Какой вакуум в космосе
Содержание
Из чего состоит межпланетное пространство (вакуум) в космосе?
Раз вопрос о межпланетных пространстве, то имеется в виду не весь космос, а чисто в пределах Солнечной системы. Потому что весь космос — это пространство по большей части межгалактическое, а не межпланетное.
И в нашем ближнем межпланетном космосе всего три составные части (почти по классику): излучение, пыль и солнечный ветер (который НЕ излучение, а поток протонов, то есть вещество). При этом солнечный ветер и излучение распределены более-менее равномерно по всем направлениям (но, понятно, не по радиусу), а вот пыль в основном сконцентрирована вблизи плоскости эклиптики, то есть там, где в основном и крутятся все кометы, из которых потом и получается пыль.
Считать ли это пространство вакуумом — зависит от точки зрения на вакуум. Сколь ни парадоксально, межпланетное пространство «более вакуумное», чем межзвёздное, при том, что концентрация частиц в межпланетном больше на несколько порядков. Всё дело в расстояниях. Как тут уже отметили, среда тогда вакуум, когда длина свободного пробега частиц существенно больше размеров «сосуда». И вот тут оказывается, что размер имеет значение. При той концентрации вещества, что имеется в пределах Солнечной системы (если не совсем уж близко к Солнцу) средняя длина свободного пробега оказывается больше размеров системы. А вот для межзвёздных расстояний, измеряемых не световыми минутами или даже световыми часами, а световыми годами, десятками световых лет, длина свободного пробега, при всей своей огромности, оказывается меньше характерных размеров рассматриваемой области. Поэтому в межзвёздном пространстве не вакуум — например, в нём может распространяться ударная волна от взрыва Сверхновой. Не разлёт вещества (он тоже есть, куда ж без него), а именно полноценная ударная волна как фронт возмущения среды.
Космический вакуум — он не пустой..
Пустота — вакуум из чего то, да состоят. Не бывает НИЧЕГО из НИЧЕГО.
«Назревает представление, что вакуум не есть пустота с температурой абсолютного нуля… а есть активная область максимальной энергии доступного нам космоса. То есть, пустоты нет»
Профессор Вернадский, Владимир Иванович
Можно ли извлечь энергию из пустоты?
Физики лишь недавно поняли, что на самом деле «пустота» вакуума вовсе не пуста. Вакуум, который раньше считали пустым и лишенным всякого вещества, является бездонным источником энергии. На квантовом уровне вакуум не является абсолютной пустотой.
Он является «морем» виртуальных частиц, которые постоянно колеблются из виртуального в реальное состояние и наоборот.
Откуда же взялась эта «энергия пустоты» — «энергия вакуума»?
Сторонником теории «энергии пустоты» был Никола Тесла, утверждавший, что из вакуума можно извлекать энергию в неограниченных количествах. Ранее ученые полагали, что «энергия пустоты» нарушает первый закон термодинамики (закон сохранения энергии). В настоящее время вопрос об «энергии вакуума» возник в связи с изучением «темной энергии».
Вакуум, разделяющий галактики, является одновременно величайшим резервуаром энергии Вселенной. Количество «темной энергии» в космосе превосходит энергию всех звёзд и галактик. Проанализировав данные со спутника WMAP, учёные пришли к выводу: не менее 74% Вселенной состоит из «темной энергии» — энергии чистого вакуума. «Темная энергия» создает антигравитационное поле, которое расталкивает галактики прочь друг от друга и заставляет их разлетаться с возрастающей скоростью.
Ни одна из теорий не объясняет «темную энергию», хотя имеются экспериментальные доказательства её существования. Вместе с тем, никто не знает, как посчитать «энергию пустоты». Учёные полагают, что это один из важнейших вопросов физики, поскольку ответ на него определит судьбу Вселенной….
По знаменитому уравнению Эйнштейна — E = mc2 — энергия вакуума имеет массу. Это означает, что она оказывает гравитационное влияние на расширение Вселенной. Однако, воздействие энергии вакуума противоположно влиянию обычной материи. Вещество замедляет расширение и может в итоге остановить и обратить его вспять. Энергия вакуума, напротив, ускоряет расширение, как при инфляции.
В сентябре 2009 года международной группой ученых была начата работа над проектом «Икар» — теоретической разработкой по изучению возможности создания межзвездного космического корабля с термоядерным двигателем, которая впоследствии могла бы лечь в основу проектирования непилотируемой миссии. Проект осуществляется под руководством фонда Tau Zero и Британского межпланетного общества. Предполагается спроектировать двигательную установку, основанную на термоядерной реакции, и способную обеспечить разгон корабля до 10-20 % от скорости света.
Проектом «Икар» предлагается использование самого энергоёмкого из известных человечеству энергоносителей — антиматерии на основе получения её из вакуума. Проблема в том, что в мире за год вырабатывается всего лишь 10 нанограмм (10−9 грамма) антивещества.
Антивещество самая дорогая субстанция на Земле, производство 1 мг позитронов стоит примерно $25 млн.
Ученые подсчитали, что при вступлении во взаимодействие 1 кг антивещества и 1 кг вещества, выделится приблизительно 1,8·1017 джоулей энергии, что эквивалентно энергии выделяемой при взрыве 42,96 мегатонн тротила. Эта энергия позволит разогнать космический корабль до субсветовых скоростей. Физики считают, что всего лишь 4 мг позитронов будет достаточно, чтобы доставить корабль на Марс всего за несколько недель. Антивещество способно высвободить примерно в миллиард раз больше энергии, чем обычное ракетное топливо.
****************
Собственно о вакууме.. хочу поговорить.. (точнее порассуждать вместе с вами)
Мысли всякие спать не дают, мучают, а порою вовсе сносит крышу от догадок да различных противоречий.
Дело в том, что мы — Земля, движемся в пространстве с невероятной скоростью, да еще и по спирали:
И каким же образом мы вообще можем двигаться в пустоте, вакууме, если там попросту не отчего отталкиваться?
Гравитация — ну и что же это за понятие такое? (Антигравитация туда же)
Вика пишет: (хотя я ей не верю, брехливая жутко)
Гравита́ция (притяже́ние, всеми́рное тяготе́ние, тяготе́ние) (от лат. gravitas — «тяжесть») — универсальное фундаментальное взаимодействие между всеми материальными телами. В приближении малых скоростей и слабого гравитационного взаимодействия описывается теорией тяготения Ньютона, в общем случае описывается общей теорией относительности Эйнштейна. Гравитационное взаимодействие происходит между любыми объектами, имеющими гравитационные свойства, определяемые массой. Это взаимодействие самое слабое и существенно только для тел с большими массами. Осуществляется посредством гравитационного поля, частицей которого предположительно является гравитон. Этот тип взаимодействия изучен недостаточно, хотя закон гравитационного взаимодействия известен давно.
Значит так, мы имеем массу (мы, это Земля и мы все биологические, кремневые и иные) масса значит, может меняться от скорости вращения.. То есть:
Не дай (какой то там БОГ) решит снизить каким то чудом, скорость движения нашей Земли в пространстве — то мы, мы это ЛЮДИ, станем весить больше в несколько раз (или десятков раз) всё зависит от скорости замедления (торможения) да и собственно количества времени на процесс торможения — замедления. Ну чё.. был 80 кг. вес, а стал 800 кг, и…И что будет с нами? Скелет — (кости..) кровеносная система и все остальное? Все системы наших организмов были «заточены» под условия, текущего момента времени на Земле (то есть сейчас, сегодня, завтра) Как только параметры среды обитания изменились, то нам всем крышка. Лопнем как шарик воздушный. Как то так вот….
Теперь про массу и скорость
Придать Земле дополнительное ускорение — и Земля потеряет массу, и мы с вами тоже, ого.. не может быть!? Это как так? — многие из вас именно так и спросят. Движение (скорость и есть масса) — ну а куда же делась гравитация?
Чем быстрее мы движемся — тем легче становимся.
???
Ну по закону вроде бы так и должны быть — они ДОЛЖНЫ притягиваться!
Да так — почему то они не хотят притягиваться … Хммм… а почему ?
БРЕД — бредовский…
Ну ведь ЭТО так!
А нам впаривают что? (Впаривают на уроках физики, такую дичь, что нет слов!) Законы вселенной для всех и всего действуют одинаково — согласны?
Смотрим интересное видео… (а после него будут вопросы у вас.)
На первом видео, схематично показано, как Земля движется в спиралевидном вихре. Словно некий танец.. Скорость вращения Земли, высчитать не возможно. Полагаю что мы не знаем таких методов счислений. (ну это пока мы не знаем, время идет, умнеем) Наши тела, и как всё сущее вокруг нас, имеют массу, которая неким образом коррелирует со скоростью движения Земли в пространстве. Быстрее Земля движется, мы становимся легче (только вот относительно чего, мы легче?) Медленно — значит вес увеличивается. Ну по другому и быть не может. Вон на видео, дедулька штангу 50 кг, лихо вертит над головой. А всё по тому, что блинам — придали ускорение и довольно таки быстрое…Куда же делся вес?
*****************
«Вселенная огромна. Расстояние от Земли до Солнца составляет 150 миллионов километров. Расстояние от солнечной системы до центра Галактики в 2 млрд раз больше расстояния от Земли до Солнца. В свою очередь, размеры наблюдаемой Вселенной в миллион раз больше расстояния от Солнца до центра нашей Галактики. И все это огромное пространство заполнено невообразимо большим количеством вещества.
Масса Земли составляет более чем 5,97·1027 г. Это такая большая величина, что ее трудно даже осознать. Масса Солнца в 333 тысячи раз больше. Только в наблюдаемой области Вселенной суммарная масса порядка десять в 22-й степени масс Солнца. Вся безбрежная огромность пространства и баснословное количество вещества в нем поражает воображение».
Само понятие «физический вакуум» появилось в науке как следствие осознания того, что вакуум не есть пустота, не есть «ничто». Он представляет собой чрезвычайно существенное «нечто», которое порождает все в мире, и задает свойства веществу, из которого построен окружающий мир..
Наука все глубже проникает в сущность вакуума. Выявлена основополагающая роль вакуума в формировании законов вещественного (материального) мира. Уже не является удивительным утверждение некоторых ученых, что «все из вакуума и все вокруг нас – вакуум». Физика, сделав прорыв в описании сущности вакуума.
*****
Взаимодействие с пустотой
По мнению многих специалистов, для дальних космических полетов необходимы альтернативные способы перемещения в космическом пространстве. Один из них предлагает казахстанский изобретатель Владимир Глушко — личность в казахстанской науке весьма неоднозначная. Научных степеней не имеет, зато за плечами пять заявок на открытия, более сотни изобретений, многие из которых внедрены еще в СССР. Провел ряд масштабных экспериментов, и в космосе в том числе. В частности, на станции «Мир» в рамках казахстанско-российской программы физико-техническая лаборатория Глушко подтвердила свое же открытие о наличии во Вселенной гравитационного излучения, которое инициирует все биоритмы живой материи.
Чё?
…гравитационные излучения, которое инициирует все биоритмы живой материи.?
Ого.. вот оно что!
Излучения, которое инициирует все биоритмы живой материи. Хмм.. стало быть, управляющие команды поступают на Землю, в виде излучения? Из космического вакуума.? ЭТО — Значит, что там уже не пусто, как ранее утверждали ученные… Видимо пока что нет у земных ученных понимания, что это за излучение такое, и откуда оно исходит. Но не понимать, не видеть его — не значит, что его нет (излучения)
Так вот (данные за 2014 год) моя заметка.
Я ранее находил труды интересной мадам, Noemi Kempe живет в Австрии, (физик) и то что она делает, достойно внимания…
Я хочу сказать, что мы с вами под постоянной корректировкой.
Некто, Нечто..(сами придумайте кто это) посылает, на Землю, из глубин космоса (пространства, вакуума) примерно каждые 27/30 (примерно) дней, некую информацию в виде излучения, которое влияет на нас «биологических»
Австрийский учёный физик Noemi Kempe говорит об этом на своих семинарах, которые проводит по миру. Она научилась каким-то образом собирать «ИНФОРМАЦИЮ», которая периодически «облучает» Землю, ну и лечит этим людей. (Это не фантастика) Весьма и весьма успешно. (Знаю что при этом она использует воду «H2O»)
Вопрос который у вас всех закономерно возникнет: Кто же именно это излучение (волны информации создаёт? … Вряд ли кто то вам ответит на сей вопрос.
Информация о «Noemi Kempe» (Немецкий Язык)
/Ноэми Кемпе: Неожиданная сила «эпигенетики» и важность воды
«Может быть, мать клетки была капелька воды» полагает, доктор Ноэми Кемпе, физик и директор Института биосенсорики и биоэнергетики, исследования окружающей среды (IBBU) в Lieboch близ Граца.
Клетки являются элементарными частицами всех живых существ; живые организмы представляют собой сложные системы с различными иерархий, которые имеют свойства в верхних уровнях, которые не присутствуют в подсистемах.
Объектом ДНК в клетке является длительное хранение и передача информации о структуре РНК (рибонуклеиновой кислоты) и белков из поколения в поколение. Эпигенетика — занимается унаследованных изменений в регуляции генов друг от друга без прямого изменения последовательности ДНК. Эпигенетические изменения могут быть введены с помощью химических или физических факторов внешней среды.
Но биологические, психологические и социальные факторы способны модулировать эпигеном. «У нас есть невыразимая власть над нашими генами и генами наших детей», говорит д-р Кемпе. Поскольку «Наследование» — является распространением информации для следующего поколения.» И «с пониманием мы можем эпигеном» изменения.
Во всех процессах жизни, вода, как материал — играет решающую роль. Таким образом, масса клеток до 70 процентов воды, и она сохраняет свою форму, потому что вода является практически несжимаемой жидкостью.
Вода имеет транспортную функцию и полностью интегрирована в процесс информации. Вода доставляет всю информацию, во внутрь клеток, а также и все полезные химические вещества. «Крайне важно, заботиться о том, сколько вы пьёте воды», и какая это вода…/
Заявляю вам это, как «закаленный ученый» родилась в Москве, в 24 года переехала в Австрию, Есть в воде «тонкие магнитные поля», физика обнаружила их, в последствии они натолкнулись на еще один необычный способ, с помощью которого можно измерить эти поля как в человеческом организме, а также в воде.
«Из моря жизнь вышла»
«Основной памятью для информации, для нашей жизни является вода,» Доктор Кемпе теперь убеждена в этом. Использование биорезонансной технологии: ученные уже могут измерять определенные частоты воды и связывать их с «частотным атласом человеческого тела» (а также отдельных органов и частей тела)
«Врачи не имеют ни малейшего представления о физике воды, информатике, химии,»
Вода есть книга Земли.
Вода это жизнь.
Вода является общим благом
Noemi Kempe.
Что же там в вакууме? — (по всей видимости, нам знать это еще РАНО…)
**********************
А при чем здесь ВОДА? —
Как это причем вода ? Ну так Земля наша покрыта водичкой 72% — так ведь? Стало быть все что из космического пространства прилетает на Землю в виде всяческих излучений, все это дело, оседает на воду (Вода словно некий антенный комплекс) ну а четвертое состояние воды мы уже знаем — четвертое состояние воды — информационное, все что эти самые излучения несут, все это в воде аккумулируется..
Мы потребляем воду, не зная о том что за информацию мы получаем вместе с водой. А вода, как известно, вездесуща, так что все клеточки наших тел, водичка посетила, и всё что нужно было доставить в виде информации, доставила по назначению.
Вы же не будите спорить что мы сами из воды состоим. Тут уместно будет пошутить, подобное притягивает подобное (вода к воде). Еще раз убеждаюсь, как мало мы собственно знаем о себе и среде обитания…
Благодарю за прочтение.
1. Человек сможет выжить, если его вернут из открытого космоса в нормальную атмосферу в течение 90 секунд.
2. Человек не взорвется.
3. Человек будет находиться в сознании и сможет совершать активные действия примерно 5-10 секунд.
4. Если человек не будет спасен, то первопричиной его смерти будет недостаток кислорода (т.е. он задохнется).
А теперь разберем эти вопросы подробнее.
Сможет ли человек выжить?
Наиболее полный ответ на этот вопрос можно найти из главы про атмосферное давление в Справочнике Космической биомедицины, Втором выпуске, NASA SP-3006. В этой главе описаны исследования воздействия вакуумной декомпрессии на животных. На странице 5 (после общего обсуждения низких давлений и эбуллизма (эбуллизм, образование пузырьков в жидкостях тела при резком снижении внешнего давления)) автор приводит описание предполагаемых результатов вследствие воздействия вакуума:
«Некоторая степень сознания будет вероятно сохранена в течение 9 — 11 секунд (см. главу 2 под Гипоксией). Вскоре после этого наступает паралич, сменяемый общими судорогами и затем снова наступает паралич. В это же время происходит быстрое образование водяного пара в мягких тканях и несколько медленнее — в венозной крови. Образование водяного пара будет отмечаться как распухание организма, возможно, в два раза по сравнению с нормальными объемами, если не предотвратить это стягивающим костюмом. (Было опытным путем установлено, что точно подогнанная эластичная одежда может полностью предотвратить эбулизм при снижении давления до 15 мм ртутного столба .) Сердечный ритм может повыситься первоначально, но затем быстро снизится. Артериальное кровяное давление также упадет в течение 30 — 60 секунд, в то время как венозное давление повышается из-за распирания венозной системы газом и паром. Венозное давление сравняется с артериальным или превысит его в течение одной минуты. Не будет фактически никакого эффективного обращения крови. После начального прорыва газа из легких во время декомпрессии газовый и водный пар продолжит течь наружу через дыхательные пути. Это непрерывное испарение воды охладит рот и нос практически до температуры замерзания; остальные части тела также будут охлаждаться, но более медленно.
«Cook and Bancroft (1966) сообщают о случайных случаях гибели животных из-за фибрилляции желудочков сердца в течение первой минуты подвергания близким к вакуумным условиям. Однако, животные как правило выживали, если рекомпрессия (восстановленеи давления) происходила в течение приблизительно 90 секунд…. После остановки сердца смерть была неизбежна, несмотря на попытки реанимации….
«Дыхание обычно начиналось спонтанно… Неврологические проблемы, включая слепоту и другие дефекты зрения были довольно распространенным явлением (см. проблемы из-за вскипания газа), но обычно исчезали довольно быстро.
«Очень маловероятно, что у человека, внезапно подвергнутого вакууму, было бы больше чем 5 — 10 секунд, чтобы спастись. Но если помощь подоспеет, то несмотря на серьёзные внешние и внутренние повреждения, разумно предположить, что рекомпрессия к терпимому давлению (200 мм ртутного столба) в течение 60 — 90 секунд могла привести к выживанию, и возможно к довольно быстрому восстановлению.»
Таким образом, человек скорее выживет, чем умрет, если его смогут спасти из октрытого космоса и вернуть в помещение с атмосферным (или хотя бы более 200 мм ртутного столба) давлением в течение 60-90 секунд. Стоит отметить, что это имеет отношение только к эффекту взрывной декомпрессии. Если человек совершит ошибку, пытаясь дышать в вакууме, это приведет к кессонной болезни с гораздо более серьезными последствиями для здоровья. Также попытка задержания воздуха в легких может привести к их разрыву и почти неминуемой смерти. Именно поэтому такая декомпрессия называется «взрывной».
Будет ли человек находиться в сознании?
Справочник Космической биомедицины отвечает на этот вопрос: «Некоторая степень сознания будет вероятно сохранена в течение 9 — 11 секунд…. Очень маловероятно, что у человека, внезапно подвергнутого вакууму, было бы больше чем 5 — 10 секунд, чтобы помочь себе.»
Больший объем информации о том, как долго человек смог бы оставаться в сознании, можно почерпнуть из авиационной медицины. Авиационная медицина определяет «время полезного сознания», то есть как долго после декомпрессии пилоты будут бодрствовать и будут способны принимать активные меры для спасения их жизни. Выше 50 000 футов (15 км) время полезного сознания составляет 9 — 12 секунд, как указано FAA в таблице 1-1 в Advisory Circular 61-107 (меньшее время для активно двигающегося человека; большее время для человека, сидящего спокойно). Изображение 2-3 Гида Бортврача ВВС США показывает 12 секунд полезного сознания выше 60 000 футов (18 км); по-видимому более длительное перечисленное время базируется на условии, что пилоты ВВС хорошо подготовлены физически к высотным полетам, и будут в состоянии использовать свое время эффективно даже когда частично потеряют сознание от гипоксии. Linda Pendleton добавляет к этому: «Взрывная или быстрая декомпрессия сократит время полезного сознания наполовину из-за поражающего фактора, обусловленного ускоренного выбросом адреналина темпа, в котором тело сжигает кислород.» Advisory Circular 61-107 говорит, что время полезного сознания выше 50 000 футов понизится с 9-12 секунд до 5 секунд в случае быстрой декомпрессии (по-видимому из-за «поражающего» фактора, описанного Pendleton).
Немного более интересная книга, «Выживание в космосе» Ричарда Хардинга, повторяет это заключение:
«В высотах, больше чем 45 000 футов (13 716 m), бессознательное состояние развивается через пятнадцать — двадцать секунд со смертью приблизительно после четырех минут.»
и далее:
«обезьяны и собаки успешно вернулись к жизни после подвергания вакууму до двух минут…»
Вскипит ли кровь человека?
Нет.
Кровь внутри организма находится под более высоким давлением, чем во внешней среде. Обычно кровяное давление составляет 75/120. «75» означает, что между ударами сердца, кровь находится под давлением 75 Torr (примерно 100 мбар) выше внешнего давления. Если внешнее давление падает до нуля, при кровяном давлении 75 Torr температура кипения воды составляет 46°С (115°F). Это значительно выше температуры тела 37°С (98,6°F). Кровь не закипит, потому что эластичное давление стенок кровеносных сосудах удержит давления достаточно высоким, так что температура тела будет ниже температуры кипения — по крайней мере, до тех пор, пока сердце не прекратит биться. (Если быть совсем точными, кровяное давление изменяется в зависимости от того, в каком месте организма оно измеряется, поэтому вышеприведенное заявление следует понимать как обобщение. Однако, в силу возникновения небольших очагов образования пара давление там повышается. В тех местах, где кровяное давление ниже, давление пара будет расти до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие. В результате общее давление будет одинаковым.)
Тело заморозится?
Нет.
В нескольких последних голливудских фильмах показано как люди, оказавшись в вакууме, мгновенно замораживаются. В одном из них, персонаж-ученый отмечает, что температура равна «минус 273 градуса» — то есть равна абсолютному нулю.
Но в практическом смысле, в космосе нет температуры — нельзя измерить температуру вакуума, потому что там её нет. Остаточных молекул вещества, находящихся в вакууме, недостаточно, чтобы проявился эффект температуры. Космос — не «холодный» и не «горячий», он «никакой».
Зато космос очень хороший изолятор. (По сути, вакуум — это то, что находится между стенками термоса). У космонавтов, как правило, возникает больше проблем с перегревом, чем с поддержанием необходимой температуры.
Если вы окажетесь в космосе без скафандра, ваша кожа ощутит лёгкую прохладу — вследствие того, что вода будет испаряться с поверхности кожи. Но вы не заморозитесь до твердого состояния!
Выжил ли кто-нибудь после воздействия вакуума?
Случай с участием человека описан Ротом (Roth), в техническом докладе НАСА «Аварийные ситуации, связанные с быстрой (взрывной) декомпрессией с участием субъектов в скафандрах» (“Rapid (Explosive) Decompression Emergencies in Pressure-Suited Subjects”). Основное внимание в докладе уделяется декомпрессии, а не собственно воздействию вакуума, но тем не менее в документе есть много полезной информации, включая результаты случаев декомпрессии с участием людей.
Зафиксировано несколько случаев пребывания людей в вакууме без видимых последствий. В 1966 техник НАСА в Хьюстоне подвергся декомпрессии до состояния космического вакуума при аварии во время испытания скафандра. Этот случай упоминает Рот. Техник потерял сознание через 12–15 секунд. Когда давление было восстановлено примерно через 30 секунд, он пришёл в сознание, без явного ущерба для организма. Некоторые побробности можно найти здесь.
Прежде чем сделать вывод, что пребывание в космосе безвредно, следует отметить, что в том же докладе Рот приводит отчёт о вскрытии жертвы взрывной декомпрессии: «Сразу после быстрой декомпрессии, было отмечено, что у него начался умеренный кашель. Вскоре после этого было замечено, что он начал терять сознание, дежурные врачи описывали, что пациент стал совершенно вялым, малоподвижным и не реагировал на раздражители в течение 2–3 минут .
…Немедленно была начата процедура искусственного дыхания… Пациент вдохнул спонтанно, при достижении атмосферного давления он сделал несколько вдохов. Они были крайне нерегулярны, в количестве двух или трёх…
В отчёте сообщается следующее: Основные патологические изменения, как указано выше, связаны с удушьем. Считается, что основной причиной смерти в этом случае может быть острая сердечно-сосудистая и дыхательная недостаточность, вторичной причиной — двусторонний пневмоторакс…»
В авиационной литературе отмечены многие другие случаи смерти вследствие
April 17, 2008
Тут, как обычно, возник жаркий спор о том, насколько правдоподобны фантастические фильмы по поводу того, можно ли что-то сделать без скафандра в вакууме и что вообще там происходит с человеческим телом. Наиболее частные заблуждения: замерзнет в бревно, разорвет на куски, кровь вскипит.
Чтобы развеять заблуждения копирую сюда пост из LJ http://ozzeoz.livejournal.com/98954.html
———————————-
Чтобы полностью закрыть вопрос о том, что произойдёт с человеком, оказавшимся в вакууме без скафандра, я сделал перевод статьи Джефри Лэндиса «Воздействие вакуума на человека». Некоторые обороты речи я упростил, а также исключил несколько абзацев в конце статьи, описывающих математические расчёты, как представляющие узкоспециальный интерес.
Насколько реалистичен эпизод из фильма «Космическая Одиссея 2001 года», в котором астронавт Боумэн перемещается в космическом пространстве без шлема? Как долго человек может находиться в вакууме? Взорвётся ли он? Выживет? Сколько времени он будет находиться в сознании?
Если кратко: Артур Кларк описал всё правильно в романе «Космическая Одиссея 2001 года». Человек может находиться в вакууме примерно девяносто секунд, он не взорвётся и будет оставаться в сознании около десяти секунд.
Можно ли выжить?
Самая интересная информация была обнаружена в “Bioastronautics Data Book” (Second edition, NASA SP-3006), в главе о последствиях барометрического давления. В этой главе рассматриваются опыты на животных при декомпрессии до состояния вакуума. В ней не приводятся никакие данные об опытах на людях.
стр. 5, (после общего обсуждения низких давлений и эбуллизма (эбуллизм, образование пузырьков в жидкостях тела при резком снижении внешнего давления)), автор приводит описание предполагаемых результатов вследствие воздействия вакуума:
«Некоторые уровень сознания, возможно, будет сохраняться в течение 9–11 секунд (см. главу 2 в Hypoxia). Вскоре после этого наступает паралич, сменяемый общими судорогами и затем снова наступает паралич. В это же время происходит быстрое образование водяного пара в мягких тканях и несколько медленнее — в венозной крови. Образование водяного пара будет отмечаться как распухание организма, возможно, в два раза по сравнению с нормальными объемами, если не предотвратить это с помощью противоперегрузочного костюма (pressure suit). (Было опытным путём установлено, что точно подогнанная эластичная одежда может полностью предотвратить эбуллизм при снижении давления до 15 мм ртутного столба .)
Сердечная деятельность сначала может увеличиться, но затем быстро снижается. Артериальное кровяное давление также падает в течение 30–60 секунд, а венозное давление повышается вследствие распирания венозной системы газом и паром. Венозное давление достигнет или превысит артериальное давление в течение одной минуты. Практически прекращается эффективная циркуляция крови. После первоначального истечения газа из легких во время декомпрессии, газ и водяной пар будут продолжать выходить через дыхательные пути. Это постоянное испарение воды будет охлаждать рот и нос почти до температуры замораживания; остальные части тела также будут охлаждаться, но более медленно.
«Кук и Банкрофт (Cook and Bancroft, 1966) сообщили о случаях гибели животных вследствие фибрилляции сердца в течение первых минут в околовакуумных условиях. Однако, животные, как правило, выживали, если рекомпрессии (восстановление давления) происходило в течение примерно 90 секунд. … После остановки сердца необратимо наступала смерть, несмотря на попытки реанимации …
«дыхания обычно начинается спонтанно… Обычным явлением являются неврологические проблемы, включая слепоту и другие дефекты зрения (см. проблемы, связанные с изменением газа), но, как правило, они довольно быстро исчезают.
«Маловероятно, чтобы человек, оказавшийся внезапно в условиях вакуума, смог спастись самостоятельно в течение 5–10 секунд. Но если срочная помощь поспеет, то, несмотря на серьёзные внешние и внутренние повреждения, разумно предположить, что рекомпрессия до допустимого давления (200 мм ртутного столба, 3,8 psia) в течение 60–90 секунд может привести к выживанию, и, возможно, к довольно быстрому восстановлению основных функций».
Заметим, что в этом рассуждении рассматриваются только эффекты, связанные с воздействием вакуума. Декомпрессия сама по себе может иметь катастрофические последствия, если лицо, находящееся в условиях декомпрессии, сделает ошибку, попытавшись задержать дыхание. Это приведет к разрыву легких и почти неминуемой гибели. Именно поэтому такая декомпрессия называется «взрывной».
Сколь долго можно оставаться в сознании?
“Bioastronautics Data Book” так отвечает на этот вопрос: «Некоторые уровень сознания, возможно, будет сохраняться в течение 9–11 секунд. Но маловероятно, чтобы человек, оказавшийся внезапно в условиях вакуума, смог спастись самостоятельно в течение 5–10 секунд.
В авиационной медицине имеется большой объём информации о том, сколь долго человек может оставаться в сознании. В авиационной медицине есть определение «срока полезного сознания» (“time of useful consciousness”), т.е. того периода времени после декомпрессии, в течение которого пилот будет в состоянии предпринимать активные меры для спасения своей жизни. На высоте более 50000 футов (15 км), время полезного сознания составляет от 9 до 12 секунд, как цитируется в . График 2-3 показывает время 12 секунд полезного сознания на высотах выше 60000 футов (18 км) — есть предположение, что этот, более длительный, срок получается вследствие того, что летчики ВВС больше натренированы для высотных полётов, и благодаря этому имеют возможность использовать свое время более эффективно.
Линда Пендлтон добавляет к этому: «взрывная или быстрая декомпрессия сокращает это время в два раза в связи с испугом, а выброс адреналина ускоряет темп сжигания кислорода». Циркуляр 61-107 сообщает, что время полезного сознания на высоте свыше 50000 футов уменьшается от 9–12 секунд до 5 секунд в случае быстрой декомпрессии (предположительно в результате фактора испуга, как описано у Л. Пендлтон).
Ричард Хардинг в своей книге «Выживание в космосе» (Survival in Space by Richard Harding), перекликается с этим выводом: «На высотах более 45000 футов (13716 м), бессознательное состояние наступает течение 15–20 секунд, а смерть наступает через четыре минуты или позднее». И далее: «обезьяны и собаки успешно оправилась от кратких (до двух минут) периодов, будучи незащищенными от воздействия…»
Закипит ли кровь?
Нет
Кровь внутри организма находится под более высоким давлением, чем во внешней среде. Обычно кровяное давление составляет 75/120. «75» означает, что между ударами сердца, кровь находится под давлением 75 Torr (примерно 100 мбар) выше внешнего давления. Если внешнее давление падает до нуля, при кровяном давлении 75 Torr температура кипения воды составляет 46°С (115°F). Это значительно выше температуры тела 37°С (98,6°F). Кровь не закипит, потому что эластичное давление стенок кровеносных сосудах удержит давления достаточно высоким, так что температура тела будет ниже температуры кипения — по крайней мере, до тех пор, пока сердце не прекратит биться (а в этот момент вам придётся беспокоиться совсем о других вещах!). (Если быть совсем точными, кровяное давление изменяется в зависимости от того, в каком месте организма она измеряется, поэтому вышеприведенное заявление следует понимать как обобщение. Однако, в силу возникновения небольших очагов локализовавшегося пара давление там повышается. В тех местах, где кровяное давление ниже, давление пара будет расти до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие. В результате общее давление будет одинаковым.)
Тело заморозится?
Нет.
В нескольких последних голливудских фильмах показано как люди, оказавшись в вакууме, мгновенно замораживаются. В одном из них, персонаж-ученый отмечает, что температура равна «минус 273 градуса» — то есть равна абсолютному нулю.
Но в практическом смысле, в космосе нет температуры — нельзя измерить температуру вакуума, потому что там её нет. Остаточных молекул вещества, находящихся в вакууме, недостаточно, чтобы проявился эффект температуры. Космос — не «холодный» и не «горячий», он «никакой».
Зато космос очень хороший изолятор. (По сути, вакуум — это то, что находится между стенками термоса). У космонавтов, как правило, возникает больше проблем с перегревом, чем с поддержанием необходимой температуры.
Если вы окажетесь в космосе без скафандра, ваша кожа ощутит лёгкую прохладу — вследствие того, что вода будет испаряться с поверхности кожи. Но вы не заморозитесь до твердого состояния!
Выжил ли кто-нибудь после воздействия вакуума?
Случаи с участием человека описан Ротом (Roth), в техническом докладе НАСА «Аварийные ситуации, связанные с быстрой (взрывной) декомпрессией с участием субъектов в скафандрах» (“Rapid (Explosive) Decompression Emergencies in Pressure-Suited Subjects”). Основное внимание в докладе уделяется декомпрессии, а собственно воздействию вакуума, но тем не менее в документе есть много полезной информации, включая результаты случаев декомпрессии с участием людей.
Зафиксировано несколько случаев пребывания людей в вакууме без видимых последствий. В 1966 техник НАСА в Хьюстоне подвергся декомпрессии до состояния космического вакуума при аварии во время испытания скафандра. Этот случай упоминает Рот (см. ссылку выше). Техник потерял сознание через 12–15 секунд. Когда давление было восстановлено примерно через 30 секунд, он пришёл в сознание, без явного ущерба для организма.
Прежде чем сделать вывод, что пребывание в космосе безвредно, следует отметить, что в том же докладе Рот приводит отчёт о вскрытии жертвы взрывной декомпрессии: «Сразу после быстрой декомпрессии, было отмечено, что у него начался умеренный кашель. Вскоре после этого было замечено, что он начал терять сознание, дежурные врачи описывали, что пациент стал совершенно вялым, малоподвижным и не реагировал на раздражители в течение 2–3 минут .
…Немедленно была начата процедура искусственного дыхания… Пациент вдохнул спонтанно, при достижении атмосферного давления он сделал несколько вдохов. Они были крайне нерегулярны, в количестве двух или трёх…
В отчёте сообщается следующее: Основные патологические изменения, как указано выше, связаны с удушьем. Считается, что основной причиной смерти в этом случае может быть острая сердечно-сосудистая и дыхательная недостаточность, вторичной причиной — двусторонний пневмоторакс…»
В авиационной литературе отмечены многие другие случаи смерти вследствие декомпрессии, в том числе один космический инцидент вследствие декомпрессии капсулы спускаемого корабля «Союз-11» в 1971 году. Анализ этой аварии можно найти в книге D.J. Shayler “Disasters and Accidents in Manned Spaceflight”.
Что касается воздействия вакуума на части тела — здесь материалов значительно меньше. В 1960 году во время высотного парашютного прыжка с воздушного шара-зонда имел место инцидент с воздействием вакуума на часть тела, когда у Джо Киттингера (Joe Kittinger, Jr.) упало давление в правой перчатке во время подъема на 103000 футов (19,5 миль или 31,4 км) в негерметизированной гондоле. Несмотря на потерю давления, он продолжил полёт, хотя в руке появилась сильная боль и она потеряла подвижность. После того, как он вернулся на землю, состояние его руки нормализовалось.
Киттингер писал в National Geographic (ноябрь 1960 г.): «На высоте 43000 футов (13,1 км) я понял, что не так. Моя правая рука ведёт себя неправильно. Я проверил давление в перчатке; воздушного пузыря в ней не было. Перспектива подвернуть кисть руки почти полному вакууму на пике подъёма вызвала у меня определенное беспокойство. Из своего предыдущего опыта я знал, что рука будет раздуваться, тв ней почти прекратится кровообращение, возникнет сильнейшая боль… Я решил продолжить подъём, и не стал сообщать наземному управлению о моих трудностях».
На высоте 103000 футов (31,4 км) он пишет: «Кровообращение почти прекратилось в моей разгерметизированной правой руке, она стала жёсткой и болезненной».
И во время посадки: «Дик смотрит на мою распухшую руку с беспокойством. Тремя часами позже опухоль спала, не оставив никаких последствий».
Случай декомпрессии, происшедший с Киттингером, рассматривается в книге Шейлера «Бедствиях и авариях во время пилотируемых космических полётов» (Disasters and Accidents in Manned Spaceflight):
«его правая рука в два раза превышала нормальный размер… Он пытался отключить некоторое оборудование ещё до посадки, но не смог, так как правая рука причиняла ужасную боль. Он приземлился в 13 мин 45. сек. покинув “Excelsior”. Через три часа после посадки его распухшая рука и кровообращение в ней вернулись в нормальное состояние».
См. также статью Леонарда Гордона в “Aviation Week” от 13 февраля 1996 года (Leonard Gordon, Aviation Week, February 13th 1996.)
Наконец, в конференции sci.space, Грегори Беннетт описывает реальный космический инцидент: «У нас был один случай с проколом в скафандре во время полетов «шаттлов». На STS-37, во время одного из моих летных экспериментов, одно из рёбер жёсткости на ладони перчатки одного из астронавтов разболталось в креплении, сместилось внутри перчатки и прокололо её между большим и и указательным пальцем. Не было взрывной декомпрессии, просто маленькое отверстие длиной 1/8 дюйма (около 3 мм), но это было весьма интересно, поскольку она была первой травмой, когда-либо произошедшей вследствие повреждения скафандра. Как ни удивительно, но астронавт даже не знал, что произошёл прокол! Он был настолько взвинчен адреналином, что только по возвращении из полёта заметил болезненный красный след на руке. Он думал, что перчатка просто натёрла ему руку и не беспокоился об этом… Что же случилось: когда металлическая пластина проколола перчатку, кожа руки астронавта частично запечатала отверстие. Он закровоточил в космос, и тут же его свернувшаяся кровь запечатала отверстие так, что осталась внутри дыры».
Взрывная декомпрессия
Обсуждение в этой статье сосредоточено исключительно на воздействии вакуума на человека. Однако в общем случае воздействие вакуума будет также включать в себя и быструю декомпрессию. Это событие обычно называют «взрывной декомпрессией», и, в отличие от простого воздействия вакуума на тело, явление взрывной декомпрессии само по себе весьма опасно. Как уже отмечалось, взрывная декомпрессия будет проявляться ещё сильнее, если субъект, подвергшийся декомпрессии, попытается задержать дыхание во время декомпрессии.
В «Справочнике лётного врача ВВС США» (“The USAF Flight Surgeon’s Guide”) Фишер перечисляет следующие последствия, вызванные расширением газов во время декомпрессии.
1. Желудочно-кишечный тракт во время быстрой декомпрессии
Одной из наиболее вероятных проблем в ходе быстрой декомпрессии является расширение газов в полостях тела. Расстройство брюшной полости во время быстрой декомпрессии, как правило, не сильно отличаются от тех, которые могут произойти во время медленной декомпрессии. Тем не менее, расстройство в брюшной полости может повлечь за собой существенные последствия. Из-за расширяющегося газа, находящегося в желудке, диафрагма перемещается вверх что может воспрепятствовать дыхательным движениям. Расстройства органов брюшной полости также могут воздействовать на отростки блуждающего нерва, что может послужить причиной сердечно-сосудистой депрессии, а в самых серьёзных случаях — вызывать снижение артериального давления, потерю сознания и шок. Обычно, внутрибрюшное расстройство после быстрой декомпрессии исчезает как только выходит наружу избыточный газ.
2. Лёгкие в ходе быстрой декомпрессии
Из-за того, что в лёгких, как правило, содержится относительно большой объем воздуха и из-за деликатной структуры лёгочной ткани и наличия сложной альвеолярной системы для прохождения воздуха считается, что легкие являются потенциально наиболее уязвимой частью тела во время быстрого декомпрессии. При быстрой декомпрессии избыточное давление нарастает быстрее, чем легкие могут его компенсировать, вследствие чего давление в лёгких будет нарастать. Если пути выхода воздуха из легких заблокированы полностью или частично, то в случае внезапного падения давления в кабине существует опасность возникновения высокого давления, что может привести к чрезмерному раздутию лёгких и грудной клетки.
Если дыхательные пути открыты, никаких серьезных травм в результате быстрого декомпрессии не происходит, даже если надета кислородная маска, но последствия будут катастрофическим, вплоть до смертельного исхода, если легочного проходы заблокированы — например, если пилот постарается задержать дыхание с легкими, полными воздуха. В этом случае воздух в легких во время декомпрессии не может выйти наружу, поэтому легкие и грудная клетка сильно расширяются из-за чрезмерно высокого внутрилёгочного давления, что приводит к разрыву легочных тканей и капилляров. Находящийся внутри воздух, разрывая легкие, проникает в грудную клетку и через разрывы в стенках кровеносных сосудов попадает в систему кровообращения. Воздушные пузырьки в больших количествах разносятся по всему организму и оказываются в таких жизненно важные органах, как сердце и мозг.
Движение этих воздушных пузырьков похоже на воздушную эмболию, возникающую у аквалангистов и при аварийном спасении с подводной лодки, когда человек поднимается с глубины с задержкой дыхания. Человеческие лёгкие устроены таким образом, что кратковременная задержка дыхания (например, глотание или зевание) не создаёт в легких давления, превышающего их предела прочности на растяжение.
3. Декомпрессионная болезнь (кессонная болезнь)
Учитывая скорость подъёма на сравнительно большие высоты, увеличивается вероятность декомпрессионной болезни.
4. Гипоксия (Hypoxia, кислородное голодание)
После разгерметизации кабины находящиеся в ней сразу же подвергаются механическому воздействию быстрой декомпрессии, а угроза последующей гипоксии становится всё более серьёзной с увеличением высоты. Время до потери сознания после падения давления в кабине снижается из-за того, что кислород переходит из венозной крови в легкие. Гипоксия является самой большой проблемой после декомпрессии.
Наблюдаемые признаки быстрой декомпрессии
…
а) Резкий, «взрывоподобный» шум. При столкновении двух различных воздушных масс возникает громкий шум. Именно из-за этого взрывоподобного шума часто используется термин «взрывная декомпрессия» для описания быстрой декомпрессии.
б) Летающий мусор. Быстрое истечение воздуха из кабины самолёта во время декомпрессии столь велико, что незакреплённые предметы, находящиеся в кабине, силой давления будут затягиваться в образовавшееся отверстие. Например, карты, графики, полётный журнал и прочие подобные предметы будут вылетать наружу через отверстие. Грязь и пыль на несколько секунд ухудшают видимость.
в) Туман. Воздуха при любой температуре и давлении имеет способность удерживать некоторое количество водяного пара. Резкое изменение температуры или давления изменяют способность воздуха удерживать водяной пар. При быстрой декомпрессии температура и давление снижаются, при этом снижается и количество удерживаемого воздухом водяного пара. Водяной пар, не удерживаемый воздухом, становится заметен в виде тумана. Это туман быстро рассеивается (например, в кабине истребителя). Если это салон более крупного самолета, туман рассеивается медленнее.
г) Температура. Обычно во время полёта температура в кабине поддерживается на уровне комфортности, однако при подъёме температура за бортом снижается. В случае декомпрессии температура в салоне быстро падает. Если у пилота нет соответствующего защитного костюма, может произойти переохлаждение и обморожение.
д) Давление.
От чего зависит скорость декомпрессии?
Время декомпрессии зависит от размера пробоины. Для скорости оценки можно предположить, что воздух выходит через отверстие со скоростью звука. Так как давление падает по мере истечения воздуха через отверстие, скорость истечения воздуха составляет примерно 60% от скорости звука, или около 200 метров в секунду при комнатной температуре воздуха (см. уравнение Хиггинса):
P = Po exp
Это позволяет вывести очень простое (и весьма приблизительное) правило: в объёме в один кубический метр отверстие площадью в один квадратный сантиметр вызовет снижение давление в десять раз примерно за сто секунд.
Это очень приблизительный подсчёт. Время прямопорционально объёму и обратнопропорционально размеру отверстия. Например, в объёме три тысячи кубометров через отверстие в десять квадратных сантиметров давление снизится от 1 атмосферы до 0,01 атмосферы за 60 тысяч секунд, или семнадцать часов (при более точном расчёте обнаружим, что это будет 19 часов).
Исчерпывающей работой по этому вопросу является труд Деметриадеса (Demetriades, 1954) “On the Decompression of a Punctured Pressurized Cabin in Vacuum Flight”.
Справочно. Когда давление снижается примерно до 50% атмосферного человек оказывается в области «критической гипоксии», а когда давление падает примерно до 15% атмосферного, оставшееся время полезного сознания сокращается до 9–12 секунд в зависимости от свойств вакуума.
Тэги: Apr2008 Полезные сведенья
Темы, имеющие некоторое отношение к этой (русскоязычный поиск в mysql все же очень не совершенен):
А что, в России правда такое по ТВ показывают? May 14, 2012
Ни о чем, но изрядно рассмешило сегодня February 1, 2014
Китайские нанотехнологии обогнали российские November 13, 2009
По телевизору говорят правду… May 6, 2015
Шимпанзе в 5 раз сильнее человека February 27, 2012
posted by aldekein.livejournal.com at April 17, 2008 Свернуть
весьма любопытно))
я, кстати, впечатлительная личность.
несмотря на то, что спокойно могу рассматривать любые фото и видео, когда читаю текст, невольно все примеряю на себя))
кстати, я бы пытался задержать воздух, не думая даже — если бы не прочел…
Архив:
Где начинается космос
Нельзя точно сказать с какой высоты начинается космическое пространство. Международная авиационная федерация определяет край пространства на высоте 100 км над уровнем моря, линия Кармана.
Нужно, чтобы летательный аппарат двигался с первой космической скоростью, тогда будет достигнута подъемная сила. ВВС США определили высоту в 50 миль (около 80 км), как начало пространства.
Обе высоты предложены в качестве пределов верхних слоёв атмосферы. На международном уровне определения края пространства не существует.
Линия Кармана Венеры расположена примерно в 250 км высоты, Марса — около 80 километров. У небесных тел, которые не имеют, или почти не имеют никакой атмосферы, такие как Меркурий, Луна Земли или астероид, пространство начинается прямо на поверхности тела.
При повторном входе космического аппарата в атмосферу определяют высоту атмосферы для расчета траектории так, чтобы к точке повторного входа ее влияния было минимальным. Как правило, повторно начальный уровень, равен или выше, чем линия Карманы. НАСА использует значение 400000 футов (около 122 км).
Какое давление и температура в космосе
Абсолютный вакуум недостижим даже в космосе. Так как найдётся несколько атомов водорода на определённый объем. При этом, величины космического вакуума недостаточно, чтобы человек лопнул, как воздушный шарик, который перекачали. Не произойдет это той простой причине, что наше тело достаточно прочное, чтобы удержать свою форму, но это его всё равно не спасёт организм от смерти.
И дело тут не в прочности. И даже не в крови, хоть в ней есть примерно 50% воды, она находится в закрытой системе под давлением. Максимум – вскипит слюна, слёзы, и жидкости, что смачивают альвеолы в лёгких. Грубо говоря, человек погибнет от удушья. Даже на относительно малых высотах в атмосфере условия враждебны человеческому телу.
Ученый ведут спор: полный вакуум или нет в космосе, но все-таки склоняются ко мнению, полное значение недостижимо за счет молекул водорода.
Высота, в которой атмосферное давление соответствует давлению паров воды при температуре человеческого тела, называется линией Армстронга. Она расположена на высоте около 19.14 км. В 1966 году астронавт испытывал скафандр и был подвержен декомпрессии на высоте 36500 метров. За 14 секунд он отключился, но не взорвался, а выжил.
Максимальные и минимальные значения
Исходная температура в открытом космосе, установленная фоновым излучением Большого Взрыва, составляет 2.73 кельвина (К), что равно -270.45 °C.
Это самая низкая температура в космосе. Само пространство не имеет температуры, а только материя, которая в нем находится, и действующая радиация. Если быть более точным, то абсолютный ноль — это температура в -273.15 °C. Но в рамках такой науки как термодинамика, это невозможно.
Из-за радиации в космосе и держится температура в 2.7 К. Температура вакуума измеряется в единицах кинетической активности газа, как и на Земле. Излучение, заполняющее вакуум, имеет другую температуру, чем кинетическая температура газа, а это означает, что газ и излучение не находятся в термодинамическом равновесии.
Абсолютный ноль — это и есть самая низкая температура в космосе.
Локально распределенная в пространстве материя может иметь очень высокие температуры. Земная атмосфера на большой высоте достигает температуры около 1400 К. Межгалактический плазменный газ с плотностью менее одного атома водорода на кубический метр может достигать температур нескольких миллионов К. Высокая температура в открытом космосе обусловлена скоростью частиц. Однако общий термометр будет показывать температуры вблизи абсолютного ноля, потому что плотность частиц слишком мала, чтобы обеспечить измеримую передачу тепла.
Вся наблюдаемая вселенная заполнена фотонами, которые были созданы во время Большого Взрыва. Он известен как космическое микроволновое фоновое излучение. Имеется большое количество нейтрино, называемое космическим нейтринным фоном. Текущая температура черного тела фонового излучения составляет около 3-4 К. Температура газа в космическом пространстве всегда является по меньшей мере температурой фонового излучения, но может быть намного выше. Например, корона Солнца имеет температуры, превышающие 1.2-2.6 миллионов К.
Человеческое тело
С температурой связано другое заблуждение, которое касается тела человека. Как известно, наше тело в среднем состоит на 70% из воды. Теплу, которое она выделяет в вакууме, некуда деться, соответственно, теплообмен в космосе не происходит и человек перегревается.
Но пока он успеет это сделать, то умрёт от декомпрессии. По этой причине, одной из проблем с которой сталкиваются космонавты – это жара. А обшивка корабля, который находится на орбите под открытым солнцем, может сильно нагреваться. Температура в космосе по Цельсию может составить 260 °C на металлической поверхности.
Твердые тела в околоземном или межпланетном пространстве испытывают большое излучающее тепло на стороне, обращенной к солнцу. На солнечной стороне или, когда тела находятся в тени Земли, они испытывают сильный холод, потому что выделяют свою тепловую энергию в космос.
Например, костюм космонавта, совершающего выход в пространство на Международной космической станции, будет иметь температуру около 100 °C на стороне, обращенной к солнцу.
На ночной стороне Земли солнечное излучение затеняется, а слабое инфракрасное излучение земли заставляет скафандр остыть. Его температура в космосе по Цельсию будет составлять примерно до -100 °C.
Теплообмен
Важно! Теплообмен в космосе возможен одним единственным видом – излучением.
Это хитрый процесс и его принцип используется для охлаждения поверхностей аппаратов. Поверхность поглощает лучистую энергию, что падает на неё, и в то же время излучает в пространство энергию, которая равна сумме поглощённой и подводимой изнутри.
Неизвестно точно сказать, каким может быть давление в космосе, но оно очень маленькое.
В большинстве галактик наблюдения показывают, что 90% массы находится в неизвестной форме, называемой тёмной материей, которая взаимодействует с другим веществом через гравитационные, но не электромагнитные силы.
Большая часть массовой энергии в наблюдаемой вселенной, является плохо понимаемой вакуумной энергией пространства, которую астрономы и называют тёмной энергией. Межгалактическое пространство занимает большую часть объема Вселенной, но даже галактики и звёздные системы почти полностью состоят из пустого пространства.
Любые два предмета в вакууме будут падать с одинаковой скоростью
Space Power Facility / © www.nasa.gov
Многие наши читатели наверняка знают, что любые два предмета в вакууме будут падать с одинаковой скоростью. Возможно, кто-то даже видел демонстрацию этого опыта лично. Но наверняка вы пока не видели, как классический эксперимент воспроизвели в самой большой вакуумной камере в мире. Если так, то смотрите.
Недавно физик Брайан Кокс посетил вакуумную камеру «Space Power Facility» НАСА в американском штате Огайо, чтобы проверить её. Колоссальная алюминиевая конструкция достигает 30,5 м в диаметре и 37,2 м в высоту, а объём её — 22653 кубических метра.
Брайан Кокс / © saddind.co.uk
Больше всего в видеоролике впечатляет даже не то, что перо и тяжёлый шар для боулинга падают с одинаковой скоростью, а реакция Кокса и инженеров. Они знали, как закончится опыт и чего ожидать. Многие из них уже наблюдали такой эксперимент в меньшем масштабе. Но наблюдая, как перо и шар вместе падают с огромной высоты, учёные улыбались и смеялись как дети. И это потрясающе.
Добавить комментарий