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宇航员在外太空突然摘下头盔暴露在外太空中会发生什么?

2020-09-12 12:41阅读(69)

宇航员在外太空突然摘下头盔暴露在外太空中会发生什么?:电影《东邪西毒》中梁朝伟有句台词:第一次听到鲜血流出来的声音,好似风声,很好听……外太空缺少气体

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电影《东邪西毒》中梁朝伟有句台词:第一次听到鲜血流出来的声音,好似风声,很好听……外太空缺少气体,属于真空状态,任何有血有肉的机体,都不可能在太空保持安然无恙!

我们都知道,潜水员在水下十几、二十米的时候,海水压力很大,压迫自身的血液,使得吸入的大量氮气附着在红细胞上面,上浮的时候,需要慢慢上浮,让血液中的氮气随着呼吸,逐渐排出体外,如果急速上浮,会导致血液中的氮气产生气泡,引起恐怖的减压病,严重的就是血管爆裂死亡。

海水的减压效应只是几个大气压而已,太空中大气压则是迅速归零,更加危险,如果头盔破裂,气体泄漏,压力骤降,血液会随着颈动脉、静脉急速涌上大脑,面部,导致血管暴涨,最后破裂,血液四溅,如绚烂的烟花一般!人体的血液总量只有3600ml~5000ml,用不了两分钟就全部被抽空,人类就完蛋了。

在日寇侵华的时候,东北的731部队,就用活人做过真空实验,急速减压状态下,原本瘦骨如柴的人体,首先是耳膜破裂,血液流出,身体发生暴涨,内脏溢出,皮肤仿佛充气一般,极其残忍,这是人类历史上的耻辱一幕。

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谢谢阅读!

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我们经常看到在外太空执行任务的宇航员要穿上笨重的宇航服。这主要是由三个因素导致的。

一:外太空是真空环境,缺失氧气,宇航服可以提供宇航员足够的氧气。

二:身体直接裸露到真空环境不仅缺氧,还会受到巨大的气压差,这会导致宇航员皮肤膨胀,血管炸裂

三:外太空真空环境中包含着大量的宇宙高能射线,如果不阻挡这些射线,会导致高能粒子穿过宇航员的身体,并诱发基因突变。

那么宇航员贸然摘下航天头盔会不会造成致命伤害?

其实答案并不确定,尽管真空环境会对人对造成巨大威胁,但也要考虑时间长度。

在医学上,抛开剂量谈毒性是耍流氓的行为。这足以说明只要足够的量变才会引起质变。

如果宇航员摘下头盔,但马上又戴上,前后时间间隔并没有超过5秒,那么这时候不至于对宇航员造成致命伤害。

因为人至少可以憋屈20秒,而且短暂的真空环境并不会瞬间造成血管炸裂。宇宙辐射的确比较强,但是短暂的五秒还不至于造成基因突变。

倘若宇航员摘下头盔,其宇航员内的气体将很快溢散出去,身体将暴露在真空环境。如果超过10秒,那么就会出现致命威胁。

首先宇航员会窒息。其次伴随着血液的躁动,其体内的供血系统会瘫痪,舌头发胀,眼球凸出。这时候宇航员将晕厥,以至于没有力气再把头盔戴回去。那么宇航员将会在几十秒内窒息而亡。但尸体将长时间保存完好。因为真空环境下微生物的活跃度将大大降低,微生物没有能力可以完全分解尸体。

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首先我们知道真空是个没有压强的环境,然而高压总是会往低压区挤压。比方说潜艇为什么不能潜太深的缘故就是潜艇内部是个适合人类的压强环境,但是海越深压强越高。当潜艇的结构撑不住压强的时候就会被压扁。而太空中则是相反,人体对于真空是个高压,所以会往外面膨胀。


其实类似问题NASA官网在1997年有过解读。

也是差不多想知道如果人体在没保护的情况下进入宇宙环境的真空环境中会如何,摘下头盔和这种情况也差不多。


NASA给出的答案是:

如果你不屏住呼吸,那么半分钟之内暴露在太空不会对你造成多大影响。之所以不能摒呼吸是因为气体在肺部的压强较大,如果摒呼吸,你的肺可能会炸。所以暴露的时候第一步就是呼气。


肿胀一般会在10秒钟左右出现,而且随着时间而越来越严重。1965年的时候,NASA载人航天中心的真空模拟室中曾发生事故。实验人员的太空服破裂,他暴露在压强抵御1psi的类似真空环境中。14秒之后他晕过去了,工作人员过了15秒之后发现问题,马上加压。那个人醒过来之后没什么大碍,就说他最后的感觉是舌头上的水沸腾起来(低压环境下水的沸点很低)。

另外他们用猴子和狗做过实验,也能在2分钟的真空暴露,然后回压后醒过来。所以说,从压强角度来看,短时间的暴露问题不大。但是4分钟是被认为是铁死的,到时你的淋巴液会先从组织分离,从皮肤渗出。接下来是内脏,血液从一切可以排出的地方破出你体外。直到你体内破开足够的口子,压强全部流失,体内外都变成0压强的真空环境为止。


当然这是压强问题,温度也是个原因。但是真空中因为几乎没什么物质,所以绝缘效果不错。也就是说你是个自身恒温动物,真空环境反而起到了帮你保暖的作用。你不会冻死,但是太阳如果直射的话...祝你好运。


至于窒息

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一般而言,失压环境能先弄死你...所以就不考虑窒息问题了。

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题目还缺少一个关键条件--“时间”,好比于抛开剂量谈毒性,都是不合理的。如果我们现在考虑时间,那么也无外乎两种情况:存活或者死亡。

而存活的前提肯定是短时间暴露于太空,而死亡则是长时间暴露太空。那么这个短时间是多短呢?保守来说大概10秒左右,超过这个数值危及生命的可能性就会大大增加。

这个时间并不是空穴来风,虽然人类航天史上并没有出现真正意义上死于外太空区域的宇航员,但是在1965年,美国航天局在一次模拟训练中就出现了:训练员太空服破裂,最终在近真空环境下待了15秒钟,好在及时发现并加压营救,成功脱险。据那位训练员描述,在最后失去意识前,感觉到自己舌头上的水份开始沸腾。

上述讲的仅仅是真空低压环境对宇航员的影响,实际外太空的环境并不仅仅于此。还要考虑到宇宙射线以及凶猛的太阳光,要知道在太空中的卫星,它的背阴面和迎光面温差甚至能达到数百摄氏度。

因此综合来讲,保守估计如果宇航员没有在10秒左右回归正常环境,那么生命危险将会大大增加。

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在太空中摘掉头盔,绝对是最不明智的举动了,因为这个动作有可能让你付出生命的代价。



太空中几乎没有任何物质,除了一些高能射线和粒子,所以太空中的真空度很高,基本上处于真空状态。下面是一张真空度划分的图表:一般我们做实验用的减压旋蒸和真空干燥箱,都是处于低真空区域。有过经验的同学都尝试过把手放在气体吸收的管口,测试真空度大小。只要手指放在管口,手指皮肤就会被吸住且感觉受到一种向管内的巨大压力,这是因为大气压造成的。



太空中处于超真空环境,而由于人体内压力接近大气压,所以真空中人体收到一个由内而外的大气压力,相当于一个人收到每平厘米一公斤的巨力拉扯,这感觉就像是一个一直在充气的皮球一样,要不了多久就会涨起来,血管爆裂,七窍流血,要多惨有多惨。

可以说,太空中摘掉头盔,是最残酷的刑法。

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宇航服和头盔,是生命的支持系统,为宇航员提供呼吸用的空气并维持温度控制系统的稳定。

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宇航员在外太空突然摘下头盔暴露在外太空中会发生什么?

从理论上看如果在极其短暂的时间内摘下头盔然后又装回去,对人体并没有多少影响,毕竟气压减低需要时间,短期内皮肤和器官的耐失压能力可以保护大脑等重要器官,一般这个短暂的时间大约在10S以内,当然这个时间越短越好,因为并不是每个人的抗失压能力都一样!

首先考虑的是失压问题 摘下头盔后,由于宇航服内部并没有相互隔离,宇航服内空气大量流失,失压是第一要考虑的事情,据有类似经验的宇航员报告,他甚至能感受到舌尖的液体沸腾,一般再强壮体格的宇航员也会在20S-30S失去知觉昏迷,时间再久一点,基本上就没有可能生还了!因为很多器官的失压破裂损伤是不可逆的!

第二个要面对的是低温 当然这对于宇航员来说关系并不大,因为在他能感知到温度下降能威胁到生命安全之前早已昏迷,但温度并不会因为宇航员昏迷而停止,仍然会随着气流大量散失,最终体温也经过体液向头部转移而慢慢流失,再往后比如血液凝固,这个速度会降低,但仍然会逐渐平衡头部因热辐射散失的热能,最后全身体温趋向一致!

第三个要考虑的问题是辐射 宇航员的玻璃面罩都是防辐射材料制造的,比如夹层和镀金玻璃等,为的就是抗辐射还有光辐射,不过这个对于摘下面罩影响最大的不是辐射,而是光辐射,如果在近地轨道上被太阳直射的话,容易灼伤皮肤,但短时间内并不会,只会觉得非常刺眼,当然这个太阳的光辐射真正产生后果也是在昏迷甚至死亡之后才会显现!呈现的样式就是烧伤,皮肤脱水脱离成为宇宙尘埃!

当然不到迫不得已是不能犯下摘下头盔这种低级错误,因为基本上没有可能在知觉丧失之前自我装配回去,此时如果救援没有在1-2分钟内到达并完成的话,基本上就和这个世界拜拜了!

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科学爱好者报到。

这个问题,我们可以换种角度来想象一下。平时我们呆在地球大气层底部,上方三百公里厚的大气层从四面八方压在我们每个人的身上,这个力量约为每平方厘米一公斤。我们为什么没扁?因为我们体内也有同等大小向外的压力,与大气压正好达到平衡。

在太空,宇航员需要舱外航天服的保护才能生存,宇航服其实就是艘恒温恒压无动力的微型飞船。大气压消失后作用于人体的就只剩下内压了,我们可以想象一下摘了头盔后会发生的事情。

摘字其实不准确,锁扣一松,宇航服内的气压就会将头盔“射”出去,“衣领”处成了喷口,整个人开始反方向漂移。0.1秒后,体表的汗液、眼球表面的泪液、口鼻中的液体因压力骤降而迅速气化,变成水蒸气一起喷出,毛孔里的螨虫都会被“炸”出来。蒸发使这些部位的热量被夺走,表层会即刻冻结。不过如果位置是在地球轨道上,则不会冻结,太阳能照到的地方有两百来度呢,体液沸腾,皮开肉绽是肯定的了。

一秒后,肺部残余空气排净,脆弱的毛细血管大量爆裂,血液进入气道并汽化喷出。肺部剧烈收缩,腹腔内器官被身体内压挤入胸腔,胃内容物溢出。几乎同一时间,耳膜、眼球等脆弱器官会因压力差增大而破裂受损,整个人体发生肿胀,部分腹部器官会经肛门等开口处从体内脱出,甚至爆裂开来,直到整个身体冻结或者压力差降低后才会停止。

人体暴露在太空中,死状应该非常恐怖。一些科幻电影中,人摘下头盔后容颜不改,直接冻结(比如勇度死时),我认为这是不对的(流浪地球,毛子老兄面罩破裂那镜头太远,没看清楚)。也许是导演不想把科幻片拍成恐怖片吧。

人类航天史中确实发生过类似的事故,不过那位宇航员是太空服被“吹鼓了”,无法进入舱门。他被迫自己动手泄掉一些压力,使宇航服缩小一些才成功归舱,活了下来。注意他那是缓慢泄压,与突然泄压至零完全不同。即便如此他的身体也受到了一些伤害。

太空不是什么美好又浪漫的地方,它深邃美丽却又危机四伏,离开太空服的保护,我认为人根本撑不过三十秒。

我是科学爱好者章北海,欢迎点击头像,浏览更多文章和问答。

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在飞速发展的社会中,人类不仅在经济、科技领域等方面取得了非常大的成就,而且航天领域也在高速发展中。

如果想要在航天领域上取得巨大的成就,除了一些科技产品之外,宇航员的作用也是不可忽视的,我们大多数人对宇航员的印象应该都是穿着白色的宇航服,戴着头盔,看不清他们的面目,但这也给他们增添了不少的神秘感。


宇航服

顾名思义,就是指宇航员在进入太空的时候必须要穿的一种衣服,一般都由加压服、头盔、手套和靴子组成,是保障宇航员生命安全最重要的个人救生装备。

宇航服都是经过特殊的材料、特殊的工艺、特殊的加工、生产以及各种实验之后才开始使用的,成本特别高,在数千万美元左右,是世界上最昂贵的服装。


根据宇航服的使用情况,宇航服可以分为两种。

第一种是在舱内活动时所穿的宇航服,这是为了保证宇航员的安全,避免一些气体泄漏或者气压骤变等危险事故的发生,比较轻便。


第二种是宇航员在舱外所穿的宇航服,这种宇航服的结构以及作用都非常复杂,可防护太空中的真空、高低温、太阳辐射和微流星等环境因素对人体的危害,而且还能提供氧气,排出二氧化碳等等,与第一种相比,这种宇航服功能及作用就比较多。

为什么宇航员要穿宇航服?

首先是防御低温,从宇宙大爆炸之后,随着宇宙的不断膨胀,温度也在不断的降低,而太空就属于低温的环境,平均温度低至零下270.3摄氏度左右,因此宇航员们穿上宇航服能够抵御严寒;


其次隔离辐射,在太空当中有很多的天体在散发着辐射的同时并向外辐射电磁波,这些高能粒子会形成宇宙射线以及太阳风暴,另外还有一些天体是有磁场和引力的,可以形成辐射很强的辐射带,所以在太空是一个高辐射的环境,而宇航服就可以隔离太空中的射线、辐射等等;


还有提供氧气,太空是真空环境,没有氧气存在的,如果人体直接暴露在太空中,很快会因为缺氧而窒息而死亡;

然后就是控制通信系统,在宇航服上都装备着测量控制通信系统,为了帮助宇航员与其他宇航员或地面人员进行无线通话,如果遇到一些特殊情况时,他们就能够通过控制通信系统将遇到的问题及时告知同伴或地面;


最后就是抗压,太空是一个高真空,微重力的环境, 几乎没有气压,如果不穿宇航服的话,血液和体液会沸腾,然后冻结,甚至组织等器官还会发生膨胀。

因此在太空中,宇航员如果没有宇航服的保护就不会有任何存活的可能。

如果宇航员在外太空突然摘下头盔暴露在外太空会发生什么?

在科幻片《火星任务》中,有这样一个场景,一名宇航员为了救剩下的人牺牲了自己,摘掉头盔之后瞬间体液沸腾爆炸……


相比于普通的头盔,宇航员的头盔就要精密多了,毕竟宇航员是要在太空中遨游的,因此宇航员头盔的材质要求也是非常严格的,是由玻璃钢复合材料以及聚合物基复合材料制造成的,这些材料都是经过严格的高低温环境测试过的,保证在温度改变时不会分解对宇航员造成伤害。


如果宇航员摘下头盔,在十秒内可能不会发生什么危险的,因为人体可以在短时间内维持身体状况,但是不排除意外发生的可能性。

外太空没有空气,而宇航员穿着厚厚的宇航服就是为了呼吸氧气,头盔就是用来存住空气的,相当于保护罩的作用。


如果摘下头盔,所有空气就会跑出去,这个时候就无法呼吸了,届时头面部的气压就会迅速降低,液体会迅速的蒸发,蒸发的同时还会带走大量热量,还会形成比较低的温度环境,人头面部都有可能会冻伤,并且肺部气体会迅速向外压并损伤到呼吸道。

总而言之,宇航服以及头盔等等都是为了宇航员的安全着想,未来随着航天技术的不断进步,宇航服的防护手段也会逐渐增强。

最后致敬在为中国航天事业贡献的伟大宇航员!

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外太空几乎是真空的,到目前科学家都在努力寻找,地球以外的星球是否有空气和水的存在,如果有了水空气那么我们人类就可以生存了,很可惜到目前还没有发现有水或空气的任何迹象。当宇航员在外太空如果摘掉氧气罩,估计一秒中也不能存活的,所以对宇航服的设计制造都花费了好多精力和资金,要确保上天后宇航员不能出任何的问题,确保宇航员百分之百的安全。