Fragen Sie Ethan Nr. 77: Menschen im Weltraumvakuum
Wirst du explodieren, einfrieren oder kochen? Tipps zur Verlängerung Ihres Lebens im luftleeren Raum.
Rammstein, 2004. Entschuldigung, konnte nicht widerstehen!Ein Vakuum ist viel besser als die Hölle, durch die die Natur es ersetzt.
- Tennessee Williams
Auf der Erde halten wir viele Dinge für selbstverständlich, und eine davon ist unsere Atmosphäre. Es versorgt uns nicht nur mit dem zum Überleben notwendigen Sauerstoff, sondern erstreckt sich auch über etwa 100 km nach oben, gehalten von der Schwerkraft der Erde, und übt 100.000 Pascal Druck auf unseren Körper aus. Darüber hinaus sorgt es für einen Wärmeaustausch durch eine Vielzahl von Kollisionen von Luftmolekülen und Molekülen unseres Körpers.
Was passiert, wenn all dies verschwindet? Diese Woche habe ich eine große Anzahl Ihrer Fragen erhalten, und die Frage von Kerry Pinckney, der es wissen möchte, hat sich von ihnen abgehoben:Wird ein Mann im luftleeren Raum explodieren? Ich glaube, dass in einem Vakuum das Wasser kocht und dann gefriert, andere sagen etwas im Stil von "den Hund anprobiert und sie hat überlebt". In dem Film Gravity hob der Typ seinen Helm und erstarrte sofort ... Wie funktioniert das, Ethan?
Es gibt viele Möglichkeiten, und alle sind gerechtfertigt.
Vielleicht explodieren Sie wie Richard Branson, wenn Mike Tyson in der Folge "Heavyweight Champion of the Moon" seinen Helm für die Mike Tyson Mysteries-Serie abnimmt. Die Logik hier ähnelt Kerrys Intuition: Mit einem Druckabfall wissen wir, dass Wasser im Weltraum kocht (und dann gefriert), und es ist möglich, dass der Körper zu 70% aus Wasser besteht, was durch eine Explosion zum Tod führen wird.
Es gibt noch eine andere Option aus dem Film „Remember Everything“: Ist es möglich, dass der Druckabfall außen - zusammen mit dem normalen Druck innen - dazu führt, dass Ihr Inneres herausgedrückt wird?
Oder vielleicht, wie in der erwähnten „Schwerkraft“ oder „Mission zum Mars“, frieren Sie sofort ein, weil aufgrund des Vakuums Ihre äußeren Schichten gefrieren und die Kälte tief in den Körper eindringt?Ist es überhaupt möglich, dass andere physikalische Gesetze funktionieren, die in Unterhaltungsprogrammen nicht ausreichend abgedeckt sind? Die Wirkung des kosmischen Vakuums - ein besonders schneller Übergang von einem Medium mit normalem Druck zu einem fast absoluten Vakuum - wird sich stark von unseren üblichen Empfindungen auf der Erde unterscheiden. Lassen Sie uns herausfinden, was die Wissenschaft dazu sagt!
Das erste, was zu berücksichtigen ist, ist, dass die Lungen wie ein Ball aussehen und an eines der einfachsten Gesetze der Chemie erinnern: das Boyle-Marriott-Gesetz. Er sagt, dass ceteris paribus (Temperatur und Masse), wenn der Druck im System abfällt, sein Volumen zunimmt. Wenn der Druck zweimal abfällt, verdoppelt sich das Volumen; Wenn es zehnmal abfällt, erhöht sich die Lautstärke um das Zehnfache.Wenn Sie also Luft in Ihrer Lunge haben und den äußeren Druck beispielsweise eine Billion Mal reduzieren, wird das Volumen Ihrer Lunge versuchen, eine Billion Mal zuzunehmen. Das ist sehr schlecht! Wenn Sie in weniger als 0,5 Sekunden vom Normaldruck auf Vakuum umschalten, hat die Luft nicht genügend Zeit, um die Lunge reibungslos zu verlassen. Es wird aussehen wie eine Bombe, die in Ihrer Lunge explodiert ist - explosive Dekompression. Das Risiko einer Lungenverletzung ist sehr hoch und der Tod wird schnell und schmerzhaft sein. Es wird für den Betrachter nicht spektakulär sein, aber für die Person, die es erlebt, katastrophal.Angenommen, Sie haben die Dekompression der Lunge langsam durchlaufen - zum Beispiel während der Druckentlastung ausgeatmet - oder Sie hatten Glück und die Verletzung war nicht tödlich. Was ist als nächstes zu befürchten?Es ist möglich, dass der Körper wie eine meteorologische Sonde, die zu hoch steigt (und einem sehr niedrigen Außendruck ausgesetzt ist), dem Vakuum des Weltraums nicht standhalten kann. Obwohl Sie unter Gewebebrüchen leiden können, treten bei einem Druckabfall von nur einer Atmosphäre nur kleine Blasen auf, wenn Sie zu schnell von hohen Drücken - wie z. B. unter Wasser - auf Vakuum umschalten. Die Optionen "Richard Branson" oder "Remember Everything" bedrohen Sie also nicht. Die menschliche Haut ist viel stärker als ein meteorologischer Ball.
In Bezug auf andere Optionen - obwohl Sie am Ende einfrieren werden, wird es viel Zeit in Anspruch nehmen. Dinge auf der Erde frieren schnell ein, wenn sie mit irgendeiner Umgebung in Kontakt gebracht werden. Im Vakuum des Weltraums kann der Körper Wärme nur durch Strahlung abführen. Gleichzeitig wärmen Sie Ihren Körper aktiv von innen auf. In Wasser 22 ° C unter Ihrem Körper erfrieren Sie viel schneller als in einem Weltraumvakuum!Daher sind Kerry, Ihre Freunde und Filme alle falsch. Wenn Ihre Lungen nicht durch Dekompression reißen, woran werden Sie sterben? Dies ist sehr unangenehm, und nachdem Sie die vorliegende Beschreibung erhalten haben, werden Sie verstehen, warum Weltraumspaziergänge immer paarweise durchgeführt werden.
Ohne Sauerstoff (oder irgendetwas) in der Lunge - und Sie brauchen ihn, um zu überleben - beginnt der menschliche Körper sehr schnell an Hypoxie zu leiden. Ohne richtigen Sauerstoffzugang zu den Geweben haben Sie 10 bis 14 Sekunden Zeit, um das Bewusstsein zu verlieren. Sie haben noch Energie, um Ihre Muskeln zu trainieren und einige Aufgaben auszuführen. Dies reicht jedoch normalerweise nicht aus, um die Luftversorgung wiederherzustellen und sich in eine Umgebung zu bewegen, die mit Druck und Sauerstoff versorgt wird.Zu diesem Zeitpunkt beginnt sich Ihr Körper auszudehnen. Ein schwerwiegenderes Symptom ist jedoch ein Kreislaufstillstand, der etwa 30 Sekunden nach der Dekompression auftritt, und eine periphere Lähmung, bei der die Muskeln ihre Kontraktionsfähigkeit verlieren. Von nun an haben Sie noch 60 Sekunden Zeit, um Ihren Körper mit Sauerstoff und normalem Druck in die Umgebung zu ziehen. In diesem Fall bleiben alle Symptome reversibel, und wenn nicht, sind Zellschäden und Tod unvermeidlich.Seltsamerweise kam der erste Film, der sich mit diesem Thema befasste, Kubricks Space Odyssey 2001, der Realität näher als andere und zeigte den Tod von Frank Poole.Im wirklichen Leben gab es nur einen Fall, in dem Weltraumforscher während des Vorfalls mit Sojus-11 im Jahr 1971 auf diese Weise starben. Infolgedessen starben drei sowjetische Kosmonauten: George Dobrovolsky, Vladislav Volkov, Victor Patsaev.
Wenn Ihr Körper gefunden wird, ist er weich, schlaff, fast doppelt und blau. Und ein paar Stunden später noch gefroren.Es besteht die Möglichkeit einer Erholung nach längerer Einwirkung von Vakuum. Bei Hunden funktionierte immer ein Intervall von 90 Sekunden, Schwellungen und vorübergehende Blindheit vergingen und die Gehfähigkeit kehrte nach 10-15 Minuten zurück. Hunde, die 120 Sekunden lang Vakuum ausgesetzt waren, starben fast immer. Schimpansen in den Experimenten von 1965-1967 konnten bis zu 210 Sekunden im Vakuum überleben, obwohl einer nach 3 Minuten einen irreversiblen Hirnschaden und der andere einen Herzinfarkt hatte.1965 wurde ein Techniker im Lyndon Johnson Space Center versehentlich dekomprimiert. Scientific American beschreibt diesen Fall wie folgt:, . 12-15 , 27 , , . , , , , . .
Es ist sehr beängstigend, in einer solchen Situation zu sein, und der entscheidende Moment für Sie ist, die ganze Luft auszuatmen und die letzten 10 Sekunden in Ihrem Kopf zu verbringen, um eine solche Position einzunehmen, dass Sie gerettet werden können. Wenn Sie schnell genug dort ankommen und den Druck wiederherstellen, können Sie überleben. Andernfalls wird der Sauerstoffmangel seinen Tribut fordern und - ähnlich wie bei einer Kohlenmonoxidvergiftung - schnell zum Tod führen.Vielen Dank für die wundervolle Frage, und ich hoffe, dass Ihnen und den anderen die Erklärung klar gemacht wurde. Senden Sie mir Ihre Fragen und Vorschläge zu den folgenden Artikeln.Source: https://habr.com/ru/post/de396413/
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