Perforación del traje espacial durante EVA. ¿Qué pasaría?

Oportunidades: Ley de Murphy : eventualmente suceden cosas malas. Motivos: además de los (micro-)meteoritos, como menciona @TildalWave, el riesgo está en los propios astronautas. Los EVA son para reparar cosas, 'plomería', manipular herramientas y equipos, etc. Es natural romper cosas mientras trabaja.

En términos de números, aunque hubo muchos EVA en la historia, todos sobrevivieron. Y además de los problemas de calefacción y refrigeración, agua en el lugar equivocado dentro del traje o simplemente sobrepresión, nunca ha habido problemas graves hasta ahora. Así que es difícil ponerle un número.

Los trajes espaciales (al igual que las naves espaciales tripuladas) están diseñados para manejar fugas o agujeros de cierto tamaño durante un cierto período de tiempo. En una nave espacial, la idea es dar a los astronautas tiempo para 'saltar' a sus trajes presurizados u otra nave espacial segura disponible antes de que se queden sin aire. En un traje, la idea es similar: proporcione suficiente tiempo para un regreso seguro a una esclusa de aire.

Si está interesado en los detalles, eche un vistazo a las especificaciones de los trajes espaciales para EVA. Encontré un ejemplo para el traje ruso Orlan . El sistema se denomina "sistema de compensación de fugas" (sección 4 | página 28).

Tenga en cuenta que prácticamente no existe un traje absolutamente hermético . Hay demasiadas conexiones y juntas tóricas. Por lo tanto, todos los trajes tienen fugas permanentes hasta cierto punto. Si la cantidad de aire filtrado aumenta por encima de lo "normal", por cualquier motivo, el sistema de soporte vital de un traje puede aumentar la cantidad de aire bombeado al traje a expensas de la duración de un EVA.

Los incidentes de la vida real de trajes perforados o con fugas son raros. Que yo sepa, no hay casos documentados de trajes que pierdan aire rápidamente en el espacio. Pero tenga en cuenta que todos los trajes tienen fugas, por lo que, de hecho, algunos trajes tenían más fugas de las que deberían. Los trajes parcialmente perforados también son un problema conocido. Un famoso ejemplo moderno sucedió en STS 118 , donde se perforaron dos de las cinco capas de material del guante de un traje americano. Otro incidente interesante, aunque inicialmente desapercibido, sucedió en STS 37 .

Depende de la causa del desgarro/perforación y de la rapidez con la que se despresuriza.

Si, por ejemplo, la perforación fue causada por un micrometeorito, la despresurización relativamente rápida del traje espacial podría no ser la mayor preocupación para el desafortunado astronauta, ya que el micrometeorito podría atravesar el cuerpo del astronauta a velocidades posiblemente un orden de magnitud mayor. de lo que puede viajar una bala que sale de una escopeta, causando cualquier cosa, desde pinchar a través de una herida de proyectil, hasta licuar instantáneamente internamente el cuerpo del pobre astronauta en una mezcla irreconocible de todas sus partes internas, si el micrometeorito golpea el traje espacial a una velocidad extrema en relación con el movimiento del astronauta EVA que involucra y es lo suficientemente grande (donde la energía total liberada es$E_\text{k} =\tfrac{1}{2} (m_\text{in} - m_\text{out})(v_\text{in}-v_\text{out})^2$dónde$m$es masa y$v$velocidad del objeto penetrante).

Sin embargo, suponiendo que el desgarro/perforación se haya producido por otras causas (no letales por sí solas), como que partes del traje espacial queden atrapadas inadvertidamente entre algún equipo, rocen un objeto afilado o similar, entonces el problema se convierte en uno de tratando de volver a presurizar temporalmente la presión interna del traje espacial con el oxígeno de soporte vital y otros gases que queden disponibles en la mezcla respirable, con suerte aumentando la presión interna del traje más rápido que la despresurización y moviéndose a la esclusa de aire más cercana lo antes posible (como menciona @ernestopheles en su comentario). Si el pinchazo está al alcance del astronauta (o de alguien de su equipo), también pueden intentar aplicar presión sobre el pinchazo manualmente, o aplicando algún parche adhesivo con la esperanza de que detenga o limite la velocidad de la despresurización.

La frecuencia de tales micrometeoritos es difícil de juzgar y depende de dónde se lleve a cabo el EVA. En planetas con al menos algo de presión atmosférica, es probable que se quemen al entrar en la atmósfera del planeta. Alrededor de la órbita de la Tierra, podría haber mayores riesgos involucrados también debido a la gran cantidad de basura espacial que orbita la Tierra, que hemos puesto en el espacio durante misiones previamente abortadas o retiradas, herramientas perdidas, etc. que podrían estar orbitando la Tierra debido a la inercia.

En cuanto a la otra parte de su pregunta, si esto ya le sucedió a alguien, no tengo ningún conocimiento de que tal accidente le haya sucedido a alguien mientras estaba en el espacio, pero sucedió mientras probaba trajes espaciales y equipo EVA aquí en la Tierra, en ambiente relativamente controlado de una cámara de vacío, que afortunadamente se volvió a presurizar lo suficientemente rápido como para no causar problemas de salud permanentes o incluso la muerte del sujeto de prueba involucrado. Consulte esta respuesta para obtener más información sobre ese accidente y lo que sucedería si su cuerpo estuviera expuesto al vacío del espacio.

De hecho, hubo un incidente de pinchazo durante uno de los primeros EVA del transbordador espacial. El guante se perforó debido a un defecto de fabricación/ensamblaje. El caso es que el astronauta ni siquiera se dio cuenta hasta que después del EVA encontró una extraña mancha roja en su mano. El agujero no era grande y su piel lo sellaba, por lo que la fuga de aire estaba por debajo de cualquier nivel de alarma. Y el astronauta estaba lo suficientemente emocionado (era su primer EVA) que no se dio cuenta.