Развенчиваем самые распространенные мифы о космосе. Что будет в открытом космосе с человеком без скафандра

Существует множество мифов, связанных с пребыванием человека в открытом космосе без скафандра. Одни говорят, что несчастного ждет мгновенное замораживание, другие утверждают, что неудачливого космонавта сразу же испепелит космическая радиация, а третьи рассказывают, что кровь внутри организма закипит и человек умрет через секунду. Так ли это на самом деле и как долго можно прожить в космосе без скафандра?

Несчастный сразу же превратится в ледышку

Можно с уверенностью ответить, что мгновенно превратиться в ледяную глыбу не суждено. Космос, конечно, очень холодный, вот только его плотность чрезвычайно мала. Поэтому человеческому телу никак не удастся передать свое тепло – ведь кругом пустота. Кстати, одна из главных проблем на МКС — не защита экипажа от холода, а, наоборот, отвод от станции тепла.

Человека испепелит космическая радиация

Космическая радиация, безусловно, опасна. Заряженные частицы пронзают космонавта, вызывая лучевую болезнь. Но чтобы получить смертельную дозу, нужно провести в космосе довольно длительное время, за которое вы успеете умереть под влиянием других факторов. Обычная одежда, покрывающая тело, способно защитить тело от большинства ожогов. А вот если вы окажетесь в космосе полностью голым, последствия даже недлительного пребывания могут быть плохими.

Кровь закипит из-за низкого давления

Но вдруг у человека закипит кровь и разорвет кровеносные сосуды? Ведь в космосе очень низкое давление, которое способствует уменьшению температуры закипания жидкости. Но ведь кровь внутри организма будет продолжать находиться под собственным давлением и чтобы закипеть, ей нужно будет достичь температуры в 46°С, которой, как известно, у живых людей не наблюдается. Зато, если вы высунете язык, то почувствуете, как закипает ваша слюна. Но в этом случае ожога не будет, ведь кипеть она будет при низкой температуре.

Космонавт взорвется из-за перепада давления

Давление в космосе опасно другим: из-за его перепада внутренние органы человека могут увеличиться, и тело раздуется до двух раз. Но красочно разорваться и «забрызгать» космос внутренностями не получится: наша кожа обладает достаточной эластичностью, чтобы сдержать столь сильное расширение, а если вы носите обтягивающую одежду, то ваши размеры и вовсе останутся такими же, как и прежде.

Станет нечем дышать

Бо льшую опасность давление представляет для нашей дыхательной системы. Насколько мы помним, кислорода в космосе нет, поэтому время жизни человека без скафандра зависит от того, сколько он может не дышать. Но это не будет похоже на то, как если бы мы оказались под водой, где достаточно задержать дыхание и попытаться выплыть. Если задержать дыхание в вакууме, разница в давлении просто разорвет ваши легкие, и тогда спасти человека станет уже невозможно. Единственный способ продлить себе жизнь – позволить газам стремительно выйти из вашего тела (при этом возможны такие неприятности, как опорожнение кишечника или желудка). Когда кислород стремительно покинет ваш организм, у вас останется примерно 14 секунд, пока насыщенная кислородом кровь будет продолжать питать ваш мозг, а затем вы потеряете сознание. Но означает ли это неизбежную гибель? Нет! Наш хрупкий, на первый взгляд, организм, способен выжить даже в столь чуждой и враждебной обстановке. Ученые полагают, что если человека после полутораминутного пребывания в космическом пространстве доставить в безопасное место, он не только выживет, но и полностью восстановит свои функции через несколько дней.

Эксперименты на животных показали, что шимпанзе даже после трёхминутного пребывания в условиях, приближенных к вакууму, через несколько часов приходят в норму. При этом у них наблюдались описанные выше симптомы: расширение тела и потеря сознания из-за отсутствия кислорода. Эксперименты с собаками показали, что наши четвероногие друзья переносят вакуум намного хуже шимпанзе: предел выживаемости составляет не более двух минут.

Полностью доверять опытам с шимпанзе и собаками не следует: человеческое и звериное тело могут по-разному реагировать на окружающую их среду. И, хотя такие опыты над людьми никто ставить не будет, мы можем судить о воздействии вакуума на человеческий организм по несчастным случаям, которые происходили с космонавтами. В 1965 году техник Джим Лебланк испытывал в вакуумной камере герметичность нового скафандра, который был предназначен для лунных экспедиций. Во время одного из тестов, когда давление в камере было приближено к космическому, произошла разгерметизация скафандра, и уже через 14 секунд человек потерял сознание. Стандартная процедура восстановления давления до нормального занимала 30 минут, тогда как команда ученых рискнула ускорить процесс и восстановила давление всего за полторы минуты! Сознание вернулось к Лебланку, когда давление в барокамере соответствовала земному на высоте 4,5 км над уровнем моря. Другим инцидентом является полёт корабля Союз-11. Во время спускания аппарата на землю, произошла разгерметизация космического аппарата. Маленький не вовремя открывавшийся вентиляционный клапан размером в полтора сантиметра стал причиной гибели трёх космонавтов. По данным записывающей аппаратуры, все трое потеряли сознание через 22 секунды после разгерметизации, а жизнедеятельность перестала фиксироваться через 2 минуты. Всего экипаж провел в околовакуумном пространстве около 11,5 минут. Когда аппарат приземлился, и встречающая команда открыла люк, реанимировать космонавтов уже было поздно.

1. Человек не превратится мгновенно в ледышку?

Нагревание или охлаждение происходит либо из-за контакта с холодной внешней средой, либо через тепловое излучение.

В вакууме среды нет, контактировать не с чем. А если точнее, то в вакууме присутствует очень разряженный газ, который из-за своей разряженности дает очень слабый эффект. В термосе вакуум используют как раз для того, чтобы сохранить тепло! Не имея контакта с холодным веществом, герой вовсе не будет испытывать обжигающего холода.

2. Замерзать придется долго

Что касается излучения, то человеческое тело, попав в вакуум, будет постепенно отдавать тепло излучением. В термосе делают стенки колбы зеркальными, чтобы удержать излучение. Этот процесс довольно медленный. Даже если на космонавте нет скафандра, но есть одежда, она поможет сохранить тепло.

3. Поджариться?

Зато можно загореть. Если дело происходит в космосе недалеко от звезды, то можно получить солнечный ожог на оголенных участках кожи - как от чрезмерного загара на пляже. Если дело происходит где-нибудь на орбите Земли, то эффект будет сильнее, чем на пляже, так как там нет атмосферы, которая защищает от жесткого ультрафиолета. 10 секунд достаточно для получения ожога. Но все же это тоже не обжигающий жар, к тому же одежда тоже должна защитить. А если речь идет о дырке в скафандре или трещине в шлеме, то на эту тему можно не беспокоиться.

4. Кипящая слюна

Температура кипения жидкостей зависит от давления. Чем меньше давление, тем ниже температура кипения. Поэтому в вакууме жидкости будут испаряться. Это обнаружилось в экспериментах - не сразу, но слюна закипает, так как давление почти нулевое, а температура языка - 36 С. Видимо, то же самое произойдет со всеми слизистыми оболочками (на глазах, в легких) - они будут высыхать, если только из организма не будет поступать новая слизь.

Кстати, если взять не просто жидкую пленку, а большой объем воды, тогда, наверное, будет эффект как у «сухого льда»: снаружи испарение, с испарением быстро теряется тепло, за счет этого внутренняя часть замерзает. Можно предположить, что шарик воды в космосе частично испарится, а в остальном превратится в кусочек льда.

5. Кровь вскипит?

Эластичная кожа, сосуды, сердце создадут достаточное давление, чтобы ничего не кипело.

6. Эффекта шампанского тоже не предвидится

У аквалангистов есть такая неприятность, как кессонная болезнь. Причина - то, что происходит с бутылкой шампанского.

Кроме кипения есть еще растворение газов в крови. Когда давление падает, газы превращаются в пузырьки. В шампанском выходит растворенный углекислый газ, а у аквалангистов - азот.

Но этот эффект происходит при больших перепадах давления - хотя бы в несколько атмосфер. А при попадании в вакуум перепад всего в одну атмосферу. В статье на эту тему ничего не говорится, никакие симптомы не описываются - видимо, этого недостаточно.

7. Воздух изнутри разорвет?

Предполагается, что жертва его выдохнет - и потому не разорвет. А если не выдохнет? Оценим угрозу. Пускай в скафандре поддерживается давление в 1 атм. Это 10 кг на квадратный сантиметр. Если человек пытается задержать дыхание, то на пути воздуха встает мягкое небо. Если там площадь хотя бы 2×2 см, то получится нагрузка в 40 кг. Вряд ли мягкое небо выдержит - человек выдохнет сам, как сдувшийся шарик.

8. Человек задохнется?

Вот это и есть основная и реальная угроза. Дышать то нечем. Сколько человек может продержаться без воздуха? Тренированные ныряльщики - несколько минут, нетренированный человек - не больше минуты.

Но! Это на вдохе, когда в легких полно воздуха с остатками кислорода. А там, помните, придется выдохнуть. Сколько простой человек может продержаться на выдохе? Секунд 30. Но! На выдохе легкие не «скукоживаются» до конца, остается немного кислорода. В космосе, видимо, кислорода останется еще меньше (сколько удастся удержать). Конкретное время, через которое человек потеряет сознание от удушья известно - порядка 14 секунд.

Первым эффектом, который ощутит на себе оказавшийся в открытом космосе человек, будет расширение воздуха в легких и пищеварительном тракте, вызванное падением внешнего давления. Жертва внезапной декомпрессии может существенно повысить свои шансы на выживание, просто выдохнув. Если не выпустить воздух из легких в течение первых секунд, их может просто разорвать, в кровоток попадут крупные пузыри воздуха — и то, и другое ведет к неминуемой смерти. Скорее всего, спасительный выдох окажется криком, который издаст космонавт, осознавший свое положение. Впрочем, этот крик вряд или будет кем-либо услышан — как известно, в безвоздушном космосе звуки не распространяются.

В отсутствии атмосферного давления вода начнет быстро испаряться, поэтому с поверхности глаз и рта жертвы улетучится вся влага. Начнется вскипание воды в мускулах и мягких тканях, из-за чего некоторые части тела увеличатся примерно вдвое относительно своего нормального объема. Расширение вызовет многочисленные разрывы капилляров, хотя будет недостаточным для того, чтобы порвать кожу. Через несколько секунд растворенный в крови азот также начнет образовывать пузырьки газа, вызывая «кессонную болезнь», от которой страдают ныряльщики: эти пузырьки закупоривают мелкие сосуды, затрудняя циркуляцию крови по организму и вызывая тем самым кислородное голодание тканей. На всех открытых участках тела, подвергшихся прямому солнечному излучению, появятся ультрафиолетовые ожоги. Несмотря на жуткий холод, моментальная заморозка жертве не грозит, поскольку в отсутствии атмосферы тепло будет отводиться от организма очень медленно.

В течение целых десяти секунд человек будет сохранять трезвый ум и способность к активным действиям. В принципе, этого может оказаться достаточным для принятия срочных мер к спасению. Иначе уже через пару мгновений мозг начнет испытывать острый недостаток кислорода, наступит потеря зрения и ориентации. В отсутствии атмосферы газообменный процесс в легких пойдет в обратную сторону: кислород изымается из крови и выбрасывается в пространство, что, в совокупности с кессонными эффектами, ускоряет наступление глубокой гипоксии — кислородного голодания тканей. Полная потеря сознания случится несколькими секундами позднее, причем к этому моменту кожа пострадавшего примет отчетливо синюшный оттенок.

Несмотря на глубокий коллапс, мозг жертвы все еще будет оставаться неповрежденным, а сердце все еще будет биться. Если в течение полутора минут пострадавший будет помещен в камеру с кислородной атмосферой, он, скорее всего, довольно быстро придет в себя, отделавшись лишь незначительными повреждениями организма (правда, вызванная гипоксией слепота может сохранятся еще какое-то время). По истечении же 90-секундного срока давление в кровеносной системе упадет настолько, что кровь начнет закипать, а сердце остановится. После этого возврат к жизни уже невозможен.

Таким образом, время выживания незащищенного человека в открытом космосе измеряется не секундами, а скорее минутами. Этот удивительный факт лишний раз свидетельствует о том, насколько жизнестойким является человеческий организм.

Многие люди часто интересуются «А что произойдет, если...?». Данная статья расскажет, что произойдет с человеком, оказавшимся в открытом космосе при отсутствии защитного скафандра. Существуют несколько ошибочных версий, основанных не на реальных экспериментальных данных, а, скорее, взятых из фантастических фильмов. Статья поможет отличить правду от вымысла и разобраться в причинно-следственных связях.

Особенность открытого космоса - практически полный вакуум. В вакууме отсутствует атмосферное давление, это сильно разряженный газ. Но как это сказывается на человеке? Сколько времени в запасе для спасения и существует ли оно в принципе?

Бытует мнение, что человек моментально взорвется. Это миф. Кожа является надежным защитником. Кроме того, кожа отлично помогает сохранять внутреннее давление организма в первое время, вследствие чего кровь не закипит от резкого изменения давления. Давление снижаться, конечно, будет, но постепенно. Из-за снижения давления возникнет эбуллизм, выражающийся в появлении в жидкостях организма пузырьков. При этом тело может увеличиться в размерах в два раза.

Но существуют и другие жидкости, не имеющие надежной защиты, например, слюна. Опытным способом установили, что слюна может закипеть в открытом космосе, так как давление в вакууме практически отсутствует, а слюна имеет температуру тела. Но закипание произойдет не моментально. В космосе жидкости испаряются достаточно медленно. Помимо слюны, испаряться начнут прочие незащищенные жидкости со слизистых оболочек и даже глаз.

Может ли человек замерзнуть в космосе? Может, но это достаточно продолжительный процесс. В космосе нет теплопроводности, там ни жарко, ни холодно, поэтому таким способом отдавать тепло не получится. Тепло теряется в результате излучения. Человек постоянно излучает тепло, но в обычной жизни это практически незаметно. Людей защищает одежда, греет солнце и земля, атмосфера хорошо изолирует, вследствие чего отданное тепло возвращается. В космосе не существует изоляторов, поэтому тепло начнет постоянно уходить.

Кроме того, вследствие отсутствия изоляторов велика вероятность приобрести ожоги. В космосе невероятно сильное ультрафиолетовое излучение. Достаточно буквально 10 секунд для получения ожогов, сравнимых с последствиями длительного пребывания на пляже.

В открытом космосе ни при каких обстоятельствах нельзя пытаться задержать дыхание. Подобные ошибочные действия могут привести к разрыву легких. Легкие и дыхательные пути не предназначены для удерживания атмосферного давления в вакууме. Конечно, задержать дыхание в космосе достаточно трудно, так как воздух начнет оказывать колоссальное давление на мягкое небо. Человек не выдержит и инстинктивно выдохнет. Но лучше даже не пытаться.

Сколько можно прожить в космосе без скафандра

Главная опасность открытого космоса для человека - полное отсутствие кислорода. Как было сказано, в космосе нельзя задерживать дыхание на вдохе, поэтому запаса кислорода в организме не будет. Но система кровообращения продолжит функционировать в обычном режиме, вследствие чего через 15 секунд даже самый тренированный человек потеряет сознание из-за нехватки кислорода в мозге. Кроме этого, незадолго до потери сознания человек перестанет ориентироваться в пространстве и видеть. Но он еще жив и его реально спасти в течение двух минут. Остальные органы не настолько чувствительны к кислородному голоданию. По истечению двух минут человек просто задохнется.

При условии, что человека, оказавшегося в открытом космосе доставят в течение первых минут в безопасное место, он выживет и отделается эбуллизмом, ожогами от ультрафиолетового излучения и временной слепотой. Как видно, человеческим организм является крайне живучим, ведь даже в вакууме время на спасение исчисляется не секундами, а минутами.

А сколько человек может находиться в
космическом пространстве без скафандра?
-Да практически ВЕЧНО...
(народный юмор)

Может ли выжить человек без скафандра в открытом космосе? Голливуд предлагает различные версии того, что случается с человеком в вакууме. От мгновенного замерзания до лопающихся глаз и кровеносных сосудов. Самый, наверное яркий эпизод с Арнольдом Шварцнегером на Марсе. Выглядел он при этом несколько жутковато, но, в общем выжил. В "Одиссее 2001 года" так пошли еще дальше - там герой умудряется проскочить без скафандра из одного корабля до другого. Возможно ли это?

Какие проблемы поджидают космического путешественника в открытом космосе?

Начнем с температуры. Считается, что температура в открытом космосе стремится к абсолютному нулю -273 С градусам. С набором высоты температура воздуха падает. Однако, при практически полном отсутствии воздуха, конвективного теплообмена также не будет происходить, следовательно тепло практически не будет теряться. Также, как между стенками колбы термоса, откуда откачан воздух. Космос - большой термос, который не дает остыть планете. Основная проблема с температурой в космических аппаратах, это отнюдь не охлаждение, а, наоборот, перегрев вызванный невозможностью отвести тепло. Несомненно, практически мгновенно будет испаряться жидкость с поверхности кожи, вызвав ее местное охлаждение, а также испарятся слюна и слезы.

Далее. Излучение, включающее в себя не только видимый солнечный свет, но и прочее излучение в широком спектре - ультрафиолет, радиоактивное и электромагнитное излучение - все то что изрядно фильтруется и отражается различными слоями атмосферы - все это представляет изрядную опасность для незащищенной кожи. Солнце достаточно быстро нагреет поверхность кожи, лишенную возможности охлаждаться привычным путем, отдавая тепло в воздушную среду. Но, думается, несколько секунд пребывания в открытом космосе не окажутся смертельными по этой причине. Ожоги будут, радиации хватанется изрядно. Но выжить можно.

Будет ли кипеть кровь внутри организма из-за понижения давления? Однозначно - нет. Кровь находится под более высоким давлением, чем во внешней среде, а именно обычное кровяное давление составляет порядка 75/120. То есть между ударами сердца, давление крови 75 Torr (примерно 100 мбар) выше внешнего давления. Если внешнее давление упадет до нуля, то при кровяном давлении 75 Torr температура кипения воды составит 46°С, что выше температуры тела. Эластичное давление стенок кровеносных сосудах удержит давление крови достаточно высоким, и температура тела будет ниже температуры кипения.

И подошли, наконец, непосредственно к основной проблеме, которую встретит лишенный герметичного скафандра космонавт в открытом космосе - вакууму.

1. Раздует ли человека из-за разницы давлений? Не настолько, что бы он взорвался, поскольку прочности кожи вполне достаточно, чтобы выдержать внутреннее давление крови и других жидкостей.

2. На языке слюна видимо будет кипеть и испаряться . В 1965 году в NASA из-за поврежденного скафандра астронавт был в течение 15 секунд подвержен воздействию вакуума (мене 1 бар) в барокамере. Человек еще находился в сознании первые 14 секунд, а последнее, что он запомнил это как слышал утечку воздуха и закипающую на языке слюну. (Он после этого, кстати, выжил). Напомним, на всякий случай, что хотя происходит кипение слюны, температура ее не повышается, а скорее наоборот - понижается из-за испарения.

3. Опыты на животных при декомпрессии до состояния вакуума, дают следующие предположения. Скорее всего, человек в открытом космосе сохранит сознание в течение 9–11 секунд. После этого из-за недостатка кислорода наступает паралич, судороги мышц и снова паралич. Одновременно происходит образование водяного пара в мягких тканях и в венозной крови, что приведет к распуханию организма, возможно, до двукратного объема. Впрочем, даже точно подогнанная эластичная одежда может полностью предотвратить распухание - эбуллизм при снижении давления до 15 мм ртутного столба. 4. Сердечная деятельность. Пульс сначала может увеличиться, но затем будет быстро снижаться. Артериальное кровяное давление упадет в течение 30–60 секунд, венозное же повысится из-за распирания венозной системы газом и паром. Венозное давление в течение одной минуты достигнет уровня артериального давления, эффективная циркуляция крови практически прекратится.

5. Остатки воздуха и водяного пара будут выходить через дыхательные пути, что охладит рот и нос почти до температуры замораживания. Испарение с поверхности тела также будет приводить к охлаждению, но более медленно.

6. Животные, на которых проводились опыты, гибли вследствие фибрилляции сердца в течение первых минут еще в условиях близких к вакууму. Однако, они как правило, выживали, если восстановление давления происходило в течение примерно 90 секунд.

Таким образом, можно сделать выводы, что человек, оказавшийся внезапно в условиях вакуума, вряд-ли самостоятельно в течение 5–10 секунд сможет оказать себе помощь, однако если его успеют спасти в течение минуты-полутора, то, несмотря на серьёзные повреждения организма, можно предположить, что у него есть немаленькие шансы выжить и восстановить основных функции жизнедеятельности.

Кроме непосредственного воздействия вакуума, есть еще одна серьезная проблема - это декомпрессия сама по себе, которая может иметь катастрофические последствия. В том случае, если космонавт при резком понижении давления рефлекторно попытается задержать дыхание, это почти неминуемо приведет к разрыву легких. Такая декомпрессия называется даже получила название «взрывной». Спасти человека будет уже невозможно. Вызванный испугом выброс адреналина ускоряет темп сжигания кислорода», в результате время полезного сознания уменьшается от 9–12 секунд до 5-6.

Случаев пребывания людей в вакууме без видимых последствий было зафиксировано несколько. Много больше произошло случаев, когда человека спасти не удавалось. Основные патологические изменения, как правило, связаны с удушьем. Считается, что основными причинами смерти в этом случае могут быть острая сердечно-сосудистая и дыхательная недостаточность, разрыв легких и отрыв их от внутренних стенок грудной полости…

Еще одной из вероятных проблем в ходе быстрой декомпрессии является расширение газов в полостях тела, которое может повлечь за собой существенные последствия. Из-за расширяющегося газа, находящегося в желудке и кишечнике, диафрагма смещается вверх что может воспрепятствовать дыхательным движениям и воздействовать на отростки блуждающего нерва. Это может послужить причиной сердечно-сосудистой депрессии, и даже вызывать снижение артериального давления, потерю сознания и шок. Впрочем, внутрибрюшное расстройство после быстрой декомпрессии исчезает как только выходит наружу избыточный газ.

Анализируя вышеизложенное, можно прийти к выводу, что наиболее среди кинематографистов наиболее точно отображены эффекты воздействия вакуума на человека в Одиссее 2001 года. Те несколько секунд пребывания в открытом космосе герою, который практически двигался в это время по инерции к шлюзы, астронавт в принципе мог пережить. Герой Щварцнегера, находящийся на поверхности Марса в ситуации, предложенной создателями фильма, также выглядит вполне правдоподобно, поскольку там есть, хоть и сильно разряжённая, но какая-то атмосфера. Поэтому процессы будут иметь не такой быстрый характер как в открытом космосе.

А вот еще более интересный вопрос, который мы оставляем на обдумывание читателям. Сможет ли когда-нибудь человек путем эволюции или генной модификации приспособиться к жизни в открытом космосе?