网友提问:
宇航员如果不小心暴露在太空中,那么能活几分钟?
优质回答:
事实上,宇航员如果不小心暴露在太空中,具体能活多久时间,和他穿不穿宇航服有关,如果穿着宇航服,那么他的死亡时间视宇航服内的氧气量而决定,最终会因为氧气耗尽而死亡。
但如果他没有穿宇航服,那么,他坚持的时间不会太久,但也会根据不同情况而决定存活多久。
第一种情况:血液沸腾而死
外太空很多情况和地球不一样,比如大气压。我们都知道,水的沸点是会随着气压的变化而变化的。比如在标准大气压下,水的沸点是100度;而在青藏高原等气压较低的地方,水的沸点只有82度左右。也就是说,气压越低,水的沸点也越低。
那么,太空中水的沸点有多高呢?
因为水的沸点和气压有关系,所以我们先看一下太空中的气压有多少。科学上,人们把气压定义为:气压就是大气压强,因为空气是有重量的,所以气压是指大气施加于物体上的力,就是气压。
而太空说实话,是真的很空,平均1立方米内大概只有不到1个原子,因此气压接近于0,也就是说,人体36度的温度,足以使身体的水沸腾了。
不过,好在人体内的血液系统是封闭系统,心脏的跳动给人体提供恒定的血压,并且人体内的血管和内脏是有弹性的,所以,此时的你虽然会有低血压症状,舌头上的水会沸腾,但并不会立刻死去,而是要等一段时间,才会因沸腾而死。
第二种情况:肺泡破裂而死
不过,很有可能还没等你体内的血液沸腾,你就会因为肺泡破裂而死了。我们刚刚分析了太空其实非常空,因此气压很低,而人体的肺泡主要是交换氧气和二氧化碳的,因此是有空气的。当肺泡中的压强和太空中的压强差别过大时,体内的肺泡将会破裂。
其实这个问题不难理解,我们拿深水鱼来举例,市面上的深海鱼很少有活的原因是,鱼体内都有一个鱼鳔,深水鱼的鱼鳔能承受巨大的海水压力(海水的重量比空气大多了),而当它被抓上来时,外面的气压与鱼鳔的气压差别过大,因此鱼鳔将会破裂,深海鱼也会因鱼鳔破裂而死。
人在太空中也是如此,不过宇航员将会在多久之后死去,现在并未有相关数据。
但是在1965年,约翰逊太空飞行中心的真空室曾经有过一次这样的事故,在测试人员完全暴露在真空中后15秒重新对真空加压, 测试人员苏醒了过来,后来他说,他记得的最后一件事就是舌头上的唾液正在沸腾。
因此,人体暴露在真空中15秒内还可以恢复正常,但多久之后会死亡,目前并没有相关的数据证明。
第三种情况:脉冲射线
如果你很不幸,很不幸的遇上了超大能量的脉冲射线,那么你将会在很短的时间内死亡。但遇到脉冲射线的概率实在是太低了。
这是因为脉冲射线并不像太阳光一样,是360度发光的,而是以一条直线的形式向宇宙中照射,但是如果恰巧,你就是这么不幸,被脉冲射线所打中,那么你将会在几乎1、2秒内就会死亡。因为脉冲射线的能量实在是太大了。
据1997年所观测到的一次伽马射线暴来看,它爆发的50秒内就释放除了相当于整个银河系200年所释放辐射能量的总和。
(不过要补充一点,发生在这种情况的概率很低很低,除非这个宇航员是在物质密度很高的信息中心,但由于太阳系距离银河系中心很远,所以这种情况发生的概率微乎其微。)
人体暴露在太空中,不会因为什么而死?
很多科幻电影,比如《银河护卫队》中,人们都被勇度为了儿子星爵而冻死在太空中所打动。
但实际上,勇度并不会被冻死,因为外太空很难有温度的变化。
在我们的认识中,温度高的物质会自发的流向低温的物质。
而人体的温度大概在36度左右,宇宙温度大概在-270.45度(这是由于宇宙微波背景辐射的存在,这个温度是2.7K),似乎人应该是被冻僵才对。
但实际上,科学家指出:温度实际上是分子的热运动的剧烈程度。
如果如果微观粒子数极其少,在宏观上也反映不出温度来。而太空中的物质密度是低于1立方米大概有1个原子,也就是说,人体的温度并不会流失。因此很难会冻僵,更不会被冻死。
至于会不会被太阳晒死,其实这是一个时间问题,前两种情况,宇航员一般活不过2分钟,而短短两分钟,要晒死一个人,除非这个人距离太阳比较近,辐射到人体的光子足够多,才有可能把这个人晒死,而在地球附近是不太可能发生这样的事情的。
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不知道题主听没听说过前苏联联盟11号的事情。
1971年6月的最后一天,三名前苏联航天员完成了23天的太空科研任务,准备返航。
在美苏争霸时期,能当上航天员并为苏联在太空争口气,那必然是莫大的荣誉。
但地面控制中心在得到答复“谢谢,再见,我们正在定向……”后,就再也没有了音信。
当地面搜寻人员打开返回舱,发现三位宇航员端坐在座位上,身体还是温热的,但是都已停止了呼吸……
原因是什么呢?
就是因为爆炸导致内舱的通气阀门突然间打开了。
三人呼吸明显加速,这使得他们意识到气体在快速泄露,但当他们确认最终漏气位置之后,已经来不及了,短短的34秒,舱内气压接近真空,三人急性缺氧,血液急剧膨胀,造成肺栓塞,40多秒,就要了三个人的命。
这起航天史上罕见的事故正好回答了你这个问题。
当人体暴露在真空环境中时,如果是你,在你所剩的短短几十秒的生命中,你将会经历什么呢?
在10秒中左右,你会发现,你竟然在出汗。这是因为零气压环境中,你体内的液体开始蒸发导致的。这些汗液不会蒸发掉,因为没有空气,它还会把你包裹住,像给你穿了一身“水衣”。你甚至不会觉得冷。
但随后的事情变得可怕。
你的眼睛,你的嘴巴里的液体在沸腾,因为气压为零了,以后你的血液里的气体和水分也会挥发膨胀,这是最致命的,迅速膨胀的气体会撑破你的肺。那是一种什么感觉,想想都起鸡皮疙瘩。
短短40秒钟到1分钟的时间,你就会失去意识。但是你的大脑和心脏依然在跳动,他们还能替你再坚持30几秒钟,等待救援。
实际上,在这几十秒钟中,如果把你重新拉回的安全区域,那么你还有可能会被救回来的。我记得有过这样的案例,一时半会找不到了,抱歉一个。
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这个也没人做过实验,但是想想也知道,绝对活不了几分钟。原因其实也很简单:
最主要的是太空中是真空环境,没有任何空气分子。所以,真空度为-0.1Mpa,即没有大气压。我们都知道,水的沸点和大气压有关,气压越高,水的沸点越高。气压越低,水的沸点越低。在真空度为-0.1Mpa的时候,水的沸点只有7℃。所以,宇航员如果完全暴露在太空中,那么可想而知会发生什么。宇航员体温36.5℃,此时水会快速蒸发!带动的就是这个人血液的沸腾,宇航员估计一两分钟就死的透透的。
而且,太空中没有氧气,暴露的宇航员无法呼吸。即便他没有因为血液沸腾而死,也会活活缺氧而死。还有,大剂量宇宙射线也会缓慢杀死宇航员。另外,真空背着太阳一面极其寒冷,可以使人体冻僵。而向阳一面有被太阳暴晒,温度会升高很快。所以,如果宇航员向着太阳,那么会被晒的碳化。如果是背着太阳,会被冻成冰人。
再者,宇宙浩瀚无垠,如果一个人真的被完全抛弃在太空中,那将是一件十分可怕的事情。抛开其它,即便这个人可以或者,整天面对冰冷、荒芜、寂寥的黑暗空间,时间长了,这个人也会疯掉的!