Многие из нас мечтали полететь в космос. Возможно, вы представляли себе, каково это — посетить Международную космическую станцию или даже исследовать новые миры. Но путешествие в космос сопряжено с целым рядом проблем и враждебной средой, поэтому жизненно важно воссоздать все условия на Земле, которые позволили бы жизни развиваться и процветать.
Скафандры позволяют астронавтам на короткое время выходить за пределы своего космического корабля, обеспечивая воздух, воду, давление и физическую защиту, необходимые человеку для выживания. Но что было бы без одного из этих продвинутых костюмов?
Научно-фантастические фильмы и шоу, в том числе «Космическая одиссея 2001 года» и «Пространство», изображают астронавтов, страдающих — и выживающих — при кратковременном пребывании в открытом космосе без скафандра, в то время как другие кинокартины демонстрируют различные ужасные варианты смерти.
Но здесь, в реальном мире, как на самом деле долго мог бы выжить человек, оказавшись в суровом вакууме космического пространства? Короткий ответ: не слишком долго.
«В течение очень короткого времени, около 10-15 секунд, вы потеряете сознание из-за недостатка кислорода», — говорит Стефан де Мей (Stefaan de Mey), старший сотрудник по стратегии Европейского космического агентства (ЕКА), отвечающий за координацию области стратегии для исследования человеком и роботом.
Это может показаться очень коротким сроком, но всё потому, что вам нельзя задерживать дыхание перед погружением в открытый космос. В тёмной космической пустоте кислород, который нас поддерживает, является серьёзной проблемой.
«Кислород начинает расширяться и разрушать ваши лёгкие, разрывая их на части — и это вызовет кипение и пузырение вашей крови, что немедленно приведёт к эмболии и окажет фатальное воздействие на ваше тело», — сказал де Мей.
Дайверы сталкиваются с аналогичной опасностью, когда давление воды уменьшается по мере подъёма с глубины. Прежде чем выходить в открытый космос без защиты, вам нужно максимально опорожнить свои лёгкие. Полное отсутствие давления также вызывает другие, хотя и не столь непосредственные, смертельные проблемы.
Жидкости организма, такие как слюна и слезы, начнут закипать. Человеческое тело также расширится, но кожа будет достаточно эластичной, чтобы справиться с изменением давления, сказал де Мей, добавив, что ужасающие изображения взрывающихся людей в кино не соответствуют действительности.
В лучшем случае у вас будет несколько секунд, прежде чем кислород в вашей крови будет израсходован, и вы потеряете сознание. Поскольку вы будете не в состоянии как-то повлиять на ситуацию, смерть мозга наступит в течение нескольких минут, если только вас не спасут и не вернут в безопасную герметичную, богатую кислородом среду космического корабля и не реанимируют.
В дополнение к предоставлению жизненно важного кислорода и поддержанию давления, скафандры также защищают астронавтов от других опасностей и вреда.
«Существуют проблемы с температурой, радиацией и угрозой микрометеороидов, — сказал де Мей. — Значит, скафандры предназначены для обеспечения физической защиты космонавтов в открытом космосе.»
Независимо от того, находится ли астронавт на солнечной орбите или в тени от солнца, он будет испытывать экстремальные температуры в диапазоне от минус 240 до 250 градусов по Фаренгейту (от минус 150 до 120 градусов по Цельсию) на низкой околоземной орбите (НОО). Эти условия могут привести к ожогам или замерзанию, хотя и не сразу в последнем случае, поскольку в вакууме тепло тела отводится не так легко.
Также скафандры защищают от различных видов излучения. На НОО есть защита от некоторых форм излучения. Продолжительное или долгосрочное воздействие электромагнитного излучения Солнца может вызвать проблемы со здоровьем, включая лучевую болезнь и повышенный риск развития рака. Ультрафиолетовый же свет может привести к ожогам на коже. Дополнительное несчастье в виде частиц от солнечной вспышки, достигающих астронавта во время его пребывания в открытом космосе, усугубило бы многие из этих проблем.
Ещё одну опасность представляют микрометеороиды и космический мусор. Они перемещаются со скоростью нескольких или десятков километров в секунду и представляют угрозу для спутников, космических аппаратов и астронавтов, осуществляющих выход в открытый космос. И хотя крайне маловероятно, что это повлияет на шансы незащищённого астронавта на выживание, учитывая астрономически малую вероятность быть поражённым за короткое время в космосе, скафандры спроектированы многослойными, чтобы помочь защитить астронавтов от любых возможных микрометеоритов или космического мусора, курсирующего по орбите.
Пребывание в космосе без скафандра для выхода в открытый космос становится смертельно опасным — очень, очень быстро. И хотя кто-то при таком мрачном сценарии действительно может выжить, ему (ей) нужно иметь очень мало воздуха в лёгких и вернуться в безопасное место на космическом корабле под давлением в течение нескольких секунд — или надеяться, что его спасут и реанимируют в течение нескольких минут.
