Понимание влияния космической среды на человека начинается с осознания воздействия вакуума. В отсутствие атмосферного давления, кислород, необходимый для поддержания жизни, недоступен. Обычно человек может выжить без кислорода в течение примерно семи минут, однако потеря сознания наступает значительно раньше – примерно через одну минуту.
Это связано с тем, что в вакууме воздух не задерживается в легких, и они могут непроизвольно опорожняться из-за резкой разницы давлений, что может привести к их повреждению. Таким образом, находясь в космосе без защиты, человек сталкивается с неминуемой угрозой для жизни, где первопричиной становится отсутствие кислорода.
Холод или жара
Космическое пространство, зачастую ошибочно воспринимаемое как место крайних температур, на самом деле представляет собой уникальную среду, где традиционные понятия тепла и холода теряют свою обычную значимость.
В нашем повседневном опыте теплообмен происходит в основном через индукцию, при которой энергия передается от одного объекта к другому через прямое физическое взаимодействие. Это включает в себя столкновения молекул, которые, хотя и не являются буквальными столкновениями в классическом смысле, все же обусловлены электромагнитными взаимодействиями на микроскопическом уровне.
Однако в космическом вакууме отсутствует достаточное количество частиц для эффективного теплообмена посредством индукции.
Это значит, что процесс передачи тепла в космосе происходит намного медленнее, чем в условиях, к которым мы привыкли на Земле. По сути, молекулы вашей кожи сталкиваются с очень небольшим количеством других частиц, что делает теплообмен через индукцию почти невозможным.
Этот принцип лежит в основе работы термосов, где вакуумная прослойка между стенками предотвращает теплообмен и сохраняет содержимое внутри горячим или холодным.
Радиационный обмен
В космическом пространстве температурный режим в значительной степени определяется процессом, отличным от обычного теплообмена на Земле: это радиационный обмен.
Важно понимать, что большая часть тепловой энергии в космосе передается через радиацию, которая возбуждает молекулы в вашем теле. Это излучение может включать инфракрасное излучение, видимый свет, рентгеновские лучи, радиоволны и т.д., каждый из которых переносит энергию.
Тепловое излучение, ключевой аспект этого процесса, представляет собой электромагнитное излучение, создаваемое в результате теплового движения частиц в материале.
Любой объект, температура которого выше абсолютного нуля, излучает тепловую энергию. Тепловое излучение связано с движением частиц, которое вызывает ускорение электрических зарядов и производит электромагнитное излучение. Примерами теплового излучения могут служить инфракрасное излучение, испускаемое живыми организмами, и космическое микроволновое фоновое излучение.
В космосе, однако, вы относительно изолированы от окружающей среды. Ваше тело способно производить энергию быстрее, чем теряет ее через тепловое излучение. Если бы вы могли выжить без воздуха, вы бы, вероятно, испытывали перегрев и потели. В вакууме пот мгновенно испарялся бы, но вы все равно могли бы регулировать свою температуру.
Таким образом, угроза для жизни в космосе не исходит от экстремальных температур, как это часто представляется на Земле. Однако радиация представляет собой другую проблему. Она включает в себя как электромагнитное излучение, так и излучение частиц, и ее влияние на организм человека в космосе часто недооценивается и неправильно понимается.
Электромагнитное излучение
Рассматривая вопрос воздействия излучения в космическом пространстве, важно учесть различные типы электромагнитного излучения, включая видимый свет и гамма-лучи. Эти виды излучения играют ключевую роль в условиях космического пространства.
Например, находясь вблизи Солнца, можно испытать интенсивное воздействие видимого и инфракрасного света. В таких условиях, излучение Солнца может достигать около 1500 Вт на квадратный метр, что сопоставимо с интенсивностью солнечного света на Земле.
Однако, в отличие от Земли, в космосе нет атмосферы, которая могла бы рассеивать или поглощать это излучение, что делает его воздействие более суровым.
Однако не только видимое излучение представляет опасность. Ультрафиолетовое излучение Солнца, которое не видно глазом, также существенно. В отсутствие озонового слоя, ультрафиолетовое излучение может быстро вызвать ожоги, похожие на солнечные ожоги на пляже.
Особое внимание заслуживает ионизирующее излучение, которое часто ассоциируется с "радиацией" в обиходном понимании. Этот тип излучения способен выбивать электроны из атомов, разрушая молекулы и убивая клетки. Особенно опасно, если ионизирующее излучение повреждает ДНК живых клеток, что может привести к развитию рака.
Ионизирующее излучение может быть как электромагнитным, так и частицами. Солнце излучает оба типа. Тем не менее, для того чтобы ионизирующее излучение оказало летальное воздействие, потребуется больше времени, чем на развитие гипоксии от нехватки кислорода.
В контексте солнечных вспышек, они могут генерировать значительное количество энергетических частиц, которые могут быть смертельными для астронавтов, находящихся в космосе без соответствующей защиты. Но даже в этом случае смерть от радиационного воздействия, скорее всего, наступит не мгновенно, а после более длительного периода времени, по сравнению с нехваткой кислорода.
Напишите в комментариях, что в статье оказалось для вас самым неожиданным и удивительным!
ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на наш YouTube канал!
Ставьте ПАЛЕЦ ВВЕРХ и ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на Дзен канал
Читайте также:
