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他的右手变成了正常手掌的两倍...在着陆前他试着扔掉一些装备,宇航员在外太空突然摘下头盔暴露在外太空中会发
2020-04-19 06:32

根据流行科幻小说的描写,在一座绕着土星飞行的空间站中,一个身穿被扎出洞的大空服的人膨胀到巨大的体积,然后爆炸了。在火星上,一个人暴露在接近于真空的火星大气中,他的眼睛爆裂出来,靠视神经连接悬挂在脸的两侧。 但根据麦克劳一希尔太空百科全书的描述,当动物在类似真空的状态下感受到突然减压时,它们不会一下子体积膨胀或眼睛爆裂出来,事实上,有机组织不会有这样的压缩或扩张。死亡是由积存在组织间隙的自由气体造成的身体反应引起的。如果减压过程用半秒或者更长的时间,就连肺组织都会安然无恙。当周围的气压降低到47毫米汞拄(大约为海平面大气压的二十分之一)以下时,从皮肤表面开始,各种组织内的水分就会变成蒸汽状态。这会造成体表细胞衰竭,并由于蒸发损失大量的身体热量,6秒钟之后,细胞的衰竭过程就会扩展到心肺,造成血液循环中断,紧接着出现急性缺氧、抽搐和内脏肌肉松弛。是的,没错。如果你在大空中摘掉头盔,不到一分钟你的太空服就会充满粪便。再过15秒钟,就会出现思维景乱,再过20秒钟,你就会失去知觉。如果在大约80秒钟内气压恢复到高于47毫米汞柱,你仍可以活过来。

根据流行科幻杂志所说,在空间站绕着土星运动时,一个被刺穿的太空服内的人将会膨胀得十分可怕并且爆炸。在火星上,人类暴露在接近真空的火星大气中眼睛会爆出脑袋,并且视觉神经挂在他们的半边脸上摇晃。乘坐发现号宇宙飞船前往木星的途中,宇航员大卫·鲍曼不仅毫发未伤地在太空中行走了15秒,还顺利通过开舱口返回发现者号。幸运的是,只有在科幻小说里人类才曾直接接触太空真空,但在书中这些行为通常会有可怕的后果。

问: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?

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接触真空就是接触死亡,但在流行电影《全面回忆》中,对真空的描述并不那么可怕。斯坦利·库布里克2001年出版的《太空漫游》似乎更接近事情的真相。根据空间百科全书,当动物遭受爆炸性减压至真空状态时,它们不会立刻爆炸,眼睛也不会立刻从脑袋里蹦出来。所以事实上,这样几乎不可能压缩或扩张组织器官。

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。

…………

谢谢阅读!

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。

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?不会是你猜的那样。

太空的温度接近绝对零度,而气压有接近于零。太空中的液体沸点非常低,宇航员身体中的水份会沸腾。太空中极寒冷。暴露在外的宇航员会像一具被冰冻完好保存的干尸,漂浮在太空中。

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。

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。

如果宇航员的头盔在外太空中意外地松动脱落或摘下了头盔并暴露在外,那么显然,这将是一个非常坏的消息。所谓外太空是指距离地球1000公里以外的空间,记住,这里的空间是接近真空的,已经脱离地球大气层,这意味着周围没有空气,也没有粒子漂浮。当你暴露在这种环境中时,你肺部的空气别无选择,只能通过你的嘴被挤出。

自1961年尤里·加加林首次进行两小时的太空旅行以来,载人太空旅行的诱惑对大家都是不可抗拒的。如今,随着科技越来越有能力实现载人火星之旅,好莱坞的想象力随着人类太空飞行的概念而狂野(最近的大片如《星际迷航》、《普罗米修斯》、《星球大战》甚至《华尔街E》),许多关于太空的谬误出现了。在电影中,外层空间经常被描绘成一个寒冷、不适宜居住的地方,在那里,暴露在永久的真空中会使你的血液沸腾,身体爆裂;或者,如果这两种情况都没有发生,你一定会立即冻成一根冰棒。一个常见的误解是外层空间是冷的,但实际上,与通俗科幻小说相反,你不会立刻冻僵,眼球也不会爆炸,空间本身没有温度。在热力学术语中,温度是一定量物质中热能的函数,空间的定义是没有质量的。此外,在空间中,热传递不能以同样的方式发生,因为三种热传递方法(传导和对流)中的两种没有物质就不能发生。

这对没有宇航服的人来说意味着什么?因为热辐射成为热传递的主要过程,如果直接暴露在太阳辐射下,人们可能会感觉到轻微的温暖,或者如果在阳光下,人的身体会感觉到轻微的凉爽。身体会散发热量。即使你掉进了一个很深的空间,那里的温度计读数可能是零下235℃,你也不会立刻冻结,因为辐射不能迅速发生热传递,独自一人。

对于暴露在真空中的个体来说,缺少正常大气压力可能比温度更令人担忧。在真空中突然减压时,除非立即呼出空气,否则人肺中的空气膨胀很可能导致肺破裂和死亡。减压也可能导致一种称为“沸腾”的可能致命的情况,即环境压力的降低会降低体液的沸腾温度,并引发血液和软组织中的液态水转变为水蒸气。至少,由于在皮肤下形成水蒸气,沸腾会导致组织肿胀和瘀伤;最坏情况下,它会导致栓塞,或由于血流中的气泡导致血管阻塞。你会意识到舌头上的口水沸腾了,还有你的汗水。总的来说,你可能会体验到一种起泡的感觉,就像喝碳酸饮料一样。

我们对持续供氧的依赖是人类在全真空中生存时间的限制因素。与肺在大气压下的功能相反,当肺暴露在真空中时,氧气从血流中扩散出来。这会导致缺氧或缺氧。在15秒内,缺氧的血液开始输送到大脑,由此产生无意识的结果。来自动物实验和训练事故的数据表明,一个人在无意识的情况下,至少能在真空中再活一分钟左右,但坚持不了多久。

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。

在太空环境中,不要说是摘下头盔,就算是宇航服破损了一个小洞,对于宇航员来说都是致命的。当然用摘这个词是不恰当的,在压力不平衡状态下,“头盔”很可能会飞掉!

太空属于一个接近真空的环境,为什么要说接近,因为在整个宇宙中,绝对的真空是不存在的。而为了保证宇航员的存活,太空服里面是需要有具备宇航员生存的条件的。例如最简单的氧气和具备一定的压强。

而这种情况下,宇航员的宇航服在太空相当于是一个高压状态。宇航服的任何一点破损都会导致宇航服内迅速失压,短时间就会造成宇航员的昏迷以及随后的死亡。

当宇航服内施压后,人体接而暴露太空。人体由于本身为了平衡地球环境,是具备压力的,在地球上,人体可以最少承受几个大气压的压力,可想而知人体内外压力相对于接近真空的太空也是属于高压点。

这种情况下,由内而外的自身压力会首先作用于皮肤和薄弱部位。薄弱部位如眼睛,耳膜等,会造成皮下组织迅速充血,耳膜破裂等症状。3.5秒左右就会出现肺水肿,随后伴随一系列脑出血症状……但并不会出现网上说的什么人体爆炸之类的现象,我们人类的肌肤还是比较强韧的。

1965年,NASA载人航天中心在一项模拟实验中,一位训练员的宇航服突然发生漏气,只14秒左右,这位训练员就失去意识。随后的迅速加压才救了他一命。据他回忆,自己只感觉舌头上口水沸腾眼前一黑就什么也不知道了。所以真空状态下不类同于憋死,有些朋友说真空不就是没有空气,我憋个30秒不呼吸都没问题。

如果这样想就真的大错特错了。憋死就是憋气,不可与真空一概而论。真空状态下,头盔破了个洞也好,摘下头盔也罢,伤害一样的。

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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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!

没有哪个宇航员会这么傻,在太空中摘下头盔是极其危险且致命的,迅速地失氧失压,人体会以比地面上更快的速度缺氧窒息,体液快速蒸发带走大量热量可能使人体冻结。

宇航服对于宇航员的意义是提供氧气和提供一定的压力,不过由于材料的限制,宇航服内的气压只有0.3~0.4个地球大气压,液体的沸点和气压有关,在这么低的气压下,人体会较快地失去体液,所以宇航员在舱外活动后相当于进行了较长时间的剧烈活动,宇航服内会有很多水,人类首次太空行走,宇航员回到飞船内后体重降低了几公斤。如果摘下宇航服头盔,头面部气压迅速降低,液体蒸发会很迅速,蒸发会带走大量热量,又会形成比较低的温度环境,人头面部可能会冻上。

失压带来的另一个问题就是人体内的气体会迅速丧失,人呼吸就是靠着不断地转换肺内压力,大于大气压就呼气,低于大气压就吸气,摘下头盔后口面部直接连通的是几乎真空的环境,肺部气体会迅速向外压而丧失,会损伤呼吸道,不知道会不会把肺碎片压出来。由于失压,血液和人体组织液中溶解的气体也会迅速膨胀重新析出,造成减压症,损害人的组织器官,甚至可能造成空气栓塞,栓住大脑或心脏的重要血管,结局还是快速死亡。

另外一个是辐射问题,没有大气层的阻隔,阳光中的紫外线等是很强烈的,紫外线照射有强烈的生热现象,会很快地灼伤皮肤。不过在那种情况下,应该是先死亡,然后才开始出现严重的皮肤灼伤,摘掉头盔的迅速失氧会让人在一两分钟之内就丧失意识。

相反,组织中游离气体的反应会导致死亡。当大气压降低至47mm汞柱(大约是海平面气压的1/20)时,所有组织里的水分开始从皮肤表面蒸发。蒸发会导致表面细胞的崩溃和人体热量大量地流失。15秒后,你开始精神混乱,20秒后你失去知觉。如果气压重新升高到47mm汞柱,你可以大概存活80秒。

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人类会意外暴露在接近真空的环境中的例子不少,如在真空舱中测试太空服,飞行员在10万英尺高空驾驶军用飞机。这些体验并不致命,也不会特别不舒服,因为这种体验通常只持续10秒到15秒。

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斯凯乐的《载人航天灾难与事故》进一步讨论了基廷格气球跳伞减压事件:当海勒到达海拔最高点,他的右手变成了正常手掌的两倍...在着陆前他试着扔掉一些装备,但受伤的右手让他没法扔掉东西。跳伞13分45秒后,他摔倒在地上。着陆3个小时后,他的肿胀的手掌和血液循环才恢复正常。

相关天文知识-真空真空是没有物质的空间。这个词源于拉丁语形容词“空”的空白。当容器中的压力低于大气压力时,把低于大气压力的部分叫做真空。物理学家经常讨论绝对真空环境中的理想测试结果,他们有时简称它为“真空”或自由空间,并使用术语“部分真空”来指代实验室或太空中可能存在的实际不完全真空。 另一方面,在工程和应用物理中,真空是指压力低于大气压力的所有空间。 拉丁术语中“在真空中”用于描述被真空包围的物体。

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图片说明:一个大型真空室部分真空的质量是指它有多接近绝对真空。同理,低气压意味着高质量真空。例如,经典的真空吸尘器产生的强大吸力减少了20%的大气压。较高质量的真空是可以实现的。超高质量真空舱常用于化学、物理、工程领域,工作在大气压的万亿分之一以下,每3厘米约有100个粒子。

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外太空是一个较高质量真空环境,太空平均每立方米只有几个氢原子。根据现代科学的理解,即使所有物质都可以从容器中移除,但由于真空波动、暗能量、过渡伽马射线、宇宙射线、中微子和量子物理学中的其他现象,容器仍然不会是“空的”。 在19世纪的电磁学研究中,人们认为真空充满了一种叫做以太的介质。而在现代粒子物理学中,真空状态被认为是场的基态。

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