Ask Ethan No. 77: Pessoas em um vácuo espacial
Você vai explodir, congelar ou ferver? Dicas para prolongar sua vida no vácuo.
Rammstein, 2004. Desculpe, não pude resistir!Um vácuo é muito melhor que o inferno com o qual a natureza o substitui.
- Tennessee Williams
Na Terra, tomamos muitas coisas como garantidas, e uma delas é a nossa atmosfera. Ele não apenas nos fornece o oxigênio necessário para a sobrevivência, mas também se estende por cerca de 100 km, retidos pela gravidade da Terra, fornecendo 100.000 pascal de pressão em nossos corpos. Além disso, fornece troca de calor através de um grande número de colisões de moléculas de ar e moléculas de nossos corpos.
O que acontecerá se tudo isso desaparecer? Nesta semana, recebi um grande número de perguntas e a pergunta de Kerry Pinckney, que quer saber, se destacou:Um homem vai explodir no vácuo? Acredito que, no vácuo, a água ferve e congela, outros dizem algo no estilo de "experimentou o cachorro e ela sobreviveu". No filme Gravity, o cara levantou o capacete e congelou instantaneamente ... Como funciona, Ethan?
Existem muitas oportunidades, e todas elas são justificadas.
Talvez você exploda como Richard Branson quando Mike Tyson tira o capacete na série Mike Tyson Mysteries no episódio "Campeão Pesado da Lua". A lógica aqui é semelhante à intuição de Kerry: com uma queda de pressão, sabemos que a água no espaço ferverá (e depois congelará), e é possível que o corpo tenha 70% de água, o que levará à morte por uma explosão.
Existe outra opção no filme “Remember Everything”: é possível que a queda de pressão externa - junto com a pressão normal interna - faça com que seu interior seja empurrado para fora?
Ou, talvez, como no mencionado "Gravity" ou "Mission to Mars", você irá congelar instantaneamente, porque devido ao vácuo suas camadas externas congelam e o frio penetra profundamente no corpo?É possível que outras leis físicas funcionem de maneira insuficiente nos programas de entretenimento? O efeito do vácuo cósmico - uma transição particularmente rápida de um meio com pressão normal para um vácuo quase absoluto - será muito diferente de nossas sensações usuais na Terra. Vamos descobrir o que a ciência diz sobre isso!
A primeira coisa a considerar é que os pulmões parecem uma bola e lembram uma das leis mais simples da química: a lei de Boyle - Marriott. Ele diz que ceteris paribus (temperatura e massa), quando a pressão cai no sistema, seu volume aumenta. Se a pressão cair duas vezes, o volume dobra; se cair dez vezes, o volume aumenta dez vezes.Portanto, se você tem ar nos pulmões e reduz a pressão externa, digamos, um trilhão de vezes, o volume dos pulmões tentará aumentar um trilhão de vezes. Isso é muito ruim! Se você alternar da pressão normal para o vácuo em menos de 0,5 segundos, o ar não terá tempo suficiente para deixar os pulmões sem problemas. Parece uma bomba explodida em seus pulmões - descompressão explosiva. O risco de lesão pulmonar é muito alto e a morte será rápida e dolorosa. Não será espetacular para o observador, mas catastrófico para a pessoa que o experimenta.Suponha que você tenha passado pela descompressão pulmonar lentamente - por exemplo, exalado durante a despressurização - ou tenha tido sorte e a lesão não tenha sido fatal. O que temer a seguir?É possível que, como uma sonda meteorológica que se eleva muito alto (e sofra pressão externa muito baixa), o corpo não seja capaz de suportar o vácuo do espaço. Porém, embora você possa sofrer rupturas de tecidos, se passar rapidamente de altas pressões - como debaixo d'água - para o vácuo, no caso de uma queda de pressão de apenas uma atmosfera, nada além de pequenas bolhas acontecerá. Portanto, as opções de "Richard Branson" ou "Remember Everything" não ameaçam você. A pele humana é muito mais forte que uma bola meteorológica.
Em relação a outras opções - embora, no final, você congele, levará muito tempo. As coisas na Terra congelam rapidamente se entrarem em contato com qualquer ambiente. No vácuo do espaço, o corpo pode se livrar do calor apenas através da radiação. Ao mesmo tempo, você está ativamente aquecendo seu corpo por dentro. Na água 22 ° C abaixo do seu corpo, você congelará até a morte muito mais rápido do que no vácuo espacial!Portanto, Kerry, seus amigos e filmes estão todos errados. Se seus pulmões não romperem com a descompressão, do que você vai morrer? Isso é muito desagradável e, depois de receber a presente descrição, você entenderá por que as caminhadas espaciais são sempre feitas em pares.
Sem oxigênio (ou qualquer coisa) nos pulmões - e você precisa sobreviver - o corpo humano rapidamente começa a sofrer de hipóxia. Sem acesso adequado de oxigênio aos tecidos, você terá 10 a 14 segundos para perder a consciência. Você terá energia restante para exercitar seus músculos e executar algumas tarefas, mas isso geralmente não é suficiente para restaurar o suprimento de ar e para se mover para um ambiente provido de pressão e oxigênio.Seu corpo começará a se expandir nesse momento, mas um sintoma mais sério é uma parada na circulação, que ocorre cerca de 30 segundos após a descompressão e paralisia periférica, na qual os músculos perdem a capacidade de contrair. A partir de agora, você ainda tem 60 segundos para alguém arrastar seu corpo para o ambiente com oxigênio e pressão normal. Se isso acontecer, todos os sintomas permanecerão reversíveis e, se não, o dano celular e a morte serão inevitáveis.Curiosamente, o primeiro filme a abordar esta questão, Space Odyssey 2001, de Kubrick, chegou mais perto da realidade do que outros, mostrando a morte de Frank Poole.Na vida real, houve apenas um caso em que os exploradores espaciais morreram dessa maneira durante o incidente com a Soyuz-11 em 1971. Como resultado, três cosmonautas soviéticos morreram: George Dobrovolsky, Vladislav Volkov, Victor Patsaev.
Se o seu corpo for encontrado, ele será macio, flácido, quase dobrado e azul. E algumas horas depois, ainda congelada.Existe a possibilidade de recuperação após uma exposição mais longa ao vácuo. Nos cães, um intervalo de 90 segundos sempre funcionava, o inchaço e a cegueira temporária passavam e a capacidade de caminhar retornava após 10 a 15 minutos. Cães expostos ao vácuo por 120 segundos quase sempre morriam. Os chimpanzés nos experimentos de 1965-1967 puderam sobreviver no vácuo por até 210 segundos, embora um após três minutos tivesse um dano cerebral irreversível e o outro tivesse um ataque cardíaco.Em 1965, um técnico do Centro Espacial Lyndon Johnson sofreu acidentalmente descompressão. A Scientific American descreve este caso da seguinte maneira:, . 12-15 , 27 , , . , , , , . .
É muito assustador estar em tal situação, e o momento-chave para você é exalar todo o ar e passar os últimos 10 segundos em sua mente, assumindo uma posição que você pode ser salvo. Se você chegar lá rápido o suficiente e restaurar a pressão, poderá sobreviver. Caso contrário, a falta de oxigênio terá seu preço e - de maneira semelhante ao envenenamento por monóxido de carbono - a morte chegará rapidamente até você.Obrigado pela maravilhosa pergunta e espero que a explicação tenha sido esclarecida para você e para o resto. Envie-me suas perguntas e sugestões para os seguintes artigos.Source: https://habr.com/ru/post/pt396413/
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