问题

太空站里出现破洞,在宇航员能够呼吸的条件下,能否生存?

回答
好的,我们来聊聊在太空站出现破洞、但宇航员还能呼吸的情况下,能否生存这个问题。这事儿可不是小事,得好好分析分析。

首先,咱们得明确一点:太空站是个封闭的环境,里面有空气,有温度,有压力,这一切都是为了模拟地球上的生活,让宇航员能像在地面一样正常活动。一旦出现破洞,这个精密的平衡就被打破了。

破洞有多大?这可是关键中的关键。

微小的破洞: 想象一下,如果是个针孔大小的破洞,太空站里的气体会慢慢地、一点点地泄漏出去。这就像你家水龙头没关紧,水慢慢滴一样。一开始可能没什么感觉,但时间长了,站内的压力会逐渐下降,空气会变得越来越稀薄。宇航员可能会感觉到呼吸不那么顺畅,有点闷,但如果不是极端情况,他们可能还有时间来应对。

较大的破洞: 如果破洞大到一定程度,比如像拳头那么大,情况就完全不同了。空气会以非常快的速度被吸出太空站。这就像你突然把一个气球戳破了,里面的空气瞬间喷涌而出。在这个过程中,站内的压力会迅速下降,空气里的氧气含量也会急剧减少。

为什么说“在宇航员能够呼吸的条件下”?这话说得很有意思,也指出了问题的核心。

“能够呼吸”意味着什么?

1. 氧气浓度: 太空站内的空气成分是经过精确调配的,主要是氮气和氧气,还有少量的其他气体。如果破洞导致大量空气泄漏,尤其是氧气,那么空气中的氧气浓度就会下降。当氧气浓度低于某个临界值,人类就会出现缺氧症状,比如头晕、乏力、判断力下降,严重时甚至会昏迷死亡。所以,“能够呼吸”的前提是站内的氧气浓度必须维持在一个足以维持生命的水平。

2. 气压: 太空站内的气压是为了模拟地球上的大气压,让人体内的液体和组织不会因为外界压力过低而发生危险。如果破洞导致气压急剧下降,即使空气中还有氧气,但因为气压太低,氧气也无法有效地进入血液。而且,低气压还会导致体液沸腾(当然,这需要非常低的压力,但太空站破洞的规模很重要),这会造成严重的身体损伤。所以,“能够呼吸”也包括维持一个足够的气压。

3. 温度: 太空站内有温度控制系统,但如果出现大规模漏气,空气快速流失,可能会带走热量,导致站内温度骤降,这也会对宇航员的生存造成威胁。

那么,如果真的发生了这种情况,宇航员能生存吗?这要看一系列的应对措施能否及时有效。

预警系统: 太空站有各种传感器,能够实时监测气压、氧气含量等参数。一旦出现异常,警报会立刻响起,给宇航员提供预警。

应急响应: 宇航员都经过严格的训练,会知道如何在这样的紧急情况下做出反应。
穿戴舱内航天服: 这是最直接有效的办法。舱内航天服就像一个小型的太空站,能够提供氧气、维持气压和适宜的温度。一旦发生破洞,宇航员会迅速穿上舱内航天服,这就像在家里突然断电,你立刻打开应急灯一样,确保了最基本的生存。
隔离受损区域: 如果破洞发生在某个舱段,宇航员可能会紧急关闭舱门,隔离受损的区域,防止整个太空站的空气继续大量泄漏。这就像轮船进水了,立刻关闭水密门一样,是为了保住主体结构。
修复破洞: 宇航员会携带各种工具和材料,尝试在舱内航天服的保护下,对破洞进行修补。这可能是一块特殊的胶带,也可能是更复杂的密封装置。能否成功修复,取决于破洞的大小、位置以及宇航员的技术和材料。
调整生命维持系统: 地面的控制中心和太空站内的生命维持系统会全力工作,加大氧气供应,调整压力,尽一切可能维持站内环境。

所以,回到最初的问题:太空站出现破洞,在宇航员能够呼吸的条件下,能否生存?

答案是:理论上,如果破洞不大,或者宇航员能迅速有效地采取应急措施,他们是有可能生存下来的。

“能够呼吸的条件”这个限定非常关键。它暗示着虽然有破洞,但站内的氧气和气压还没有下降到致命的水平。在这种情况下,宇航员还有反应的时间。

但是,我们必须强调:

时间是敌人: 破洞一旦出现,空气泄漏是持续的。宇航员的应对速度、修复的效率,以及生命维持系统的能力,都决定了他们能撑多久。
破洞的大小是决定性因素: 一个非常小的破洞,宇航员或许能在地面支援下逐渐解决。但一个快速扩大或者非常大的破洞,即使是宇航员穿着舱内航天服,也可能因为站内环境的剧烈变化而遭遇危险,甚至无法及时穿上航天服。
生存不是舒适: 即使宇航员能够通过航天服勉强维持生命,但整个太空站的环境会非常危险,维修工作也非常困难。他们需要极高的专业素养和心理素质来应对。

举个例子来说明:

想象一下,你住在一个暖气房里,突然一扇窗户玻璃裂了。

如果只是小裂缝: 你可能会感觉有点冷,但还能忍受,也许赶紧用胶带粘一下。
如果整扇窗户突然掉了: 那你肯定得赶紧穿上厚衣服,甚至可能需要赶紧躲到另一个房间去,否则严寒会很快让你受不了。

太空站的破洞也是类似的道理,只是环境更加极端,后果也更严重。

总之,太空站的每一个设计都是为了最大程度地保障宇航员的安全。出现破洞是极端的紧急情况,能否生存,取决于破洞的严重程度,以及宇航员能否在极短的时间内,做出最正确、最有效的反应,并且生命维持系统和地面控制中心能否提供及时的支持。这是一个与时间和物理定律的赛跑。

网友意见

user avatar

先说结论,在太空舱出现破洞的情况下,如果宇航员只是穿着最简单的服装,幸存概率为0

破洞对航天器的影响
如果宇航员身处的航天器舱段突然出现破洞,基本上可以脑补一下一个充满气的气球瞬间被释放的效果。

虽然航天器不会像气球一样到处乱飞,但可以确定的是航天器的轨道一定会变化,毕竟喷气产生推力和发动机原理是一样的。

这个过程中航天器内部的仪器,尤其是固定不牢靠的物件,极有可能在气流作用下移位造成对宇航员本人和航天器的进一步伤害。

更恐怖的是,如果空气逃逸的反冲力不正好通过航天器质心,会导致航天器打破姿态稳定旋转起来。

轨道和姿态的变化会使得自救和地面救援的难度极大增加,是不是已经怕了?


别着急,我会一步一步告诉你你是怎么死的。

真空对人体的影响
真空=0气压+几开尔文(零下270度左右)的温度。

水在真空(0压力)情况下会沸腾(脑补中学物理图),带着人体37度的体液自然逃脱不了这个命运。

但人体并不会全部沸腾起来,毕竟人体的细胞、血管、皮肤之类的都还在,相当于一个有一定强度的气球,短期内维持体液的稳定还是妥妥的,更不会出现大家担心的爆炸的情况。但是你能憋多久呢?

可是人体还是会膨胀一些,毕竟把气球放在水里会变小放在真空会变大的道理大家都懂。这也是为什么航天员就算在舱内也会穿上有增压作用的衣服。所谓的增压,就是把你勒紧了。如下图所示,

[黑丝捆绑艺术图片]

耳膜会由于内外压力差涨起来,不会破,但会嗡嗡响,脑补下耳朵进水的效果。

真空是绝好的隔热物质(幻想一下真空杯和真空碗),所以你并不会很快被冻死,也感觉不到寒冷。但你的身体会不断往外辐射热量,不过在你丢掉全部热量之前估计早挂了。

别晒太阳,紫外线能在几秒钟内把你的皮肤给烧废掉。一旦没有航天器360度保护,超强各种宇宙射线辐射少不了,就算活了不是癌症也难逃厄运了。

你皮肤表面的水蒸气会沸腾挥发,但这个沸腾温度不是地面的100度,还是你体温附近,所以不用担心烫伤。但它们挥发后会迅速再凝结,最后的效果便是在你汗毛上变成了一层霜,你的汗毛早就像冰一样脆了,皮肤表面像抹布一样。

总体效果是:你就变成白色特效了。

但上图很夸张,你要能变成这样我敢确定你的宇航员队友早就死了,毕竟能挥发这么多体液的人这体味也够刺激吧?这队友之前还能活下来?

而且你也没必要睁开眼睛,由于没有细胞膜和皮肤的束缚,眼睛上的液体会立即沸腾,眼前都是白雾和结霜。

也别张嘴,嘴里的唾液也全都沸腾了,你要一紧张呼出一口气,一阵白烟飘过,跟忍术逃跑效果估计差不多,嘴就干冷的不行了。一不小心舔到自己舌头粘到一起,估计跟在东北舔铁窗效果类似。

由于身体暴露在失重和真空中,所有的气体从体内血液中被抽离并快速流失,氧气交换没你想象中那么顺利了,肺部会胀大起来,不要随意张口呼吸,你会漏气的。

至于自信认为自己在游泳时能憋气游多远多远的,在这种特殊情况下毛用都没有。

更别提国产某神剧里提到的憋气自杀大神了。

心脏能在10秒钟左右将肺部的血液运送到大脑,如果这10秒钟之内没有及时在肺部补上氧气,大脑便会瞬间停止工作。大脑要比人类想象中脆弱的多,一旦失去氧气和能量供应便会立即罢工。
脑补以下你蹲下瞬间站起来时脑部由于供血不足带来的眩晕、黑视和身体失去控制。

不管有没有氧气,只要身体还暴露在真空中,由于静脉血和动脉血的气体都出来了,血压急速升高,你的脑血管受得了?血液流通还能通常么?

所以,正常情况下超过10秒就失去意识了,超过90秒人的大脑便会出现永久性损伤了,就挂了。少年,你的自救时间很短暂啊,眼睛看不清,耳朵嗡嗡响,恶劣的航天器旋转状态下,这么短时间内能否找到氧气我很怀疑啊。

就算找到氧气了
再夸张一点吧,就算你穿的好好的舱内服。

算了,换个更高级的,咱们用国际空间站上太空行走用的那一套最高级的出舱服行不?


穿好出舱服,固定好自己,镇静等待飞船破洞。

只要别被破洞的陨石直接砸中,那这个洞确实对你影响不大,最多就跟着飞船 “旋转,跳跃,就在一瞬间” 的你就等着救援吧。

但这个出舱服也就够用最多最多八个小时。

怎么让地面救你?

1. 现在人类几乎所有的火箭都是液体火箭,没有个两三天时间准备不好发射条件.
2. 由于这次破洞事件,你的航天器轨道变了、还在不断旋转,地面发射该从什么时间窗口走发到哪个轨道上去?
3. 找到你了怎么交会怎么对接?你能稳定自己和航天器不动不?要不再搭个飞船岂不亏大了。

所以就连国际空间站,也都常年备份一个联盟飞船,随时用来空间站出事了逃生用啊,那是艘救生小艇。

美国的航天飞机哥伦比亚号出事儿之后,每次发射就得老老实实备份另外一架航天飞机旁边候着啊,但那也不是什么情况都去救援,一般只针对起飞过程中出现了明确会威胁回程的问题(比如哥伦比亚号是隔热泡沫撞防热瓦表面且已知,当时觉得没事儿吧,但后来果然出事儿了)才行。

历史上发生过联盟11号的失事,这三位苏联宇航员曾经是人类太空房地产开发公司的首批住户,功德无量啊。进入了人类的第一个太空站,礼炮一号,这荣誉太高了。


然而,与礼炮一号分离时返回舱的压力阀门被震开导致密封性能被破坏,返回舱内的空气从该处泄漏,舱内迅速减压,致使三名太空人因急性缺氧、体液沸腾而死亡。


所以从此之后全人类宇航员都要在发射和返回过程中老老实实穿好舱内服以防不测,但这并不意味着就安全了。

真要出你说的事儿了,这舱内服的作用只是把万分之一的逃生率升高到千分之一而已。

向航天员致敬!


类似的话题

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2025 tinynews.org All Rights Reserved. 百科问答小站 版权所有