2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки





Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2  След.
 
 Человек в вакууме
Сообщение26.01.2014, 12:01 
Заблокирован
Аватара пользователя


29/01/13

217
Интересно, проводились ли какие-нибудь исследования на этот счет? Каждый раз, когда в sci-fi фильмах кто-нибудь попадает в открытый космос без скафндра и просто замерзает, у меня встает вопрос, почему так? Почему разность давлений не разорвет его?
Нашел кое что в интернетах на этот счет, но те аргументы оставляют желать лучшего.
Цитата:
Что будет, если оказаться в космосе без скафандра?

1. Начнется стремительное потоотделение. Вся влага будет быстро покидать ваше тело. Газы будут выходить через все отверстия. Несмотря на это, первые 12-17 секунд вы будете в сознании.

2. Так как газы стремительно спешат покинуть ваше тело, будучи еще в сознании, вы испытаете сильный приступ тошноты и рвоты. Стоит ли предупреждать, что перед выходом в открытый космос, газированные напитки и острую пищу употреблять не рекомендуется.

3. Если перед выходом в открытый космос ваши ушные каналы были забиты серой, возникнут проблемы и болезненные ощущения во внутреннем ухе. Если каналы были чистые, таких проблем не будет.

4. Так как в организме образуются газы, венозное давление будет неуклонно расти. Однако артериальное давление и биение сердца возрастут только вначале, потом быстро будут падать.

5. Если на вас не будет одет прочный обтягивающий костюм, то размер вашего тела начнет увеличиваться. Если этому увеличению не будет мешать одежда, увеличится ваше тело практически вдвое.

6. А вот цифры, если вам интересно. Нормальное давление, которое человек испытывает на Земле - 760 торр (миллиметры ртутного столба). К примеру, на Луне оно равняется 10 торр. Уже при 47 торр у человека начинает вскипать кровь. Кипением это не совсем можно назвать - вся жидкость в вашем организме начнет превращаться в газ. Именно благодаря такому агрегатному переходу и начнет тело вздуваться как шарик. Если вы переживаете по поводу того, что вас может разорвать, успокою вас - этого не будет. Кожа человека достаточно эластична и крепка, чтобы выдержать такое раздутие.

7. Вы начнете испытывать стремительно нарастающее чувство холода в тот момент, когда газы через рот и нос будут покидать ваше тело.

8. Да, человеческому телу без защиты в открытом космосе не позавидуешь. «Что может быть хуже», - подумаете вы. Оказывается, может. Если вы в этот момент окажетесь на солнечной стороне, то к вашему «неудобству» добавятся сильнейшие солнечные ожоги. На Земле от вреда солнечных лучей защищает озоновый слой. В открытом космосе вы будете лишены этой защиты.

9. Цвет вашей кожи будет голубовато–пурпурным. Связано это с полным отсутствием кислорода. Такой эффект называется цианоз.

10. Несмотря на все это, ваше сердце будет в относительном порядке еще секунд 60 до тех пор, пока давление не упадет до 47 торр и не начнет закипать кровь. С мозгом дела обстоят еще лучше. Он будет в относительном порядке целых 90 секунд. По истечению этого времени вам уже ни что не сможет помочь.

11. Организм человека достаточно выносливый и, если в течении 90 секунд восстановить давление до нормального, человек через некоторое время восстановится. Правда, зрение и способность передвигаться вернутся к вам только через несколько дней. Еще несколько дней вы не будете чувствовать вкус еды. Но разве это важно по сравнению с жизнью?

12. А вот вам по-настоящему дельный совет: если вас угораздит попасть в открытый космос, ни в коем случае не пытайтесь задержать дыхание и препятствовать выходу воздуха через естественные отверстия. Задержание воздуха приведет к тому, что внутри легочное давление будет настолько велико, что приведет просто к внутреннему разрыву легких и кровеносных капилляров. Через разорванный кровоток воздух начнет заполнять ваше тело. В этом случае вас уже через 20 секунд ничто не спасет.

например пункты 4 и 5. "Если вы переживаете по поводу того, что вас может разорвать, успокою вас - этого не будет. Кожа человека достаточно эластична и крепка, чтобы выдержать такое раздутие." Действительно, это же такой очевидный факт...

Есть еще кое что.

Цитата:
Во множестве научно-фантастических историй неудачливые космические путешественники оказываются в ледяном вакууме открытого космоса без всякой защиты. Их неотвратимую гибель сопровождают мучительные крики, придушенное дыхание и спазмы. Вены раздуваются, увеличиваются глазные яблоки − и на этом путешествие заканчивается.

Впрочем, как это нередко случается, представления популярной культуры далеко не точно отражают реальные последствия, какие может иметь пребывание человека в открытом космосе. На самом деле, с начала космической эры несколько живых существ оказывались − иногда умышленно, иногда не очень − в подобной кошмарной ситуации. Не для всех из них это заканчивалось гибелью, да и вообще серьезным вредом здоровью. Но благодаря этим случаям мы вполне можем себе представить, как бы выглядел в действительности полет человека без защищающего скафандра − в ледяном, безвоздушном, почти пустом пространстве открытого космоса.

Подобная проблема встала перед учеными еще в 1960-е, вместе с первыми пилотируемыми космическими полетами. Специалистов живо интересовало, насколько опасными могут быть всевозможные неполадки, ведущие к нарушению целостности оболочки космического корабля или скафандра − и насколько долго космонавты протянут в такой ситуации. Для изучения этого вопроса в NASA даже использовали специальные высотные камеры, в которых имитировались опасные факторы, существующие на различных высотах над землей, включая разреженный воздух, пониженное давление, низкую температуру и радиацию. Испытаниям в подобных установках подвергались животные, а в некоторых случаях − и отважные (или безумные − кому как больше нравится) добровольцы.

Полученные данные позволили ученым еще тогда в общих чертах представить возможные реакции человеческого организма на изменения условий в случае разгерметизации космического корабля или скафандра. Несколько неприятных ЧП, случившихся в те же годы, подтвердили справедливость этих представлений.

В 1965 году в ходе одного из испытаний в такой высотной камере скафандр одного из добровольцев не смог удерживать приемлемое давление, и на некоторое время человек оказался практически в безвоздушном пространстве. 14 секунд − столько он продержался, пока не потерял сознание. По счастью, обошлось без смертельного исхода: камеру быстро накачали воздухом, и доброволец пришел в себя, отделавшись легким (или не очень − история не сохранила) испугом.

В другом случае неполадки случились уже в самой камере, и человек снова оказался в условиях резко пониженного давления. Он также потерял сознание и уже начал синеть − возможно, скоро наступила бы окончательная кома и смерть, если б один сообразительный инженер не разбил иллюминатор камеры, позволив воздуху быстро заполнить ее.

Трагические и поучительные ЧП случались и по нашу сторону Железного занавеса. В 1971 году трое космонавтов, возвращавшихся на Землю в спускаемой капсуле корабля «Союз-11», погибли из-за ее разгерметизации. Проблемы начались еще с момента отделения спускаемого модуля, на высоте 168 км. Из-за преждевременного срабатывания пиропатрона вентиляционный клапан открылся слишком рано, и разгерметизация случилась значительно раньше положенного срока.

Инженер Виктор Пацаев моментально обратил внимание на опасность и отстегнулся от своего кресла, пытаясь закрыть клапан − но времени ему не хватило. Атмосферное давление упало практически до нулевого за какие-то 30 секунд, а на ручное закрытие клапана требовалось около минуты. В стесненном пространстве капсулы его товарищи − Георгий Добровольский и Владислав Волков − не смогли помочь Пацаеву. В остальном спуск прошел без осложнений, но когда спускаемый модуль оказался на Земле и спасатели открыли его, они нашли лишь три бездыханных тела.

Что же случилось с героями? Давайте посмотрим, чем грозит незащищенному человеку внезапная встреча с безжалостным космическим пространством. Вопреки распространенному мнению, холод здесь − далеко не первый враг.

Некоторые проблемы появятся практически сразу же, сперва не слишком серьезные, но усиливающиеся очень быстро и опасно − а в конце концов и летально. Первым можно назвать быстрое расширение газов, заполняющих легкие и пищеварительный тракт − из-за отсутствия нормального внешнего давления. Это легко может привести к гибели из-за разрывов легких и попадания пузырьков воздуха в кровеносную систему. Кстати, немного увеличить шансы на спасение можно, максимально выдохнув и освободив легкие (если вы умеете выпускать газы из кишечника по желанию − это тоже лишним не будет), вопреки естественному стремлению постараться сохранить хоть какой-нибудь запас воздуха в организме.

Отсутствие давления имеет и другие последствия: вода на слизистых поверхностях и на роговице глаза быстро закипит и испарится. Аналогичным образом, кстати, поведет себя и вода в мускулах и других мягких тканях, из-за чего они резко раздуются. Это легко может привести к многочисленным разрывам капилляров и микрогематомам, хотя человек вряд ли в действительности «лопнет» от такого испарения: давления пара будет недостаточно, чтобы разорвать кожу.

В считанные секунды начнет испаряться и азот, растворенный в крови, образуя газовые пузырьки и все болезненные проблемы, которые у водолазов зовутся кессонной болезнью (или декомпрессионным заболеванием). Впрочем, отсутствие нормального давления − лишь один из смертельно опасных факторов открытого космоса.

Добавим сюда жесткую ультрафиолетовую радиацию Солнца, которая быстро оставит ожоги на незащищенной коже. К слову, отсутствие воздуха или другой теплопередающей среды вокруг не позволит телу быстро остывать. Исключение составляют разве что глаза, а также ротовая и носовая полости, которые испаряющаяся вода может охладить почти моментально и окончательно. Но в целом смерть от переохлаждения в ледяном пространстве космоса не так вероятна, как от проблем из-за того же отсутствия давления.

Из-за него нарушится и нормальный кислородный обмен в легких, и более того, он пойдет в обратную сторону: из крови в альвеолы, быстро снижая насыщенность крови этим газом. Быстро разовьется гипоксия. Скорее всего, секунд десять человек еще будет жить и оставаться в сознании. Иногда этого времени может оказаться достаточным для спасения − но если в этот срок не уложиться, то шансов практически не останется. Вскоре начнутся симптомы, вызванные гипоксией: потеря зрения, нарушение координации движений. В считанные секунды за этим последует потеря сознания и конвульсии, кожа станет синюшной...

В общем-то, на этом можно ставить точку: жертва, распухшая, посиневшая, впадает в окончательный ступор, хотя мозг ее еще некоторое время продолжает функционировать, и даже сердце может продолжать биться. Впрочем, если тут на помощь подоспеют достаточно экипированные и подкованные товарищи, они еще имеют некоторые шансы спасти друга.

Если тот в течение первых 90 секунд будет возвращен на борт и будет накачиваться кислородом под давлением, он даже может почти полностью восстановиться после пережитого кошмара, хотя слепота может держаться достаточно долго. Если друзья на помощь не успеют − шансы падают практически до нуля. К этому моменту кровяное давление падает настолько, что сама кровь начинает закипать, и сердце, не справляясь, останавливается. На всё про всё уйдет меньше двух минут.


Боюсь, что первый источник был собран по кускам из второго и дополнен для красоты.
В общем, есть что либо более надежное на этот счет?

 Профиль  
                  
 
 Re: Человек в вакууме
Сообщение26.01.2014, 18:21 
Заблокирован
Аватара пользователя


29/01/13

217
ну, или хотя бы ваши мысли :D

 Профиль  
                  
 
 Re: Человек в вакууме
Сообщение26.01.2014, 18:58 


24/05/09

2054
Ну вот, а говорят Космический Холод!

 Профиль  
                  
 
 Re: Человек в вакууме
Сообщение26.01.2014, 19:51 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
63017
exitone в сообщении #819254 писал(а):
Нашел кое что в интернетах на этот счет, но те аргументы оставляют желать лучшего.

Вам не приходит в голову, что всё это - не поток фантазии автора, а результаты серьёзных научных исследований?

 Профиль  
                  
 
 Re: Человек в вакууме
Сообщение26.01.2014, 21:05 
Заблокирован
Аватара пользователя


29/01/13

217
Больше похоже на рассуждения.


Цитата:
5. Если на вас не будет одет прочный обтягивающий костюм, то размер вашего тела начнет увеличиваться. Если этому увеличению не будет мешать одежда, увеличится ваше тело практически вдвое.


Наверняка это можно и рассчитать, но вот при таком раздутии, вопрос, выдержит ли наша кожа или нет? Я думаю это нужно спросить у биологов.

 Профиль  
                  
 
 Re: Человек в вакууме
Сообщение26.01.2014, 21:20 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
63017
Вообще-то вопрос серьёзный и практический. Были смерти от разгерметизации, и этим вопросом всерьёз заинтересовались при подготовке космонавтов. Спросили медиков. Медики, наверное, отвечали не от балды, а проведя какие-то исследования и расчёты (не эксперименты на живом человеке, понятное дело). Так что, непонятно, что заставляет вас думать, что это "похоже на рассуждения".

 Профиль  
                  
 
 Re: Человек в вакууме
Сообщение26.01.2014, 22:18 
Заслуженный участник


28/04/09
1745
exitone
exitone в сообщении #819419 писал(а):
вопрос, выдержит ли наша кожа или нет? Я думаю это нужно спросить у биологов.
Как ни странно, выдерживает. Хотя и сильно натягивается. Ключевые слова "лимфостаз", "слоновья болезнь" и т.п.

 Профиль  
                  
 
 Posted automatically
Сообщение27.01.2014, 08:39 
Супермодератор
Аватара пользователя


20/11/12
5631
 i  Тема перемещена из форума «Свободный полёт» в форум «Междисциплинарный раздел»

 Профиль  
                  
 
 Re: Человек в вакууме
Сообщение27.01.2014, 09:25 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


06/04/10
3152
EtCetera в сообщении #819449 писал(а):
Как ни странно, выдерживает. Хотя и сильно натягивается.

Видимо, определяющим является давление паров воды при Т тушки - около 6% от обычного атмосферного.

 Профиль  
                  
 
 Re: Человек в вакууме
Сообщение27.01.2014, 09:35 
Аватара пользователя


28/11/08
567
Тамбовская губерня.
Сейчас не могу вспомнить,но где-то читала из серьёзного источника,что при образовании небольшой дырочки, то можно просто заткнуть пальцем или плотно прижать ладонь. Можно удерживать некоторое время,пока терпение боли хватит.За это время можно остальным одеть скафандры и приготовить затычку. А то что показывают в фильмах(например Чужие), что через небольшую дырочку высасываем в космос чужого неправда.

 Профиль  
                  
 
 Re: Человек в вакууме
Сообщение21.09.2014, 08:54 


12/05/07
306
г. Уфа
Вопрос надо переформулировать так. Сможет ли человек длительно находиться в барокамере при нулевом давлении, если понижение давления будет происходить очень медленно, а на лице (включая рот, нос, глаза и уши) у него будет дыхательная маска, куда будет подаваться чистый кислород под давлением примерно 100 мм. ртутного столба?

 Профиль  
                  
 
 Re: Человек в вакууме
Сообщение06.10.2014, 02:01 
Аватара пользователя


22/03/06
919
EtCetera в сообщении #819449 писал(а):
exitone
exitone в сообщении #819419 писал(а):
вопрос, выдержит ли наша кожа или нет? Я думаю это нужно спросить у биологов.
Как ни странно, выдерживает. Хотя и сильно натягивается. Ключевые слова "лимфостаз", "слоновья болезнь" и т.п.


Очень вряд ли. Вы привели примеры постепенного растягивания и это, да, происходит легко. А вот с резким растягиванием такой фокус не пройдёт - порвётся всё.

 Профиль  
                  
 
 Re: Человек в вакууме
Сообщение06.10.2014, 07:17 


12/05/07
306
г. Уфа
Из кожи животных шьют одежду и обувь. Помнится, в школе у нас были футбольные и волейбольные мячи, сшитые из кожи. Внутри была резиновая камера, которая надувалась и распирала кожаную оболочку. Надували её велосипедным насосом. Кстати, в те времена проводились соревнования под названием "Кожаный мяч".

 Профиль  
                  
 
 Re: Человек в вакууме
Сообщение06.10.2014, 14:27 
Заслуженный участник


07/07/09
4855
Ruslan_Sharipov в сообщении #910071 писал(а):
Вопрос надо переформулировать так. Сможет ли человек длительно находиться в барокамере при нулевом давлении, если понижение давления будет происходить очень медленно, а на лице (включая рот, нос, глаза и уши) у него будет дыхательная маска, куда будет подаваться чистый кислород под давлением примерно 100 мм. ртутного столба?


Американские космонавты летали в атмосфере кислорода , при давлении близком к парциальному на земле. (может быть около 100 мм)
Общее давление конечно не ноль , но это не так важно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Человек в вакууме
Сообщение06.10.2014, 20:10 
Заслуженный участник


28/04/09
1745
Mopnex
Mopnex в сообщении #915605 писал(а):
Вы привели примеры постепенного растягивания и это, да, происходит легко. А вот с резким растягиванием такой фокус не пройдёт - порвётся всё.
Вполне вероятно. Я не настаиваю, поскольку не специалист.
Просто хотелось отметить известную эластичность кожных покровов.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 28 ]  На страницу 1, 2  След.

Модераторы: Модераторы, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group