(Ostatnia aktualizacja: 12 sierpnia 2019 r.)
Jak długo można przetrwać w kosmosie bez kombinezonu?
Jeśli widziałeś filmy science fiction w kosmosie, być może znasz sceny wystawiające ludzi na niekończącą się próżnię kosmosu. Popkultura mówi nam, że to nigdy nie kończy się dobrze. Widzimy, jak ludzie natychmiast zamarzają, eksplodują i pęcznieją jak balony, ich krew się gotuje, a może nawet kombinacja. Staramy się dotrzeć do tego, że popkultura powiązała ideę bycia bez ochrony w kosmosie z natychmiastową śmiercią. Ale coNaprawdędzieje się, gdy jesteś wystawiony na działanie kosmosu bez skafandra? Czy w ogóle można przeżyć? Jeśli tak, to jak długo?
Pewnie już się domyśliłeś, że tak, możesz przetrwać w kosmosie bez skafandra. W rzeczywistości możesz przetrwać trochę dłużej, niż myślisz. ale bzanim omówimy, jak możesz przetrwać niebezpieczeństwa w kosmosie, przyjrzyjmy się niektórym zasadom rządzącym.
Niektóre podstawowe prawa
Prawo gazu doskonałego
Zacznijmy od tego, że przestrzeń jest próżnią. Jeśli wejdziesz na YouTube i obejrzysz film przedstawiający balon w próżni, zobaczysz, że się rozszerza. Jest więc logiczne, że gdybyś był w kosmosie, po prostu byś wyskoczył. Ale dlaczego właściwie balon się rozszerza?
Jeśli brałeś chemię w gimnazjum / szkole średniej, możesz pamiętać, jak uczyłeś się odoskonałe prawo gazu. Pełne wyrażenie to PV = nRT, gdzie P to ciśnienie, V to objętość, n to reprezentacja liczby posiadanych cząsteczek, T to ciśnienie, a R to stała. Na potrzeby tego artykułu interesuje nas przede wszystkim część PV, a nie część nRT. Za chwilę wyjaśnimy dlaczego.
Balon w próżni
Kiedy masz balon w próżni, masz trzy systemy. Balon, próżnia, w której znajduje się balon (bez balonu) oraz system z próżnią i balonem. Każdy z tych trzech ma własne niezależne zastosowanie prawa gazu doskonałego. Trzeci system, który wymieniliśmy (ten z balonem i próżnią) reprezentuje stan, w którym dwa pierwsze systemy (balon vs próżnia) są w równowadze. Zasadniczo ciśnienie wewnątrz balonu i ciśnienie próżni są równe (lub wystarczająco bliskie).
Za pomocą pewnej algebry możemy ustalić, że PV / T (Próżnia) = PV / T (Balon). Temperatura między próżnią a balonem jest taka sama, więc PBalonVBalon= PPróżniaVPróżnia. Po dalszej algebrze ustalamy, że ciśnienie balonu jest odwrotnie proporcjonalne do objętości próżni i odwrotnie. Ergo, gdy ciśnienie próżni maleje, objętość balonu musi wzrosnąć (rozprężanie balonu oznacza zwiększanie jego objętości).
Można to również zobaczyć, gdy ciśnienia starają się być równe, więc wraz ze spadkiem ciśnienia próżni zmniejsza się również ciśnienie balonu. Balon nie może zmniejszyć ciśnienia, wystrzeliwując z siebie powietrze, więc rozszerza się, aby zmniejszyć ciśnienie wewnętrzne.
Wrzenie przy niskim ciśnieniu
Większość rzeczy może istnieć jako ciało stałe, ciecz lub gaz. Być może znasz wodę, wrze w temperaturze 100 stopni Celsjusza. Ale czy wiesz, że możesz doprowadzić wodę do wrzenia poniżej tej temperatury? Zasadniczo umieszczasz wodę w środowisku o niskim ciśnieniu, które obniża temperaturę, w której się gotuje. Krótko mówiąc, jeśli ciśnienie jest wystarczająco niskie, możesz zagotować płyn, nie podgrzewając go. Pamiętaj to; to jest ważne.
Co by się z tobą stało w kosmosie?
Biorąc pod uwagę to, co właśnie ci powiedzieliśmy, twoje wyskakiwanie byłoby dość rozsądnym opisem. Balony pękają w próżni, a kiedy jesteś w próżni kosmicznej, jesteś symbolicznym balonem.
Twoja skóra jest właściwie wystarczająco elastyczna, aby się nie rozdzierać w ten sposób, ale mógłbyś być trochę nadęty. Tak, trochę się rozwiniesz. Z drugiej strony twoje płuca nie są tak elastyczne. Ciekawostką jest to, jak oddychasz w balonie. Kiedy robisz wdech, zwiększasz objętość swoich płuc, co tworzy środowisko o niskim ciśnieniu, które powietrze na zewnątrz będzie wypełniać.
W każdym razie, jeśli wstrzymasz oddech i nie wypuścisz powietrza, twoje płuca staną się balonem. W takim przypadku twoje płuca pękną i nie przeżyjesz. To dlatego nurkowie są instruowani, aby nie wstrzymywać oddechu podczas wynurzania, ponieważ ogromne ciśnienie wody spada stosunkowo szybko.
Więc załóżmy, że tyniewstrzymaj oddech. Oznacza to, że będziesz potrzebować całego gazu i luźnych rzeczy w środkuna zewnątrzciała, aby wyrównać ciśnienie otoczenia. Nie martw się, przez luźne rzeczy nie mamy na myśli organów. Mamy na myśli jedzenie. Więc prawie natychmiast wydychałbyś całe powietrze w sobie, a następnie wymiotowałbyś i brudził się (z obu końców) jednocześnie. To byłbynaprawdę obrzydliwe,ale byłbyśżywy.
Otrzymasz również wersję kosmicznązakręty. Dzieje się tak z nurkami, jeśli wynurzają się zbyt szybko, ale zasadniczo wynika to z tego, że płyny w tobie zamieniają się w gaz. Pamiętasz, jak wcześniej powiedzieliśmy, że ciecze mogą wrzeć przy bardzo niskim ciśnieniu? Tak, próżnia w kosmosie jest bliska zeru, więc ciecze w tobie zaczną zamieniać się w gaz. Możesz się z tego wyleczyć (to nie będzie zabawne).
Jak długo wytrzymasz bez kombinezonu w kosmosie?
Więc wrząca krew, o której właśnie rozmawialiśmy, nie zakończy cię bardzo szybko. To samo dotyczy tego, że w kosmosie jest albo bardzo gorąco, albo bardzo zimno – nie umrzesz od razu. To, co cię ostatecznie doprowadza, to po prostu uduszenie, ponieważ całe powietrze w twoich płucach jest w kosmosie i nie wróci do twojego ciała.
W takim przypadku straciłbyś przytomność w ciągu około 15 sekund (tak długo twój mózg może pozostać przytomny bez tlenu). Chwilowo oślepłeś, gdy woda z twoich oczu odparowała, a ty wymiotowałeś i brudziłeś się. Twoje ciało puchłoby trochę jak balon, prawie komicznie. Wtedy miałbyś około 3 minut, zanim twój mózg się wyłączy z powodu braku tlenu i realistycznie nie mógłbyś już zostać uratowany.
Skąd to wiemy?
Na szczęście nigdy wcześniej nie wystrzeliliśmy człowieka w kosmos tylko po to, żeby zobaczyć, co się stało. Położyliśmypsy i szympansy do komory próżniowej, chociaż. To znacznie mniej szczęścia. Ale wszystkie psy wystawione na działanie próżni przez około 3 minuty całkiem dobrze wyzdrowiały, a te poniżej 2 minut całkowicie.
Był też czasJima LeBlancazostał przez przypadek wystawiony na działanie próżni bez skafandra kosmicznegobardzoszybka przerwa. W końcu przeżył tylko z bólem ucha. Był wystawiony na działanie ekstremalnie krótkiego czasu, ale chodzi o to, że nie umrzesz od razu w próżni.
Więc na koniec, aby wszystko wydestylować:
- Będziesz przytomny przez około 15 sekund
- Prawdopodobnie nie wytrzymasz dłużej niż 3 minuty z powodu uduszenia
- Ciecze w tobie staną się gazowe i prawdopodobnie doświadczysz czegoś podobnego do choroby dekompresyjnej
- Prawdopodobnie oślepniesz, dopóki nie zostanie ponownie zwiększone ciśnienie
- Prawdopodobnie będziesz puchnąć
- Prawdopodobnie będziesz jednocześnie wymiotować, wypróżniać się i oddawać mocz
Sporcle nie toleruje ani nie życzy sobie, aby nasi czytelnicy samodzielnie przeprowadzali eksperymenty wystrzeliwujące się w kosmos. Ostrożnie wkraczaj w kosmos.
Kliknij tutajaby znaleźć więcej artykułów astronomicznych z bloga Sporcle!
