёгких и открытого космоса, кислород будет вырваться наружу с большой скорость. После чего, вы потеряете сознание. Если вас в течение 90 секунд вернут в нормальную среду обитания, вы вернётесь к сознанию, и продолжите жить. Если же нет, упадёт кровяное давление до минимума и начнёт закипать кровь. Только так, она у вас закипит. Далее, остановка сердца. В таком случае, лучше несколько раз глубоко вдохнуть, выдохнуть, и только тогда отправляться в открытый космос.

Теперь вы знаете, что случится с человеком без скафандра в открытом космосе.

Не забывай комментировать и делится с друзьями. До скорых встреч!

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Источники:

http://voobsheto.net/chto-budet-v-otkryitom-kosmose-s-chelovekom-bez-skafandra/
http://hi-news.ru/eto-interesno/chto-proizojdyot-s-chelovekom-bez-skafandra-v-otkrytom-kosmose.html
http://word-science.ru/288-chto-budet-s-chelovekom-v-kosmose-bez-skafandra.html