Какое давление у человека в космосе

Космос — это среда, кардинально отличающаяся от привычной нам земной. 🌌 Одним из ключевых отличий является практически полное отсутствие давления. В этой статье мы подробно разберем, что это значит, какое давление испытывает человек в космосе и как оно влияет на организм.

1. Вакуум космоса и земная атмосфера
2. Человек в вакууме: что происходит с организмом
3. Защита от вакуума: скафандры и космические корабли
4. Давление в космических аппаратах
5. Артериальное давление космонавтов
6. Интересные факты о давлении в космосе
7. Выводы
8. FAQ

Вакуум космоса и земная атмосфера

На Земле 🌍 мы окружены атмосферой — слоем газов, оказывающих давление на поверхность планеты и все находящиеся на ней объекты. Это давление, называемое атмосферным, обусловлено силой притяжения Земли, удерживающей атмосферные газы.

Космос же, в отличие от Земли, представляет собой практически идеальный вакуум. ⬛ Это означает, что концентрация вещества в нем крайне мала. Если на уровне моря атмосферное давление составляет около 760 мм рт. ст., то в космосе оно стремится к нулю. Для сравнения, давление в космосе на несколько порядков ниже — 10⁹ молекул на 1 см³ (миллиард молекул в кубическом сантиметре), в дальнем же космосе и вовсе может достигать 10⁻¹⁶ мм рт. ст. и ниже (1 молекула на 1 см³).

Человек в вакууме: что происходит с организмом

Человеческий организм не приспособлен к существованию в условиях вакуума. 🤕 Наше тело «рассчитано» на постоянное атмосферное давление, которое, например, обеспечивает возможность дыхания и нормальное функционирование кровеносной системы.

Что же происходит с человеком в космосе без скафандра?

1. Декомпрессия: При резком попадании в вакуум растворенные в крови и тканях газы, в первую очередь азот, начинают интенсивно выделяться, образуя пузырьки. Это явление, называемое декомпрессионной болезнью, может привести к сильнейшим болям, параличу и даже смерти.
2. Кипение жидкостей: При низком давлении температура кипения жидкостей снижается. В условиях космического вакуума жидкости организма (кровь, слюна, слезная жидкость) начинают «закипать» 🌡️ уже при температуре тела. К счастью, кожа человека достаточно эластична и способна кратковременно предотвратить «закипание» крови.
3. Гипоксия: Отсутствие кислорода в космосе приводит к кислородному голоданию — гипоксии. 😵 Человек теряет сознание уже через 15 секунд после попадания в вакуум.
4. Воздействие радиации: Атмосфера Земли защищает нас от губительного воздействия космической радиации. В открытом космосе человек подвергается интенсивному облучению, которое может привести к развитию лучевой болезни и онкологическим заболеваниям.

Защита от вакуума: скафандры и космические корабли

Для обеспечения безопасности человека в космосе были разработаны специальные системы жизнеобеспечения — скафандры и герметичные отсеки космических кораблей. 🚀

Скафандр — это, по сути, миниатюрный космический корабль, который человек надевает на себя. Он создает вокруг тела космонавта искусственную атмосферу с комфортным давлением и газовым составом, защищает от перепадов температур, радиации и микрометеоритов.

Космические корабли и орбитальные станции также представляют собой герметичные объемы, в которых поддерживаются комфортные для человека условия: температура, влажность, давление и состав воздуха.

Давление в космических аппаратах

Какое же давление поддерживается внутри космических аппаратов? Оптимальное давление для человека — близкое к атмосферному на уровне моря (760 мм рт. ст.). Однако в космических условиях поддерживать такое давление не всегда целесообразно с технической точки зрения.

В герметической кабине космического корабля или спутника барометрическое давление воздуха чаще всего поддерживается на уровне 760 мм рт. ст. Однако, если по техническим условиям необходимо уменьшить давление, то имеется возможность снизить его до 500-550 мм рт. ст.

Артериальное давление космонавтов

Помимо внешнего давления, важную роль для здоровья человека играет и внутреннее, а именно — артериальное давление (АД). 🩺 Оно отражает силу, с которой кровь давит на стенки сосудов.

В условиях космического полета на организм космонавтов действуют многочисленные факторы, влияющие на уровень АД: невесомость, стресс, изменение суточных ритмов.

Идеальным считается «давление космонавтов» — 120/80 мм. рт. ст. Впрочем, многие доктора сходятся в том, что у каждого идеал свой, и поэтому нередко спрашивают о «рабочем» давлении пациента.

Интересные факты о давлении в космосе

• В открытом космосе кровь не закипает мгновенно, так как для образования пузырьков газа необходимы «центры кипения» — микроскопические шероховатости или примеси. В крови таких центров мало, поэтому процесс закипания замедлен.
• Самое низкое давление, когда-либо зарегистрированное в лабораторных условиях на Земле, составляет 10⁻¹³ мм рт. ст. Это всего на три порядка выше, чем давление в дальнем космосе!
• Для тренировки космонавтов используются барокамеры — специальные установки, позволяющие имитировать условия пониженного давления.

Выводы

Давление в космосе — это один из ключевых факторов, делающих его непригодным для жизни человека. Благодаря достижениям науки и техники были созданы системы жизнеобеспечения, позволяющие людям работать и жить в условиях космического вакуума.

FAQ

• Может ли человек выжить в открытом космосе без скафандра? Нет, без скафандра человек может прожить в открытом космосе не более 15-20 секунд, после чего потеряет сознание от гипоксии.
• Какое давление внутри скафандра? Давление внутри скафандра поддерживается на уровне около 40% от атмосферного на уровне моря (примерно 300 мм рт. ст.). Этого достаточно для обеспечения нормальной жизнедеятельности космонавта.
• Почему в космических кораблях не поддерживают давление, равное атмосферному на Земле? Поддержание высокого давления требует более прочных и тяжелых конструкций, что увеличивает стоимость и сложность создания космических аппаратов.