¿Cuáles son las consecuencias si el casco de un astronauta se daña durante una caminata espacial?

Nota: Esto se ha convertido en una pregunta frecuente. Algunas situaciones relacionadas que se han considerado duplicados de esta pregunta incluyen las siguientes:

  • Dejar el vehículo / salir a la calle sin traje espacial ni casco
  • Usar ropa normal en lugar de un traje espacial.
  • Daño al traje espacial o casco
  • Despresurización o pérdida de oxígeno del traje espacial
  • Quitarse/quitarse el traje espacial o el casco
  • haciendo cualquiera de estos en Marte en lugar de en el espacio (la presión del aire en Marte es bastante cercana al vacío, por lo que las respuestas aquí también se aplican a Marte)

Consulte también " Punción del traje espacial durante la EVA. ¿Qué sucedería? " para conocer los desgarros o perforaciones más pequeñas, y " ¿Cómo reaccionaría la mano de un astronauta ante una aspiradora fuerte? " para conocer los efectos específicos de las manos.

Pregunta inicial:

Realmente quiero saber las consecuencias del daño del casco durante EVA. Recientemente vi una película llamada "Misión a Marte" en la que uno de los astronautas sacrifica su vida quitándose la máscara. Su cara estaba muy afectada.

Aquí está la imagen para referencia.Misión a Marte

Han pasado varios años desde que vi esa película, pero recuerdo estar convencido en ese momento de que fue realmente estúpido que se sacrificara. El grupo en su conjunto tiene suficiente deltaV para rescatarlo si van hacia él uno a la vez y gastan todo su combustible en la desaceleración, luego el siguiente va y hace lo mismo, etc. Espero que alguien pueda intervenir que tal vez recuerde los detalles más claramente
@SteveLinton: Otra pregunta es sobre agujeros mucho más pequeños, no sobre la pérdida de un casco o una despresurización total instantánea similar. Las respuestas no funcionan para esta pregunta.

Respuestas (4)

Nunca tomes como un hecho lo que se muestra en una película de ciencia ficción. Puede usar los dedos de una mano para contar la cantidad de películas de ciencia ficción que se esfuerzan por ser fieles a la ciencia. "Mission to Mars no fue una de ellas. (Tampoco lo fue Total Recall ).

¿Morirás si te quitas el casco en el espacio? Por supuesto. Tu cerebro necesita oxígeno, al igual que el resto de tu cuerpo. Sin oxígeno, perderá el conocimiento con bastante rapidez. Entonces morirás poco después. No explotarás. No te congelarás instantáneamente. Sin embargo, es posible que obtenga una quemadura de sol post mortem desagradable.

De esta página "Pregunte a un astrofísico" en la NASA, Cuerpo humano en el vacío

No explotas y tu sangre no hierve debido al efecto contenedor de tu piel y sistema circulatorio. No te congelas instantáneamente porque, aunque el entorno espacial suele ser muy frío, el calor no se transfiere rápidamente del cuerpo. La pérdida del conocimiento ocurre solo después de que el cuerpo haya agotado el suministro de oxígeno en la sangre. Si su piel se expone a la luz solar directa sin ninguna protección contra su intensa radiación ultravioleta, puede sufrir una quemadura solar muy grave.

Su artículo citado no aprecia la gravedad de la enfermedad por descompresión. Sin embargo, no sucederá durante EVA debido a las contramedidas (respirar una atmósfera libre de nitrógeno durante varias horas antes de EVA). La caída de presión cuando el traje, en su mayoría flexible, sale de la nave espacial presurizada es mayor que la presión que queda en el traje, y la NASA es muy consciente de que la caída de presión causaría una EDC paralizante y probablemente fatal si el nitrógeno todavía estuviera en la sangre. Entonces, si bien la pérdida de presión del traje no es tan grave, la despresurización de la nave espacial mataría incluso si hubiera máscaras de oxígeno disponibles.
(Estoy bastante seguro de que "sangre hirviendo" se refiere a la enfermedad por descompresión, en la que la presión parcial de nitrógeno hace que se salga de la solución y forme burbujas)
@BenVoigt: dadas las representaciones en las películas de ciencia ficción, estoy bastante seguro de que "sangre hirviendo" en ese artículo se refiere a "sangre hirviendo", no a las curvas.
@David Creo que tu enlace se ha movido aquí .
@EP: gracias por notificarme sobre la rotura del enlace. En lugar de buscar un nuevo enlace en nasa.gov, usé la máquina wayback para vincular a su versión archivada de la página en el momento en que escribí esta respuesta.
Hadfield dice que "se congelaría, herviría, se quemaría, se doblaría y no podría respirar ". youtube.com/watch?v=t6rHHnABoT8&t=0m14s

Breve historia: tu cuerpo se hinchará si no lo restringes con un traje, por lo que la imagen no me parece improbable (Descargo de responsabilidad: me baso simplemente en lo que he leído sobre este tema hasta ahora, no sé mucho sobre medicina).

Hubo un accidente fatal en el espacio, Soyuz 11 , que nos da una indicación de lo que sucede. Los tres cosmonautas murieron cuando los pernos explosivos se dispararon simultáneamente en lugar de secuencialmente mientras separaban el módulo orbital y el módulo de descenso, lo que provocó que se abriera una válvula de presión mientras aún estaban en el espacio.

Partes relevantes del artículo de Wikipedia:

Al abrir la escotilla, encontraron a los tres hombres en sus sofás, inmóviles, con manchas azul oscuro en la cara y rastros de sangre en la nariz y las orejas.

…

Se llevó a cabo una extensa investigación para estudiar todos los componentes y sistemas de la Soyuz 11 que podrían haber causado el accidente, aunque los médicos rápidamente concluyeron que los cosmonautas habían muerto por asfixia.

…

Las autopsias se realizaron en el Hospital Militar de Burdenko y determinaron que la causa propia de la muerte de los cosmonautas fue una hemorragia de los vasos sanguíneos del cerebro, con menor cantidad de sangrado debajo de la piel, en el oído interno y en la cavidad nasal, todos de los cuales ocurrieron cuando la exposición a un ambiente de vacío provocó que el oxígeno y el nitrógeno en sus torrentes sanguíneos burbujearan y rompieran los vasos. También se encontró que su sangre contenía altas concentraciones de ácido láctico, un signo de estrés fisiológico extremo. Aunque podrían haber permanecido conscientes durante casi un minuto después de que comenzara la descompresión, habrían pasado menos de 20 segundos antes de que los efectos de la falta de oxígeno les impidieran funcionar.

De acuerdo con el artículo "Usted puede sobrevivir estando expuesto al vacío del espacio durante aproximadamente 90 segundos sin daños a largo plazo" , su cuerpo se hinchará si la hinchazón no está restringida por un traje. Se realizaron muchas pruebas con animales (perros) para estudiar los efectos del vacío. Del artículo:

Finalmente, los cuerpos de los perros se hincharon hasta casi el doble de su tamaño normal, de modo que parecían "una bolsa de piel de cabra inflada".

El estudio de la NASA sobre estos perros menciona los efectos del vapor de agua y la expansión del gas como las causas de la hinchazón.

Joseph Kittinger hizo un salto de gran altura a unos 31 km:

La presurización de su guante derecho no funcionó durante el ascenso y su mano derecha se hinchó hasta el doble de su tamaño normal.

Este incidente también se menciona en el artículo "Puedes sobrevivir..." :

Por mis experiencias anteriores, sé que la mano se hinchará, perderá la mayor parte de su circulación y causará un dolor extremo…. Decido continuar el ascenso, sin avisar a control de tierra de mi dificultad… La circulación casi se ha detenido en mi mano derecha despresurizada, que se siente rígida y dolorosa… [Al aterrizar] Dick mira la mano hinchada con preocupación. Tres horas más tarde, la hinchazón desapareció sin efectos nocivos.

"tu cuerpo se hinchará si no lo restringes con un traje" eso está mal. El cuerpo se hinchará cuando se exponga a una presión no uniforme, como le sucedió a la mano de Joseph Kittinger. Pero bajo una presión uniforme, no se produce ningún hinchamiento por cambio de fluido.
@Uwe: ¿Puede proporcionar algunas fuentes para esto? Parece que el cuerpo no se hincha por el cambio de fluidos sino por el vapor de agua: Este estudio de la NASA sobre los perros dice: El efecto del vapor de agua y la expansión del gas fueron de tal magnitud que los animales quedaron completamente inmovilizados con las extremidades, el cuello y las cuerpo en una posición extendida, similar en apariencia a una bolsa de piel de cabra inflada. Habla de hinchazón en varios lugares. No puedo imaginar un cuerpo humano comportándose de manera diferente aquí.
El estudio de la NASA se realizó con perros expuestos a una presión baja uniforme. No hay resultados por exposición a presión no uniforme. Consulte wikipedia para ver un ejemplo de lo que sucede si se aplica una presión baja localmente.
La presión de vapor del agua a 37 C es de 47 mm Hg, que es inferior a la presión arterial, ver . Entonces, mientras la presión arterial sea más alta que la presión de vapor, no ocurrirá la ebullición.
@Uwe: Ahora me perdiste. En su primer comentario: El cuerpo se hinchará cuando se expone a una presión no uniforme... y en su segundo comentario: El estudio de la NASA [con perros hinchados] se realizó con perros expuestos a una presión baja uniforme. Entonces, ¿por qué crees que un cuerpo humano no se hinchará si se expone a un vacío uniforme?
Hubo un accidente en una cámara de vacío de JSC en los años 60 cuando un sujeto de prueba estuvo expuesto al vacío durante aproximadamente un minuto. No se hinchó ni hirvió. spacesafetymagazine.com/aerospace-engineering/space-suit-design/…
@OrganicMarble: Sé sobre él, pero no sé qué conclusiones podemos sacar de su accidente con respecto a las hinchazones: AFAIK, cuando sus colegas pudieron verlo, la cámara ya estaba represurizada. Entonces, si se hinchó un poco, es posible que la hinchazón ya se haya revertido. Sí dijo que lo último que recuerda es sentir su saliva hirviendo en su lengua (pero por supuesto que él/su sangre no hirvió). Del estudio: "los animales se desinflaron rápida y dramáticamente a su apariencia normal" , así que estoy seguro de que podemos concluir del accidente de LeBlanc que los humanos no se hinchan.
@DarkDust: Había una cámara en la cámara, que tomó fotografías de la secuencia del accidente, ninguna de las cuales muestra a LeBlanc expandiéndose en un grado notable.
Tu cuerpo equilibra la presión atmosférica sobre tu piel, al igual que un cangrejo en el fondo del mar hace lo mismo con el agua. Elimine la presión y la expansión ocurrirá, pero no en un minuto. ¿Cómo podría no ser así?

Si alguien fuera teletransportado a Marte sin su traje espacial, primero notaría que sus lágrimas, sudor y membranas mucosas hirvieron por la baja presión. A continuación, abría la boca para respirar y le hervía la saliva. Además, sin oxígeno en el aire marciano, se desmayaría por asfixia en 15 segundos. Entonces se formarían burbujas de nitrógeno en su sangre, haciendo que su corazón se detuviera y ella muriera.

¿De dónde vino el nitrógeno?
Porque ella"? ¿Crees que ningún hombre irá a Marte?
Fue transportada desde la tierra, su aire es principalmente nitrógeno y hay muy poco en Marte. @Giovanni Estoy seguro de que ningún hombre irá a Marte de la manera que ella describe. es decir: a través de la teletransportación. Alguien se teletransporta a Marte, a su muerte segura, ni siquiera heroica, simplemente <COUGH COUGH STAGGER PANT> MUERTA. No estoy seguro de que su género sea el problema principal aquí.

Estaba el astronauta ruso que tuvo que vaciar su traje espacial para volver a entrar en su nave en la primera caminata espacial:

Al igual que con el primer satélite y el primer hombre en el espacio, los soviéticos volvieron a sorprender al mundo el 18 de marzo de 1965 con la primera caminata espacial (y el primer EVA) realizada por Alexey Leonov desde la nave espacial Voskhod 2, durante 12 minutos fuera de la nave espacial. . Leonov no tenía medios para controlar su movimiento más que tirar de su cuerda de 50,7 pies (15,5 m). Después del vuelo, afirmó que fue fácil, pero su traje espacial se hinchó debido a la presión interna contra el vacío del espacio, poniéndose tan rígido que no pudo activar el obturador de su cámara montada en el pecho.

- http://en.wikipedia.org/wiki/Extra-vehicular_activity (en "Historial de desarrollo")

Según recuerdo (y podría justificarse una mejor referencia para ese incidente específico), Leonov en realidad no "vació su traje espacial" (se expuso a un vacío fuerte), pero tuvo que reducir su presión por debajo de los mínimos recomendados para poder para atravesar la esclusa de aire de su nave espacial.
Leonov tuvo que reducir la presión de su traje de 0,35 a 0,40 bares a solo 0,20 a 0,27 bares. Si bien esto es muy bajo, no es vacío.
¿Cuáles son las consecuencias si el casco de un astronauta se daña durante una caminata espacial?
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