Представьте: вы в открытом космосе, ремонтируете что-то на МКС. Вдруг чувствуете — скафандр повредился. Воздух уходит. Что делает человек инстинктивно? Правильно, набирает полную грудь и пытается не дышать. Кажется логичным — сохранить последний запас кислорода. Но это решение ошибочно и опасно.
Вакуум — это не кино
В фильмах космонавт без скафандра либо мгновенно замерзает, либо взрывается. На деле иначе. Вакуум космоса не действует моментально. У вас есть время среагировать. Звучит обнадеживающе? Вот только большинство людей потратят эти секунды на неправильное действие.
Почему инстинкт — предатель
Наш мозг работает по земным правилам. Нет воздуха? Задержи дыхание и беги к источнику кислорода. Под водой это спасает. В космосе — приводит к проблемам.
Что происходит с воздухом в легких
На Земле на нас давит атмосфера — около 1 атмосферы давления. Воздух в легких находится под этим же давлением. Всё в равновесии.
В космосе давления нет. Вакуум. И вот тут начинается проблема.
Воздух в ваших легких начинает расширяться. Причем очень быстро и очень сильно. Закон Бойля-Мариотта из школьной физики: при уменьшении внешнего давления газ расширяется. Если давление падает до нуля, газ стремится занять всё доступное пространство.
Легкие — не резиновый шарик. Попытаетесь задержать дыхание? Воздух начнет распирать их изнутри. Может произойти баротравма — повреждение легочной ткани от избыточного давления. Только здесь "избыточное" — это нормальное атмосферное давление воздуха внутри вас против вакуума снаружи.
Но это только начало цепочки. Если легочная ткань повреждается, воздух может попасть в кровеносные сосуды. Образуются пузырьки газа в крови — газовая эмболия. Эти пузырьки способны закупорить артерии в важных органах. Даже если вас потом вернут в скафандр и восстановят давление, такие повреждения бывают серьезными.
Шанс в выдохе
А теперь другой сценарий. Вы выдыхаете весь воздух из легких.
Пустые легкие не повредятся. Нечему расширяться. Да, вы останетесь без кислорода в легких. Зато кислород, который уже циркулирует в крови, никуда не денется. Он продолжит снабжать мозг. Секунд 10-15 у вас точно есть — можете соображать и двигаться.
Ученые проверяли: люди выживали в вакуумных камерах по 30-60 секунд, если дышали правильно. Без долгих последствий. Так что если напарник рядом или шлюз в паре метров — шансы неплохие.
История Джо Киттингера
Летчик Джо Киттингер в 1960-м забрался на 31 с лишним километр — практически край космоса. Гондола открытая, только скафандр между ним и пустотой.
Во время подъема у него разгерметизировался правый рукав перчатки. На такой высоте давление почти как в космосе. Рука оказалась фактически в вакууме. Киттингер чувствовал сильную боль, рука распухла и перестала двигаться.
Но он продолжил миссию и совершил прыжок. Когда спустился на землю и давление восстановилось, рука вернулась в норму. Организм справился без долгосрочных последствий. Потому что он не задерживал дыхание и правильно действовал в условиях разгерметизации.
Что еще произойдет в вакууме
Помимо проблем с легкими, будут и другие физические эффекты. Правда, они менее критичны в первые секунды.
Вода на языке и в глазах начнет кипеть. Не от температуры, а от низкого давления. Это интересное физическое явление, хотя и неприятное.
Тело распухнет. Жидкости в тканях будут испаряться и расширяться. Но кожа достаточно прочная и эластичная.
Температура? Вопреки мифам, вы не замерзнете мгновенно. В вакууме нет среды для передачи тепла. Вы теряете его только через излучение, а это медленный процесс.
Солнечная радиация — тоже проблема, но не в первую минуту.
Алгоритм выживания
Итак, скафандр поврежден. Алгоритм простой:
Выдохните. Полностью. Не пытайтесь сохранить воздух в легких.
Не паникуйте. Используйте время, которое у вас есть.
Двигайтесь к безопасному месту. Если рядом шлюз станции — туда. Если партнер — к нему.
Прикройте место разрыва рукой, если можно. Это замедлит потерю давления.
Не пытайтесь вдохнуть. В вакууме нечего вдыхать.
Подготовка космонавтов
Космонавты отрабатывают сценарии разгерметизации на Земле. В барокамерах создают условия низкого давления. Есть специальные упражнения на контроль дыхания. Учат осознанно выдыхать в стрессовых ситуациях.
Это может показаться мелочью, но именно такие детали спасают жизни.
Насколько это реально
Вот что интересно: за всю историю космонавтики скафандр в открытом космосе ни разу не разгерметизировался полностью. Делают их знатно — слоев защиты несколько, системы дублируются, датчики все контролируют. Несколько слоев защиты, резервные системы, постоянный мониторинг.
Но теоретически это возможно. Микрометеорит, острый край конструкции, неисправность оборудования. Шанс мал, но не нулевой.
На МКС всегда есть напарник во время выхода в открытый космос. Если что-то случится, он может помочь вернуться в шлюз или придержать пострадавшего, пока не восстановится давление.
Эволюция против космоса
Наш организм эволюционировал миллионы лет на Земле. Все рефлексы настроены на условия с атмосферой, гравитацией, воздухом.
Откуда вообще взялась привычка задерживать дыхание? Это же базовый навык выживания, которому миллионы лет. Наши предки ныряли за едой, скрывались от хищников под водой, пережидали дым в пещерах. Работало безотказно — набрал воздуха, и на какое-то время в безопасности.
Но космос — это среда, к которой мы биологически не приспособлены. Здесь действуют другие законы физики. То, что работало тысячи лет, здесь перестает быть эффективным.
Разум должен победить инстинкт. А это невероятно сложно, когда счет идет на секунды и адреналин зашкаливает. Именно поэтому космонавтов тренируют снова и снова — чтобы правильное действие стало автоматическим.
Основные выводы
Разрыв скафандра в космосе — ситуация экстремальная, но не обязательно фатальная.
Самое важное правило: выдохнуть, а не задержать дыхание. Воздух в легких при нулевом внешнем давлении создает избыточное давление изнутри. Это может привести к баротравме и другим серьезным проблемам.
Пустые легкие — это ваш шанс. Кислород в крови еще некоторое время будет питать мозг. У вас будет 10-15 секунд активного сознания и до минуты без серьезных повреждений, если действовать правильно. Этого может хватить, чтобы добраться до безопасного места.
Космос требует знаний и правильных действий. Даже в экстремальных условиях можно увеличить шансы на спасение.
Задержать дыхание — это последнее, что стоит делать в вакууме. Запомните это. Вдруг когда-нибудь полетите в космос.