1.    
  2.    
  3.     Що буде з людиною у вакуумі? Чи можна вижити у відкритому космосі без скафандра.

Що буде з людиною у вакуумі? Чи можна вижити у відкритому космосі без скафандра.

 

-А скільки людина може перебувати в
космічному просторі без скафандра?
-Так практично ВІЧНО…
(народний гумор)

Чи може вижити людина без скафандра у відкритому космосі? Голлівуд пропонує різні версії того, що трапляється з людиною в вакуумі. Від миттєвого замерзання до лопаються очей і кровоносних судин. Самий, мабуть яскравий епізод з Арнольдом Шварценеггером на Марсі. Виглядав він при цьому дещо моторошно, але, в загальному вижив. В “Одіссеї 2001 року” пішли ще далі – там герой примудряється проскочити без скафандра з одного корабля до іншого. Чи це можливо?

Які проблеми чекають космічного мандрівника у відкритому космосі?

Почнемо з температури. Вважається, що температура у відкритому космосі прагне до абсолютного нуля -273 С градусам. З набором висоти температура повітря падає. Однак, при практично повній відсутності повітря, конвективного теплообміну також не буде відбуватися, отже тепло практично не буде губитися. Також, як між стінками колби термоса, звідки відкачано повітря. Космос – великий термос, який не дає охолонути планеті. Основна проблема з температурою в космічних апаратах, це аж ніяк не охолоджування, а, навпаки, перегрів викликаний неможливістю відвести тепло. Безсумнівно, практично миттєво буде випаровуватися рідина з поверхні шкіри, викликавши її місцеве охолодження, а також випаруються слина і сльози.

Далі. Випромінювання, що включає в себе не тільки видиме сонячне світло, але й інше випромінювання в широкому спектрі – ультрафіолет, радіоактивне та електромагнітне випромінювання – все те що неабияк фільтрується і відображається різними шарами атмосфери – все це становить неабияку небезпеку для незахищеної шкіри. Сонце досить швидко нагріває поверхню шкіри, позбавлену можливості охолоджуватися звичним шляхом, віддаючи тепло в повітряне середовище. Але, думається, декілька секунд перебування у відкритому космосі не виявляться смертельними з цієї причини. Опіки будуть, радіації хватанется неабияк. Але вижити можна.

Буде кипіти кров всередині організму через зниження тиску? Однозначно – ні. Кров знаходиться під більшим тиском, ніж у зовнішньому середовищі, а саме звичайне кров’яний тиск складає близько 75/120. Тобто між ударами серця, тиск крові 75 Torr (приблизно 100 мбар) вище зовнішнього тиску. Якщо зовнішній тиск впаде до нуля, то при кров’яному тиску 75 Torr температура кипіння води становитиме 46°С, що вище температури тіла. Еластичне тиск стінок кровоносних судинах утримає тиск крові досить високим, і температура тіла буде нижче температури кипіння.

І підійшли, нарешті, безпосередньо до основної проблеми, яку зустріне позбавлений герметичного скафандра космонавт у відкритому космосі – вакууму.

1. Роздує людину з-за різниці тисків? Не настільки, що б він вибухнув, оскільки міцності шкіри цілком достатньо, щоб витримати внутрішній тиск крові та інших рідин.

2. На мові слина мабуть буде кипіти і випаровуватися. У 1965 році в NASA через пошкодженого скафандра астронавт був протягом 15 секунд схильний до дії вакууму (менше 1 бар) в барокамері. Людина ще перебував у свідомості перші 14 секунд, а останнє, що він запам’ятав це чув витік повітря і закипающую мовою слину. (Він після цього, до речі, вижив). Нагадаємо, на всяк випадок, що хоча відбувається кипіння слини, температура її не підвищується, а швидше навпаки – зменшується випаровування.

3. Досліди на тваринах при декомпресії до стану вакууму, дають наступні припущення. Швидше за все, людина в відкритому космосі збереже свідомість протягом 9-11 секунд. Після цього з-за нестачі кисню настає параліч, судоми м’язів і знову параліч. Одночасно відбувається утворення водяної пари в м’яких тканинах і у венозній крові, що призведе до розпухання організму, можливо, до дворазового обсягу. Втім, навіть точно підігнана еластична одяг може повністю запобігти розпухання – эбуллизм при зниженні тиску до 15 мм ртутного стовпа. 4. Серцева діяльність. Пульс спочатку може збільшитися, але потім буде швидко знижуватися. Артеріальний кров’яний тиск впаде протягом 30-60 секунд, венозний ж підвищиться з-за розпирання венозної системи газом і пором. Венозний тиск протягом однієї хвилини досягне рівня артеріального тиску, ефективна циркуляція крові практично припиниться.

5. Залишки повітря і водяної пари будуть виходити через дихальні шляхи, що охолодить рот і ніс майже до температури заморожування. Випаровування з поверхні тіла також буде призводити до охолодження, але більш повільно.

6. Тварини, на яких проводилися досліди, гинули внаслідок фібриляції серця протягом перших хвилин ще в умовах близьких до вакууму. Однак, вони як правило, виживали, якщо відновлення тиску відбувалося протягом приблизно 90 секунд.

Таким чином, можна зробити висновки, що людина, яка раптово в умовах вакууму, навряд чи самостійно протягом 5-10 секунд зможе надати собі допомогу, однак якщо його встигнуть врятувати протягом хвилини-півтори, то, незважаючи на серйозні пошкодження організму, можна припустити, що у нього є чималі шанси вижити і відновити основні функції життєдіяльності.

Крім безпосереднього впливу вакууму, є ще одна серйозна проблема – це декомпресія сама по собі, яка може мати катастрофічні наслідки. У тому випадку, якщо космонавт при різкому зниженні тиску рефлекторно спробує затримати дихання, це майже неминуче призведе до розриву легенів. Така декомпресія називається навіть отримала назву «вибуховий». Врятувати людину буде вже неможливо. Викликаний переляком викид адреналіну прискорює темп спалювання кисню», в результаті час корисного свідомості зменшується від 9-12 секунд до 5-6.

Випадків перебування людей у вакуумі без видимих наслідків було зафіксовано кілька. Багато більше сталося випадків, коли людину врятувати не вдавалось. Основні патологічні зміни, як правило, пов’язані з ядухою. Вважається, що основними причинами смерті в цьому разі можуть бути гостра серцево-судинна і дихальна недостатність, розрив легенів і відрив їх від внутрішніх стінок грудної порожнини…

Ще однією з ймовірних проблем у ході швидкої декомпресії є розширення газів у порожнинах тіла, яке може спричинити за собою істотні наслідки. З-за розширюється газу, що знаходиться в шлунку і кишечнику, діафрагма зміщується вгору, що може перешкодити дихальним рухам і впливати на відростки блукаючого нерва. Це може послужити причиною серцево-судинної депресії, і навіть викликати зниження артеріального тиску, втрату свідомості і шок. Втім, внутрішньочеревний розлад після швидкої декомпресії зникає як тільки виходить назовні надлишковий газ.

Аналізуючи вищевикладене, можна прийти до висновку, що найбільш серед кінематографістів найбільш точно відображені ефекти впливу вакууму на людину в Одіссеї 2001 року. Ті кілька секунд перебування у відкритому космосі герою, який практично рухався в цей час по інерції до шлюзи, астронавт в принципі міг пережити. Герой Щварцнегера, що знаходиться на поверхні Марса в ситуації, запропонованої творцями фільму, також виглядає цілком правдоподібно, оскільки там є, хоч і сильно розряджена, але якась атмосфера. Тому процеси будуть мати не такий швидкий характер як у відкритому космосі.

А ось ще більш цікаве питання, який ми залишаємо на обдумування читачам. Чи зможе коли-небудь людина шляхом еволюції чи генної модифікації пристосуватися до життя у відкритому космосі?

10.01.2017

Написати коментар