宇航員如果不小心暴露在太空中,那麼能活幾分鐘?

宇宙觀察記錄


宇航員如果不小心暴露在太空中,那麼能活幾分鐘?

宇航員在太空工作遭遇事故的案例到現在為止並沒有發生過,但在好萊塢大片中已經不止一次的出現在銀幕上,比如《地心引力》一開始就給大家上了一個宇航員在航天飛機的艙外工作時,突然被兩顆衛星相撞的碎片雨給撞擊了,遭遇瞬間,相對速度每秒數千米的直接將航天飛機和艙外工作的宇航員打成了篩子!

在這種條件下也許被直接擊中是最人道的方式,畢竟因宇航服破裂暴露在太空中這種死法實在太慘烈,如果有得選那肯定是不希望這種事情發生了!但在世界航天史上類似的案例還真發生過,不過不是軌道上,而是在返回狀態!

前蘇聯聯盟11號宇宙飛船的不歸路

聯盟11號是前蘇聯第三代宇宙飛船,與現在往返國際空間站的的聯盟飛船同屬一個聯盟系。11號是在1971年6月6日在拜科努爾航天發射場發射升空的,首次實現了與禮炮號空間站對接,並且轉移宇航員成功。6月30日完成了一系列任務的聯盟11號開始脫離軌道,重返地球。過程一切順利,但在返回途中失去聯繫,不過飛船還是順利降落地面,但當地面工作人員打開艙門時,發現三位宇航員卻已經遇難!

事後查明在返回途中,飛船與返回艙分離時原本依次起爆的爆炸螺栓同時爆炸,震動導致返回艙壓力閥門被震開,導致艙內氣體洩漏,艙內壓力迅速下降,不到一分鐘小小的返回艙內壓力與太空無疑!而人體在幾近真空的狀態下,大約只能堅持約30S,之後就會失去知覺!而從近地軌道返回地面全程時間長達十幾分鍾,實在難以想象聯盟11號宇航員那絕望而又無助的尋找洩漏點最終昏迷死亡的過程。

聯盟11號事故的原因是火工產品故障導致的,但真正背後的原因卻是美蘇太空爭霸時急功近利的心態,聯盟號設計只有兩位宇航員,但因登月失敗的前蘇聯想在空間站上扭轉面子,結果將2個位置的聯盟11號塞進了三名宇航員,導致十分擁擠而無法穿上宇航服!

之後所有的宇宙飛船在升空和返航狀態時都必須著艙內宇航服,就是聯盟11號給大家的經驗與教訓,從背後我們也可以知道,航空或者航天史上每一條冷冰冰的規定背後,都有著血淋淋的歷史在警告大家,絕對不要忽視規定!

人體暴露在太空中風險有多大?

記得有一部日本動畫片《太空堡壘》,情節比較離奇我們就不多說了,但裡面說的一種外星人可以暴露在太空環境下短時間生存!當然以我們人體的血肉之軀肯定是不可能的,因為這和人類的生理過程是相關的!當然影視作品中也給了我們很多錯誤的導向,比如:

  • 人體暴露在太空中會迅速結冰嗎?

這是大家的第一印象,從理論上來看確實有可能,而很多朋友則誤解太空很冷,其實完全不是這樣,有可能會結冰是一位水在真空狀態下沸騰蒸發帶走了大量的熱而導致結冰,並不是因為太空冷!因為真空狀態下沒有傳導,沒有對流,只有輻射,而輻射帶走熱量的速度並沒有對流和傳導來得更迅速。而人體並不都是水分,因此結冰的過程要比影視作品中慢得多,甚至都看不到結冰過程。

  • 在太空中人會以哪種方式終結?
  • 減壓是造成人體死亡的主要原因,在一個大氣壓下,人體內外壓力是一致的,飽和潛水後需要長時間的減壓過程就是因為人體在高壓下溶解了大量的氣體,如果突然恢復到常壓,那麼就會得減壓病!人體從一個大氣壓突然到真空中,遭遇的問題比飽和潛水的減壓條件更惡劣!

    首先肺部和消化道中的氣體會膨脹,就像探空氦氣球在地面填充時並沒有充滿氣球,但在高空中逐漸會充盈整個球體,簡單的說人體內部會形成氣球膨脹效應,肺部可能會破裂大出血,血液中的氣體會析出導致失明、毛細血管會破裂,皮膚可能會成為藍紫色!

    準備前往超高空的氦氣球

    地面完全充氣的低空氣球

    但這些過程並不會在瞬間發生,而是會經歷一個過程,上文有說明在30S之內人體可能會昏迷,幾分鐘後可能就會進入不可逆的死亡狀態,但在短時間內恢復到常壓仍然是有救的,以下是幾個案例,供參考:

    1960年《航空週刊與空間技術》報道了一起人體暴露在超低壓下的事件,在31.4千米高空氣球吊艙中飛行員準備跳傘工作時,右手的手套加壓裝置出了問題,但飛行員當時決定繼續執行任務,後果是手很痛並且隨後失去知覺,不過跳傘下降到低海拔時手恢復了正常狀態。

    1965年,在NASA的載人航天器中心一次真空試驗時宇航服洩漏事故的過程我們也可以作為參考,宇航員能保持清醒的極限時間是14秒,此後重新開始加壓,宇航員恢復知覺,據當事者描述:

    • 能感覺空氣洩漏並聽到洩漏聲音
    • 昏迷前最後的記憶是舌尖上的體液開始沸騰

    當然加壓後宇航員恢復狀態,並沒有特別不良影響!

    德州布魯克斯空軍基地1965年對動物實驗結果表明,與人體結構類似的黑猩猩最高存活記錄是3分鐘,即在3分鐘內恢復常壓仍然可以被搶救回來!但這是身體強壯的黑猩猩,而人類估計時間會更短。

    到底人體能在太空中堅持多久?這並沒有一個定論,因為沒有人敢於真正嘗試,而我們有的也是一些案例和動物實驗記錄,希望能給各位參考,另外我們也祝願人類在飛向宇宙的道路上少一些事故,多一些成功,希望再也不會聽到令人傷心的事故。


星辰大海路上的種花家


這其實取決於這個宇航員有沒有穿防護服。如果宇航員穿著防護服,並且防護服正常工作的話,那宇航員可以在太空中活很長時間;如果宇航員穿著不能正常工作的防護服或是直接沒有穿防護服的話,那宇航員很快就會死掉,一分鐘都堅持不了。

我們看科幻電影中,看到過很多種人體暴露在太空中然後死亡的例子。有的是被射線殺死,有的是蒸發後死亡等等。這些雖然有很多誇張成分,但在一定程度上還是符合科學的。

太空中沒有空氣,氣壓為零,溫度非常低,還有各種各樣的宇宙射線等等。這些都是非常致命的因素。人體是由活細胞構成的,如果人體暴露在這樣的環境中,很快,這些細胞就會死亡。細胞的細胞液會“沸騰”,人體內的水分、氣體等會被“抽出”,細胞會被凍死,甚至還有各種射線的傷害等等。這樣作用於人體細胞,細胞很快就會死亡,細胞的大量死亡就是人體的死亡。除此之外,人體還可能被太空垃圾砸死等等。

所以,如果一個人沒穿防護服就暴露在太空中,他會以人眼可見的速度死亡。


翦翳翎


不知道題主聽沒聽說過前蘇聯聯盟11號的事情。

1971年6月的最後一天,三名前蘇聯航天員完成了23天的太空科研任務,準備返航。

在美蘇爭霸時期,能當上航天員併為蘇聯在太空爭口氣,那必然是莫大的榮譽。

但地面控制中心在得到答覆“謝謝,再見,我們正在定向……”後,就再也沒有了音信。

當地面搜尋人員打開返回艙,發現三位宇航員端坐在座位上,身體還是溫熱的,但是都已停止了呼吸……

原因是什麼呢?

就是因為爆炸導致內艙的通氣閥門突然間打開了。

三人呼吸明顯加速,這使得他們意識到氣體在快速洩露,但當他們確認最終漏氣位置之後,已經來不及了,短短的34秒,艙內氣壓接近真空,三人急性缺氧,血液急劇膨脹,造成肺栓塞,40多秒,就要了三個人的命。

這起航天史上罕見的事故正好回答了你這個問題。

當人體暴露在真空環境中時,如果是你,在你所剩的短短几十秒的生命中,你將會經歷什麼呢?

在10秒中左右,你會發現,你竟然在出汗。這是因為零氣壓環境中,你體內的液體開始蒸發導致的。這些汗液不會蒸發掉,因為沒有空氣,它還會把你包裹住,像給你穿了一身“水衣”。你甚至不會覺得冷。

但隨後的事情變得可怕。

你的眼睛,你的嘴巴里的液體在沸騰,因為氣壓為零了,以後你的血液裡的氣體和水分也會揮發膨脹,這是最致命的,迅速膨脹的氣體會撐破你的肺。那是一種什麼感覺,想想都起雞皮疙瘩。

短短40秒鐘到1分鐘的時間,你就會失去意識。但是你的大腦和心臟依然在跳動,他們還能替你再堅持30幾秒鐘,等待救援。

實際上,在這幾十秒鐘中,如果把你重新拉回的安全區域,那麼你還有可能會被救回來的。我記得有過這樣的案例,一時半會找不到了,抱歉一個。

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科學重口味


事實上,宇航員如果不小心暴露在太空中,具體能活多久時間,和他穿不穿宇航服有關,如果穿著宇航服,那麼他的死亡時間視宇航服內的氧氣量而決定,最終會因為氧氣耗盡而死亡。

但如果他沒有穿宇航服,那麼,他堅持的時間不會太久,但也會根據不同情況而決定存活多久。

第一種情況:血液沸騰而死

外太空很多情況和地球不一樣,比如大氣壓。我們都知道,水的沸點是會隨著氣壓的變化而變化的。比如在標準大氣壓下,水的沸點是100度;而在青藏高原等氣壓較低的地方,水的沸點只有82度左右。也就是說,氣壓越低,水的沸點也越低。

那麼,太空中水的沸點有多高呢?

因為水的沸點和氣壓有關係,所以我們先看一下太空中的氣壓有多少。科學上,人們把氣壓定義為:氣壓就是大氣壓強,因為空氣是有重量的,所以氣壓是指大氣施加於物體上的力,就是氣壓。

而太空說實話,是真的很空,平均1立方米內大概只有不到

1個原子,因此氣壓接近於0,也就是說,人體36度的溫度,足以使身體的水沸騰了。

不過,好在人體內的血液系統是封閉系統,心臟的跳動給人體提供恆定的血壓,並且人體內的血管和內臟是有彈性的,所以,此時的你雖然會有低血壓症狀,舌頭上的水會沸騰,但並不會立刻死去,而是要等一段時間,才會因沸騰而死。

第二種情況:肺泡破裂而死

不過,很有可能還沒等你體內的血液沸騰,你就會因為肺泡破裂而死了。我們剛剛分析了太空其實非常空,因此氣壓很低,而人體的肺泡主要是交換氧氣和二氧化碳的,因此是有空氣的。當肺泡中的壓強和太空中的壓強差別過大時,體內的肺泡將會破裂。

其實這個問題不難理解,我們拿深水魚來舉例,市面上的深海魚很少有活的原因是,魚體內都有一個魚鰾,深水魚的魚鰾能承受巨大的海水壓力(海水的重量比空氣大多了),而當它被抓上來時,

外面的氣壓與魚鰾的氣壓差別過大,因此魚鰾將會破裂,深海魚也會因魚鰾破裂而死。

人在太空中也是如此,不過宇航員將會在多久之後死去,現在並未有相關數據。

但是在1965年,約翰遜太空飛行中心的真空室曾經有過一次這樣的事故,在測試人員完全暴露在真空中後15秒重新對真空加壓, 測試人員甦醒了過來,後來他說,他記得的最後一件事就是舌頭上的唾液正在沸騰。

因此,人體暴露在真空中15秒內還可以恢復正常,但多久之後會死亡,目前並沒有相關的數據證明。

第三種情況:脈衝射線

如果你很不幸,很不幸的遇上了超大能量的脈衝射線,那麼你將會在很短的時間內死亡。但遇到脈衝射線的概率實在是太低了。

這是因為脈衝射線並不像太陽光一樣,是360度發光的,而是以一條直線的形式向宇宙中照射,但是如果恰巧,你就是這麼不幸,被脈衝射線所打中,那麼你將會在幾乎1、2秒內就會死亡。因為脈衝射線的能量實在是太大了。

據1997年所觀測到的一次伽馬射線暴來看,它爆發的50秒內就釋放除了相當於整個銀河系200年所釋放輻射能量的總和。

(不過要補充一點,發生在這種情況的概率很低很低,除非這個宇航員是在物質密度很高的信息中心,但由於太陽系距離銀河系中心很遠,所以這種情況發生的概率微乎其微。)

人體暴露在太空中,不會因為什麼而死?

很多科幻電影,比如《銀河護衛隊》中,人們都被勇度為了兒子星爵而凍死在太空中所打動。

但實際上,勇度並不會被凍死,因為外太空很難有溫度的變化。

在我們的認識中,溫度高的物質會自發的流向低溫的物質。

而人體的溫度大概在36度左右,宇宙溫度大概在-270.45度(這是由於宇宙微波背景輻射的存在,這個溫度是2.7K),似乎人應該是被凍僵才對。

但實際上,科學家指出:溫度實際上是分子的熱運動的劇烈程度。

如果如果微觀粒子數極其少,在宏觀上也反映不出溫度來。而太空中的物質密度是低於1立方米大概有1個原子,也就是說,人體的溫度並不會流失。因此很難會凍僵,更不會被凍死。

至於會不會被太陽曬死,其實這是一個時間問題,前兩種情況,宇航員一般活不過2分鐘,而短短兩分鐘,要曬死一個人,除非這個人距離太陽比較近,輻射到人體的光子足夠多,才有可能把這個人曬死,而在地球附近是不太可能發生這樣的事情的。


鍾銘聊科學


在我們大家經常關注的航天事業中,看到某個航天員出艙工作時的緊張局面時,有時會想萬一航天服漏氣或者航天員的安全繩斷了,航天員怎麼辦的想法?

其實這種事情還真發生過,前蘇聯聯盟11號3名航天員遇難的事情有些人有所耳聞吧,這也是迄今為止唯一一次航天員在太空死亡的案列,事故造成的原因有很多,但是最重要的是事故從發生到結束只有短短的不到一分鐘時間,這3名航天員就永遠的離開了我們。而且這3名航天員真實的是直接暴露在太空中的,因為當時的美蘇太空競爭環境下,這3名航天員在返回地球的時候,由於乘坐的聯盟11號飛船空間太狹小,所以這3名航天員都是沒有穿航天服的狀態下乘坐聯盟11號飛船返回地球的。當飛船漏氣時這3名航天員就等於直接暴露在太空環境中了。

我們大家都知道太空是個環境非常惡劣的空間,首先太空幾乎沒有可供呼吸的空氣,而且也沒有大氣壓,所以是處於失重狀態的。其次太空的溫度差特別大,太陽能照射到的地方熱得要命,最高溫度可以超過200攝氏度以上,而太陽照射不到的陰面的溫度又低的可怕,最低溫度超過了250攝氏度,所以在這種極端的太空環境中別說人了,衛星航天器都受不了,所有的航天器都是有溫控系統的,就是為了在陽面和陰面保持航天器內的溫度在合適的溫度內。像法國和日本雖然是世界上第三和第四個發射人造地球衛星的國家,但是發射的衛星都是因為溫控系統不過關,一個熱死了一個冷死了。

如果人不小心暴露在太空中會怎樣呢?首先最感受到的是嚴重缺氧,因為太空中幾乎沒有空氣存在,所以一旦暴露首先會感到缺氧。當然在暴露的一瞬間血液中存在的氧氣還可以被身體利用,只要在這個過程中屏住呼吸,還能繼續生存兩分鐘,而且不會受到永久性傷害。當然這是理論情況下的正確做法,但是要是真的屏住呼吸,由於太空中沒有氣壓存在,所以肺裡的氧氣會急劇膨脹直接將肺撐破,就算是第一時間將肺裡的氧氣全部呼出,也會因為氣壓的急劇下降而得減壓病和當場休克,也是九死一生。

其次太空中的輻射非常強,雖然我們在地面感受不到,那是因為大氣層為我們遮擋了大部分的輻射。所以在太空中暴露也會因為遭受強輻射而出問題,皮膚瞬間燒傷是最輕的了,搞不好會因為吸入太空中未知的氣體而死亡。如果遇到強電磁風暴,就算穿著航天服也難保不出問題,特別是早期的那種純金屬的航天服問題更大。

這是人體如果直接暴露在太空環境中可能會出現的事故,如果航天服沒有問題,但是宇航員因為某些原因漂離航天器了呢?那航天員也會因為氧氣的降低而停止呼吸,最後就永遠的飄在太空中了,當然會因為長期處於陽面或者陰面成為一具乾屍,如果漂浮的軌道是近地軌道的話,那還有可能受地球引力的影響進入臨近大氣的軌道,並慢慢的像大多數退役航天器一樣在大氣層邊緣劃出一道優美的火花。所以現在回頭看看一件航天服的價格達到3000萬人民幣一點都不貴啊。


魑魅涅槃


其實這種事情還真發生過,前蘇聯聯盟11號3名航天員遇難的事情有些人有所耳聞吧,這也是迄今為止唯一一次航天員在太空死亡的案列,事故造成的原因有很多,但是最重要的是事故從發生到結束只有短短的不到一分鐘時間,這3名航天員就永遠的離開了我們。而且這3名航天員真實的是直接暴露在太空中的,因為當時的美蘇太空競爭環境下,這3名航天員在返回地球的時候,由於乘坐的聯盟11號飛船空間太狹小,所以這3名航天員都是沒有穿航天服的狀態下乘坐聯盟11號飛船返回地球的。當飛船漏氣時這3名航天員就等於直接暴露在太空環境中了。

我們大家都知道太空是個環境非常惡劣的空間,首先太空幾乎沒有可供呼吸的空氣,而且也沒有大氣壓,所以是處於失重狀態的。其次太空的溫度差特別大,太陽能照射到的地方熱得要命,最高溫度可以超過200攝氏度以上,而太陽照射不到的陰面的溫度又低的可怕,最低溫度超過了250攝氏度,所以在這種極端的太空環境中別說人了,衛星航天器都受不了,所有的航天器都是有溫控系統的,就是為了在陽面和陰面保持航天器內的溫度在合適的溫度內。像法國和日本雖然是世界上第三和第四個發射人造地球衛星的國家,但是發射的衛星都是因為溫控系統不過關,一個熱死了一個冷死了。

如果人不小心暴露在太空中會怎樣呢?首先最感受到的是嚴重缺氧,因為太空中幾乎沒有空氣存在,所以一旦暴露首先會感到缺氧。當然在暴露的一瞬間血液中存在的氧氣還可以被身體利用,只要在這個過程中屏住呼吸,還能繼續生存兩分鐘,而且不會受到永久性傷害。當然這是理論情況下的正確做法,但是要是真的屏住呼吸,由於太空中沒有氣壓存在,所以肺裡的氧氣會急劇膨脹直接將肺撐破,就算是第一時間將肺裡的氧氣全部呼出,也會因為氣壓的急劇下降而得減壓病和當場休克,也是九死一生。其次太空中的輻射非常強,雖然我們在地面感受不到,那是因為大氣層為我們遮擋了大部分的輻射。所以在太空中暴露也會因為遭受強輻射而出問題,皮膚瞬間燒傷是最輕的了,搞不好會因為吸入太空中未知的氣體而死亡。如果遇到強電磁風暴,就算穿著航天服也難保不出問題,特別是早期的那種純金屬的航天服問題更大。

這是人體如果直接暴露在太空環境中可能會出現的事故,如果航天服沒有問題,但是宇航員因為某些


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這個也沒人做過實驗,但是想想也知道,絕對活不了幾分鐘。原因其實也很簡單:


最主要的是太空中是真空環境,沒有任何空氣分子。所以,真空度為-0.1Mpa,即沒有大氣壓。我們都知道,水的沸點和大氣壓有關,氣壓越高,水的沸點越高。氣壓越低,水的沸點越低。在真空度為-0.1Mpa的時候,水的沸點只有7℃。所以,宇航員如果完全暴露在太空中,那麼可想而知會發生什麼。宇航員體溫36.5℃,此時水會快速蒸發!帶動的就是這個人血液的沸騰,宇航員估計一兩分鐘就死的透透的。


而且,太空中沒有氧氣,暴露的宇航員無法呼吸。即便他沒有因為血液沸騰而死,也會活活缺氧而死。還有,大劑量宇宙射線也會緩慢殺死宇航員。另外,真空揹著太陽一面極其寒冷,可以使人體凍僵。而向陽一面有被太陽暴曬,溫度會升高很快。所以,如果宇航員向著太陽,那麼會被曬的碳化。如果是揹著太陽,會被凍成冰人。

再者,宇宙浩瀚無垠,如果一個人真的被完全拋棄在太空中,那將是一件十分可怕的事情。拋開其它,即便這個人可以或者,整天面對冰冷、荒蕪、寂寥的黑暗空間,時間長了,這個人也會瘋掉的!


科學探秘頻道


太空中存在幾個極端致命因素,低溫、低氣壓、沒有氧氣和宇宙各種輻射。人體能承受的最低大氣壓是6%左右的海平面壓力,即6.08kpa,低於這個壓力,體內的水和血液就會開始沸騰。身為醫生和飛行員的哈里·喬治·阿姆斯特朗(Harry George Armstrong)是第一個認識到這一極限的人,地球上的這一極限出現在大約19千米的高空,因此被稱為阿姆斯特朗極限。而太空中是沒有大氣的,意味著氣壓極低,一個沒有加壓防護服的人暴露在低於阿姆斯特朗極限的大氣壓環境中時,肺部的空氣會膨脹,導致組織撕裂,軟組織中的水分會沸騰蒸發,但由於皮膚的緊密密封會抑制膨脹,所以人不會爆炸。

在科幻電影中,經常出現某些角色被暴露在太空真空中被迅速凍死,但這其實並不會發生。雖然太空通常很冷,特別是沒有太陽照射的情況下,但人不會立即結冰,因為熱量無法快速從身體轉移出去。在地球上,熱量可以通過對流傳遞,但太空中沒有氣體,傳遞熱量的唯一方法是通過紅外線輻射。

因此,如果把一個人暴露在太空中,爆炸性減壓是死亡的主要原因,肺部和消化道中的氣體會迅速膨脹,肺很可能會因此破裂,任何直接暴露在外的水比如眼睛上的液體,都會在迅速沸騰,大約幾秒鐘後就會失明,血液也會沸騰,氧氣從血液中溢出來,皮膚會變成淡藍色,之後血液循環就會完全停止之後死亡。在此過程中會有10到15秒的意識清醒時間,在此期間可以進行自救;在那之後,如果在90-180秒內被別人獲救並重新放置在一個加壓的環境中,就會沒事。

這些數字是根據人類事故和動物實驗得出的。例如,1965年,得克薩斯州布魯克斯空軍基地的研究人員對狗進行了一系列實驗,他們將狗暴露在正常大氣壓的380分之一下不同時間,以觀察動物身體的反應。在大多數情況下,只要時間少於90秒,這些狗沒有受到永久性傷害就能存活下來,一旦他們把時間推到兩分鐘,這些狗通常會出現心臟驟停並死亡。在實驗中,狗在10-20秒後失去知覺,他們還會同時排尿、噴射性嘔吐和排便,後兩種症狀是由消化道的氣體迅速排出造成的。許多狗還會經歷了劇烈的痙攣。一些狗的舌頭上結了一層薄薄的冰,因為它們嘴裡的水分蒸發了,舌頭迅速冷卻。最後,狗的身體膨脹到正常大小的兩倍,研究人員注意到它們看起來像一個充氣的山羊皮袋。只要大氣壓力在90秒內恢復,它們都能活了下來,沒有明顯的持久的損害。黑猩猩比狗表現得好得多,大多數能存活3分鐘,記錄是3分半鐘。


科學閏土


宇航服內的生命支持系統為宇航員提供呼吸用的空氣並維持溫度控制系統的穩定,後背上的揹包則用來為生命維持系統提供所需的壓力。


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