Если верить кино, в открытом космосе с человеком происходит следующее:
Он орёт (и это в вакууме!), мгновенно замерзает, потом взрывается, а его глаза вылетают из орбит — желательно в режиме замедленной съемке.
А теперь — скучная реальность. Тем более - реальный случай был!
В 1966 году обычный техник NASA по имени Джим ЛеБланк оказался в вакууме.
Его костюм разгерметизировался на «высоте» 37 км — там, где воздух заканчивается, а здравый смысл обычно умирает первым. Через 87 секунд его вытащили.
Давайте разберёмся, что именно произойдёт с вашим телом в космосе по секундам —
когда закипает слюна,
почему нельзя задерживать дыхание,
и сколько у вас есть секунд, чтобы остаться человеком, а не красивым "бывшим организмом" для учебника по аэрокосмической медицине. А главное - можно ли быстро замерзнуть при температуре минус 150.
Первая секунда: ваши лёгкие превращаются в воздушный шар
Земная атмосфера давит на нас с силой 101 300 паскалей (или 1 атмосфера, 760 мм рт. ст.). В космическом аппарате поддерживается аналогичное давление.
В открытом космосе давление падает практически до нуля за доли секунды. Воздух в лёгких расширяется мгновенно и с огромной силой — представьте, что внутри вас взорвалась граната.
Если попытаетесь задержать дыхание — лёгкие разорвутся. Воздушные пузыри попадут прямо в кровеносные сосуды. Это называется артериальной газовой эмболией, и звучит это так же плохо, как и ощущается. Поэтому космонавты знают железное правило вакуума: выдыхай!
Секунды 2–15: когда тело решает стать воздушным шаром
Температура кипения воды зависит от давления. На Земле вода закипает при 100°C. В вакууме — при температуре вашего тела, вода будет кипеть!
Это означает, что все жидкости на поверхности вашего организма — слюна, слёзы, влага в горле и лёгких — начинают испаряться.
Тело начинает опухать. Эксперименты NASA на животных показали: человеческое тело может раздуться примерно в два раза от нормального размера. Но — и это главное — кожа достаточно эластична, чтобы не лопнуть.
А как же миф о взрывающихся телах из голливудских фильмов?
Чистая фантастика. Ваша кожа выдержит. Хотя синяки по всему телу — гарантированы.
Глаза опухают первыми. На их поверхности может образоваться лёд из-за быстрого испарения влаги. Язык разбухает. Конечности превращаются в нечто похожее на переполненные водяные шары.
В 1960 году пилот ВВС США Джо Киттингер прыгнул с высоты 31 км (практически космос), и его правая перчатка разгерметизировалась. Рука раздулась в два раза, посинела и стала почти неподвижной. Но самое удивительное: через три часа после приземления опухание полностью исчезло. Никаких долговременных повреждений.
Секунды 9–15: мозг отключается
Это самый важный рубеж. Когда лёгкие теряют весь кислород в вакуум, венозная кровь — та, что должна была насытиться кислородом — вместо этого теряет остатки газа. Обычный газообмен переворачивается с ног на голову.
Через 9–15 секунд эта кровь достигает мозга. Наступает гипоксия — кислородное голодание. Вы теряете сознание.
Трагедия «Союза-11» в 1971 году подтверждает эту временную шкалу. Трое советских космонавтов — Георгий Добровольский, Владимир Волков и Виктор Пацаев — погибли от разгерметизации капсулы при спуске.
Биодатчики показали: сердце одного из них остановилось через 40 секунд. Но сознание они потеряли раньше — примерно через 20 секунд. При вскрытии врачи обнаружили кровоизлияния в мозг, под кожу, во внутреннее ухо.
Секунды 15–30: золотое окно спасения
К этому моменту вы уже без сознания. Но организм ещё не вышел из строя полностью. От 15 до 30 секунд — это критическое окно, когда спасение реально возможно.
Газовые пузыри продолжают расширяться в кровеносных сосудах, замедляя кровообращение. Ткани мозга начинают испытывать дефицит кислорода. Под кожей скапливается газ. Может начаться кровоизлияние в мозг, как показала аутопсия космонавтов «Союза-11».
Но если вас вернут в давление за эти 30 секунд — повреждения обратимы. И на МКС есть всё необходимое оборудование для реанимации.
Реальный случай в вакууме
Американский техник Джим ЛеБланк тестировал лунный скафандр в вакуумной камере NASA, когда шланг подачи воздуха и давления неожиданно отсоединился.
Давление внутри костюма упало до 0,007 атмосферы всего за секунду — это соответствует условиям на высоте 36 километров, где воздуха почти нет.
Он потерял сознание через 12 секунд. Коллеги сразу поняли, что произошло, и включили аварийный режим быстрого заполнения камеры.
Спустя 87 секунд после начала аварии давление снова стало безопасным. ЛеБланк пришёл в себя, чувствуя резкую боль в ухе. На этом всё и закончилось: никаких разрывов лёгких, серьёзных травм или долговременных последствий. Он вернулся к работе и прожил обычную жизнь, не испытывая хронических проблем из‑за этого инцидента.
Хорошо, вакуум не настолько опасен, что даже спустя полторы минуты человек выжил. Но как быть с холодом?
В теневой стороне поблизости от Земли температура в космосе: -150°C. Межзвёздный вакуум еще хуже - 2,7 Кельвина (-270,45°C).
Почему вы не замёрзнете мгновенно
Один из самых стойких мифов о космосе — что вы превратитесь в ледышку за секунды. Это физически невозможно. В атмосфере тепло передаётся через конвекцию - то есть движение воздуха. В вакууме конвекции нет. Остаются только излучение и испарение.
Испарение влаги с кожи действительно охлаждает тело довольно быстро. Вы почувствуете холод на лице и верхней части тела. Но полное замерзание — это вопрос нескольких минут, не секунд.
Космос не холодильник быстрой заморозки. Скорее термос, который плохо проводит тепло.
Чему учит нас первый выход в открытый космос
18 марта 1965 года советский космонавт Алексей Леонов совершил первый в истории выход в открытый космос. Это был триумф — но едва не закончившийся катастрофой. Его скафандр «Беркут» вздулся в вакууме настолько, что Леонов не мог согнуть суставы. Он физически не помещался обратно в люк капсулы.
Леонов принял опасное решение: открыл клапан выпуска воздуха и начал медленно сдувать костюм. Риск был огромен — гипоксия, декомпрессионная болезнь, потеря связи с центром управления. Но это был единственный способ вернуться живым. К тому же Леонов сильно перегрелся — инженеры просто не рассчитали, сколько тепла производит человеческое тело при физической работе в космосе.
Первый американский астронавт кто вышел в открытый космос - Эд Уайт столкнулся с похожей проблемой на миссии «Джемини-4» в том же 1965 году. Его костюм тоже вздулся, и ему потребовалось более пяти минут, чтобы втиснуться обратно в капсулу. Ранние скафандры были не только примитивны — они были откровенно опасны.
Реальность космического вакуума страшна, но не так безнадёжна, как нам показывали в кино. Человеческое тело удивительно устойчиво. А современная медицина знает, как его вернуть даже после такого экстрима.