人体在真空中会发生什么?

随着人类越来越接近宇航员和探险家将在太空长期生活和工作的时代,许多问题出现了,对于那些将自己的职业生涯“放在那里”的人来说,这将是什么样的。有大量的数据基于马克·凯利和佩吉·惠特曼等宇航员的长时间飞行,但大多数航天机构的生命科学专家需要更多的数据来了解未来旅行者的情况。他们已经知道,国际空间站上的长期居民的身体经历了一些重大而令人费解的变化,其中一些变化在他们返回地球后会持续很长时间。任务规划者正...

随着人类越来越接近宇航员和探险家将在太空长期生活和工作的时代,许多问题出现了,对于那些将自己的职业生涯“放在那里”的人来说,这将是什么样的。有大量的数据基于马克·凯利和佩吉·惠特曼等宇航员的长时间飞行,但大多数航天机构的生命科学专家需要更多的数据来了解未来旅行者的情况。他们已经知道,国际空间站上的长期居民的身体经历了一些重大而令人费解的变化,其中一些变化在他们返回地球后会持续很长时间。任务规划者正在利用他们的经验来帮助规划月球、火星和更远的任务。

Nasa artwork of a crew of astronauts on the moon with a rover

然而,尽管这些来自实际经验的无价数据,人们还是从好莱坞电影中获得了很多关于太空生活的无价值“数据”。在这些情况下,戏剧通常胜过科学的准确性。特别是,这些电影对戈尔很有吸引力,尤其是在描写暴露在真空中的经历时。不幸的是,那些电影和电视节目(以及视频游戏)给人一种错误的印象,即在太空是什么样子。

电影中的真空

在1981年肖恩·康纳利主演的电影《外域》中,有一个场景是一名太空建筑工人的衣服上有一个洞。随着空气泄漏,内部压力下降,他的身体暴露在真空中,我们通过他的面板惊恐地看着他膨胀和爆炸。那真的会发生吗,还是那戏剧性的许可证?

1990年阿诺德·施瓦辛格(Arnold Schwarzenegger)的电影《全面回忆》(Total Recall)中也出现了类似的场景。在这部电影中,施瓦辛格离开了火星殖民地栖息地的压力,开始像气球一样在火星大气的低气压下爆炸,而不是在真空中。他被一台古老的外星机器创造了一种全新的气氛所拯救。再说一次,这会发生吗,还是戏剧许可在起作用?

这些场景提出了一个完全可以理解的问题:在真空中人体会发生什么?答案很简单:它不会爆炸。血液也不会沸腾。然而,如果宇航员的宇航服损坏,这将是一种快速死亡方式。

真空中到底发生了什么

在太空中,在真空中,有许多事情会对人体造成伤害。这位不幸的太空旅行者将无法长时间屏住呼吸(如果有的话),因为这将导致肺损伤。这个人可能会保持意识几秒钟,直到没有氧气的血液到达大脑。然后,所有的赌注都输光了。

太空的真空也很冷,但人体的散热速度没有那么快,所以一个倒霉的宇航员在冻死之前会有一点时间。他们的耳膜可能会有一些问题,包括破裂,但可能不会。

被困在太空会使宇航员暴露在高辐射下,并有可能遭受严重的晒伤。实际上,他们的身体可能会有些肿胀,但不会达到“完全回忆”中戏剧性地显示的比例。弯曲也是可能的,就像潜水员在深海潜水时浮出水面太快一样。这种情况也被称为“减压病”,当患者减压时,血液中的溶解气体会产生气泡。这种情况可能是致命的,潜水员、高空飞行员和宇航员都会认真对待。

虽然正常的血压可以防止血液沸腾,但他们口腔中的唾液很可能会开始沸腾。事实上,一位经历过这种情况的宇航员提供了证据。1965年,在约翰逊航天中心进行测试时,一名受试者在真空室中的宇航服泄漏时,意外地暴露在接近真空(小于1 psi)的环境中。他在大约14秒钟内没有昏倒,到那时,未加氧的血液已经到达他的大脑。技术人员在15秒内开始给舱内加压,他在大约15000英尺的高度恢复了知觉。他后来说,他最后的有意识记忆是舌头上的水开始沸腾。所以,至少有一个数据点是关于真空中的情况。这不会令人愉快,但也不会像电影那样。

事实上,当宇航服损坏时,宇航员身体的某些部分暴露在真空中。由于快速行动和安全协议,他们幸存了下来。所有这些经历带来的好消息是,人体具有惊人的弹性。最严重的问题是缺氧,而不是真空中的压力不足。如果一个人很快回到正常大气中,在意外暴露于真空中后,即使有不可逆的伤害,他也能存活下来。

最近,国际空间站上的宇航员在俄罗斯地面上发现了一个由一名技术人员制造的孔漏气。他们并没有马上失去空气的危险,但他们必须做出一些努力,使其安全永久地插上插头。

由卡罗琳·柯林斯·彼得森编辑和更新。

  • 发表于 2021-09-21 21:31
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  • 分类:科学

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