¿Podría una mujer sobrevivir en Marte usando una camiseta térmica ajustada, calzas térmicas y un casco de oxígeno de cabeza completa?

Estoy escribiendo una historia en la que Marte, con su atmósfera actual, está habitado en su totalidad por mujeres que usan el "traje espacial" con las siguientes características:

  • ajustado,
  • camisa calentada,
  • polainas calientes,
  • casco de oxigeno de cabeza completa

¿Este traje los protegería lo suficiente durante 1 hora en la superficie marciana?

Los comentarios no son para una discusión extensa; esta conversación se ha movido a chat .

Respuestas (2)

Hay propuestas de trajes espaciales ceñidos. Vale la pena echar un vistazo a este enlace para ver un concepto de la NASA de un traje espacial ceñido.

El MIT también había desarrollado su versión de traje espacial ceñido .

El MIT BioSuit™, un traje espacial ceñido que ofrece una movilidad mejorada y una masa reducida en comparación con los trajes espaciales modernos presurizados con gas.

Tenga en cuenta que el MIT Biosuit es más que un simple conjunto de camisa y calzas con calefacción.

Para los futuros astronautas, el proceso de vestirse puede ser más o menos así: en lugar de ponerse un traje convencional, voluminoso y presurizado con gas, un astronauta puede ponerse una prenda liviana y elástica, forrada con pequeños resortes similares a músculos. Luego se conectaría a la fuente de alimentación de una nave espacial, activando las bobinas para contraerse y esencialmente envolver la prenda alrededor de su cuerpo.

El traje ajustado y presurizado no solo apoyaría a la astronauta, sino que le daría mucha más libertad para moverse durante la exploración planetaria. Para quitarse el traje, solo tendría que aplicar una fuerza moderada, devolviendo el traje a su forma más suelta.

Ahora, los investigadores del MIT están un paso más cerca de diseñar un traje espacial activo de "segunda piel": Dava Newman, profesora de aeronáutica y astronáutica y sistemas de ingeniería en el MIT, y sus colegas han diseñado prendas de compresión activa que incorporan pequeñas bobinas similares a resortes que contrato en respuesta al calor. Las bobinas están hechas de una aleación con memoria de forma (SMA), un tipo de material que "recuerda" una forma diseñada y, cuando se dobla o se deforma, puede volver a esta forma cuando se calienta.

El precursor del traje espacial ceñido fue el Space Activity Suit . Esto se propuso originalmente en las décadas de 1950 y 1960. En 1971, el informe Annis concluyó que el concepto necesitaba más trabajo, a pesar de ser positivo sobre su utilidad.

Hay una serie de propuestas para un traje de Marte adecuado .

El traje de Marte o traje espacial de Marte es un traje espacial para EVA en el planeta Marte. 4 [5] En comparación con la caminata espacial en el vacío cercano de la órbita terrestre baja, los trajes de Marte se enfocan más en la caminata real y la necesidad de resistencia a la abrasión. 4 La gravedad de la superficie de Marte es el 37,8% de la de la Tierra, aproximadamente 2,3 veces la de la Luna, por lo que el peso es una preocupación importante, pero hay menos demandas térmicas en comparación con el espacio abierto.[6] En la superficie, los trajes competirían con la atmósfera de Marte, que tiene una presión de alrededor de 0,6 a 1 kPa (6 a 10 milibares).[7] En la superficie, la exposición a la radiación es una preocupación, especialmente las erupciones solares, que pueden aumentar drásticamente la cantidad de radiación en un corto período de tiempo.

Las condiciones que enfrentan los astronautas en el planeta Marte son severas y cualquier traje de Marte deberá tenerlas en cuenta.

Una vez más, una de esas propuestas incluye el MIT Biosuit.

El Biosuit es un traje mecánico de contrapresión, que resulta en una forma de abrazar el cuerpo.[19] En este tipo de traje, la presión provendría de la estructura y la elasticidad del material, mientras que con los trajes espaciales anteriores, la presión proviene del gas presurizado, como un globo lleno.[20] La presión del gas puede hacer que un traje flexible se vuelva muy rígido, como un globo inflado.[20] (ver también traje de actividad espacial)

En conclusión, si bien el principio puede parecer sólido, un Marte que consta de una camiseta con calefacción, calzas y un casco de oxígeno es efectivamente inadecuado para las condiciones marcianas. Se requerirá un traje de Marte similar a algo como el MIT Biosuit. De lo contrario, los astronautas no sobrevivirán mucho tiempo. probablemente, menos de una hora. Los astronautas sensatos se asegurarán de que sus trajes de Marte sean adecuados para las condiciones planetarias. Ningún simple traje con calefacción servirá.

Creo que el punto clave es que la atmósfera de Marte es esencialmente el 99% de un vacío (o 0,01 ATM): hay una atmósfera, pero en realidad no mucha. Los seres humanos necesitan al menos 0,16 ATM de presión parcial de oxígeno para sobrevivir y funcionar, por lo que el traje debe estar presurizado. No puede deshacerse de este requisito hasta que los proyectos de terraformación puedan aumentar la presión ambiental a un nivel adecuado (en ese momento, el aislamiento térmico y un SCBA (ya sea abierto o con rebreather) serían todo lo que se necesitaría).
¿Cómo solucionaría el problema de la presión una prenda ceñida de espirales? Apretar las extremidades no es lo mismo que la presión atmosférica a nivel molecular.
@WakeDemons3: Si aprieta prácticamente toda tu piel, no hay mucha diferencia
@ WakeDemons3, el traje aún encerraría completamente al usuario. La diferencia es que, en lugar de que una atmósfera dentro del traje proporcione presión y lo convierta en un globo rígido, hay cuerdas elásticas y resortes fuera del traje, empujando la tela del traje contra el usuario, y el traje sigue siendo flexible.
Curiosamente, es posible que también quieran usar ropa normal; estos trajes tendrán que apretar todo el cuerpo de manera uniforme y con una presión diferente por parte del cuerpo (o las partes blandas se aplastarán con demasiada fuerza o incluso se pulverizarán), por lo que parecerá un campamento nudista.
@J un ser humano en buenas condiciones físicas con pulmones sanos puede soportar un diferencial de presión de alrededor de .16ATM sin dañar significativamente sus pulmones, por lo que, en teoría, podrían sobrevivir sin presurización siempre que respiren oxígeno puro. No sé si alguien realmente ha probado esto, ya que hay otros efectos secundarios dolorosos de la baja presión que hacen que las caminatas espaciales sin traje sean poco prácticas.
@Perkins puede sobrevivir sin daños , tal vez, pero creo que después de uno o dos minutos de respirar con la proverbial manguera contra incendios, se cansará rápidamente de la incomodidad extrema de estirar los pulmones hasta casi romperlos con cada respiración. Y con solo 0.16ATM estamos en el límite de la hipoxia: cualquier actividad física significativa requeriría más oxígeno que eso. Tal vez con el acondicionamiento y la suplementación con Diamox podría hacer una respiración de muy corta duración como esta, pero espero que aún sea extremadamente desagradable.
@J Oh, definitivamente no sería agradable. Pero significa que es posible que vea equipos de emergencia que son poco más que una máscara facial diseñada para mantenerlo con vida hasta que llegue el equipo de rescate.
@ Hosch250 curiosamente, eso se trata en la excelente, inusual y poco conocida ciencia ficción de Stan Morris. Por ejemplo, la aventura de la nave espacial de Amy . ¡Recomendado!
Todavía no entiendo cómo la ropa ajustada evitará que los gases se precipiten en el torrente sanguíneo.
@ WakeDemons3 El traje aún estaría presurizado; debe estarlo para permitir que el usuario respire. Es solo que este traje del MIT puede ser presurizado y ajustado al mismo tiempo.
@ WakeDemons3 Si la presión la proporciona una envoltura de gas comprimido o un elástico ceñido a la piel es en gran medida irrelevante en lo que respecta al cuerpo. Todo lo que importa es que incluso se aplique presión sobre la piel en cantidad suficiente. Probablemente incluso pueda salirse con la suya si la presión no es completamente uniforme, pero es probable que termine con ronchas en el área de baja presión.

Si, y solo si, las prendas descritas están completamente selladas entre sí y lo suficientemente rígidas para compensar la baja presión atmosférica, de lo contrario, el usuario casi con certeza sangraría a lo largo de los bordes. También se necesita un sellado completo para la retención de la atmósfera interna. También necesitan guantes y botas muy serias, no pueden exponer ninguna zona de piel notable al ambiente, o falta de ella.

La calefacción es un problema de sí o no con cualquier traje diseñado para entornos de presión extremadamente baja, como señaló @Mołot en un comentario, mientras que Marte es terriblemente frío, la atmósfera es en realidad tan delgada que actúa como un aislante (que no había considerado previamente); por lo tanto, al calentar el traje, y especialmente tener cuidado de aislarlo del suelo (lo que absorberá el calor relativamente rápido, que es donde entran las botas serias), es necesario asegurarse de que pueda irradiar suficiente calor cuando sea necesario. Según el nivel de actividad de la persona que lleva el traje, el calor corporal podría matarla; si, por ejemplo, el traje está diseñado para un paseo agradable y el ocupante está corriendo, el estrés por calor podría matarlo. Lo contrario también es cierto, siéntese con un traje diseñado teniendo en cuenta los rendimientos térmicos del trabajo pesado y morirá de frío.

Solo mis dos centavos: por lo que recuerdo haber leído, los agujeros de 1 milímetro cuadrado ni siquiera causan hematomas cuando se exponen al vacío. Por lo tanto, ni siquiera tiene que ser realmente un sello, si solo está lo suficientemente apretado alrededor del cuello para no dejar que el aire baje y pueda ejercer presión sobre el cuerpo. Una buena cremallera probablemente haría el truco. O un buen cierre de velcro.
@Mołot Sí, estoy pensando que cualquier transición de prenda sin sellar, o al menos sin restricciones, tenderá a abrirse a medida que el cuerpo presiona hacia afuera a través del espacio creando aberturas críticamente grandes en las costuras. Entonces, tal vez completamente sellado es un poco drástico, pero es mejor prevenir que curar.
Es cierto: cualquier falla sería letal. Posiblemente bueno para la historia, pero mala ingeniería;) Espero que alguien realmente no envíe a sus amigas a Marte en el corto plazo en la vida real.
@Mołot Sí, no solo letal tampoco, desagradablemente letal, probablemente podrías volver a sellar la costura, pero solo después de que ya hubieras tenido una hemorragia, morirías muy lento y desagradable.
No hay necesidad de "retención de atmósfera interna". Su forma de pensar sobre los trajes espaciales es de los años 60, continúe con los tiempos, para los próximos 60 los trajes mecánicos de contrapresión deberían estar en uso, y eso es más o menos lo que describió el autor de la pregunta.
@Miech Necesita algo de retención de la atmósfera interna, tal vez no en todo el traje, pero algo o terminará tratando de respirar aire marciano, no es práctico, también me gustaría tener aire en la piel del usuario para la transferencia de calor, tal vez no absolutamente necesario pero más fácil que trabajar la conducción directa.
La máscara de oxígeno es suficiente, el "casco de oxígeno de cabeza completa" mencionado en la pregunta debería ser suficiente. El enfriamiento es más eficiente a través de la evaporación, la gente lo hace sudando. Para refrescarse, todo lo que necesita es un traje ceñido con un tejido lo suficientemente escaso como para que el sudor se evapore.
Sin embargo, @Miech Sweat no se evaporará a 210K, se congelará y luego se sublime lentamente, el usuario se congelaría y moriría horneado simultáneamente. Por eso propongo un espacio de aire, permite un intercambio de calor controlado que no te mata de una forma u otra. También estoy hablando de tecnología moderna porque en ninguna parte el OP especifica un rango de fechas futuras a partir del cual especular sobre tecnología futura.
¿Alguna vez te has empapado en invierno o has visto gente (loca) nadando en invierno? Hace mucho frío afuera y, sin embargo, el agua se evapora del cuerpo humano. Porque el cuerpo no está a 210K, si tu cuerpo lo está, ya nada importa. El sudor se evaporará, está bien, estás viendo una temperatura incorrecta en el diagrama de fase.
@Miech Pero la superficie exterior del traje es de 210K, el sudor golpeará el exterior del traje, se congelará y, cuando aún esté líquido, formará un puente físico a través del tejido, conduciendo el frío hacia adentro de una manera que no es propicia para la supervivencia humana. ni hablar de comprometer la integridad física de los mismos.
Deja de ser absurdamente centrado en la Tierra. Estamos hablando de Marte. Casi no hay atmósfera en Marte. En la Tierra aíslas del aire porque puede robar calor rápidamente. La atmósfera marciana probablemente tendrá una transferencia de calor 100 veces menor (suposición basada en la diferencia de densidad del aire de densidad pura). El traje hecho de tela transpirable, delgada y ceñida debe retener una temperatura cercana a la del cuerpo, siendo la pérdida de calor más significativa a través de la evaporación.
@Miech Claramente, no estoy expresando mi punto, no puede tener un control preciso sobre la pérdida de calor en función de las funciones metabólicas diseñadas para la Tierra, y necesita un control preciso.
@Miech: Tal vez me estoy perdiendo algo, pero el agua tiende a evaporarse muy rápidamente en un [casi] vacío...
La pérdida de un sello en los trajes presurizados es un problema grave: Proyecto Excelsior
Es precisamente porque el agua se evapora casi al vacío que no será un problema en Marte. El vacío es un gran aislante, y los cuerpos humanos son excelentes en la regulación térmica. Tan pronto como alguien suda, el agua se evapora, eliminando rápidamente todo el exceso de calor. No se queda alrededor de la piel para congelarse y alejar el calor adicional... y de todos modos, hay poca atmósfera para conducir el calor. Una vez que alguien deja de sudar, deja de refrescarse. Excepto a través de sus botas, o cualquier otra cosa que toque otra cosa.
@Ghedipunk Ese mecanismo de enfriamiento está diseñado para funcionar con la tasa de evaporación en la atmósfera, incluso si el sudor se evaporara por completo del tejido en lugar de congelarse en la tela fría, lo cual no creo, pero le daré la oportunidad. beneficio de la duda, lo hará a un ritmo inconsistente con las calibraciones evolutivas del cuerpo. Las personas terminan en el hospital todos los años cuando su cuerpo tiene una regulación térmica incorrecta porque se mudaron a unos cientos de millas de donde nacieron y se criaron; ahora lleva ese efecto a los extremos de la Tierra contra Marte.