¿Cómo es la fisiología y la bioquímica de un poshumano adaptado al vacío? Parte 2: Control de temperatura

Soy un post-humano adaptado para la vida permanente en el vacío y la microgravedad. ¿Cómo podría mi fisiología y bioquímica superar los siguientes desafíos?

Tenga en cuenta que tengo una fuerte aversión cultural a aumentar mi cuerpo para ayudarme a sobrevivir: es decir, encerrarme en caparazones protectores construidos artificialmente, etc.

Consulte la Parte 1 sobre la resistencia a la radiación.

Parte 2 Control de temperatura: el espacio es frío, pero el vacío también es altamente aislante. ¿Cómo puedo evitar congelarme y sobrecalentarme?

Ver la Parte 3 sobre el metabolismo

Ver parte 4 sobre el movimiento

Ver parte 5 sobre los sentidos

Creo que el mayor problema es evitar que todo el aire de tus pulmones sea expulsado al vacío del espacio cuando abres la boca, y la evaporación de la humedad de tus ojos, etc. en un ambiente sin presión ambiental. El frío y el calor probablemente no sean los mayores problemas aquí. forbes.com/sites/startswithabang/2016/12/23/…
sin intercambio de gases, no hay metabolismo. el espacio es escaso de gases.
@theRiley metabolismo del organismo que se abordará en la parte 3.
@TylerS.Loeper gracias, el metabolismo y la bioquímica se analizarán en la parte 3
¿Convertirse en sangre fría es una opción?
@Stephan ha modificado la pregunta

Respuestas (4)

Como usted señaló, el espacio es frío y aislante.

No puede confiar en la materia para intercambiar calor, esto descarta la conducción (no le gustan las conchas) y la convección.

Lo que queda es radiación: su cuerpo emitirá radiación térmica y perderá energía de acuerdo con la ley de Stefan Boltzmann, I = ϵ σ T 4 .

Dado que desea mantener baja esta pérdida de energía y no congelarla, solo puede trabajar en ϵ , su emisividad. Cuanto más bajo lo hagas, menos energía radiativa emitirás.

Básicamente, su piel debe estar pigmentada de manera adecuada para que su emisividad pueda estar lo más cerca posible de 0, pero no 0, de lo contrario, hervirá. También desea poder controlar esta emisividad, para aquellos casos en los que desea emitir un exceso de calor y enfriarse.

Puede consultar esta tabla para conocer la emisividad de algunos materiales comunes.

En realidad, el problema no es la congelación, sino el sobrecalentamiento. A la temperatura normal de un ser humano, la radiación del cuerpo negro es totalmente insuficiente para disipar los cien vatios de calor residual.
No me gustan las conchas artificiales, pero eso no descarta una concha cultivada orgánicamente, tal vez utilizando materia prima común en entornos del espacio profundo. Una de las sugerencias dadas para la Parte 1 implica una armadura de placas que incorpore metales pesados ​​para aislar contra la radiación ionizante. ¿Podría esto ser relevante? En cuanto a la emisividad, ¿qué tipo de pigmentación de la piel podría ayudar a acercarla a cero?
El control de la emisividad debería ser la clave aquí. En la zona de Ricitos de Oro, el humanoide se congelará cuando esté a la sombra y se sobrecalentará cuando esté expuesto a la luz directa de las estrellas.
Sería una respuesta más completa si también pusiera la diferencia de generación de calor frente a la disipación de calor. También imagine tratar de mantener su emisión lo más baja posible y luego generar más calor del que disipa sin una forma de aumentar repentinamente sus emisiones...

nada necesario

Solo necesita mantener las cosas como están y mantener a su gente hidratada. Ah, y comprimido.

Consulte la investigación sobre el traje de actividad espacial :

El enfriamiento del astronauta con un SAS generalmente se logra con la evaporación del sudor corporal que se emite desde el traje en todas las direcciones.

Esa es una forma científica de decir que sudaría . Y eso es.

Debido a que los diseños de trajes espaciales discuten el enfriamiento en gran medida y el calentamiento rara vez, creo que es seguro asumir que la congelación no es un problema real, sino el sobrecalentamiento.

Mirando este sitio: nasa.gov/audience/foreducators/spacesuits/home/… , puede ver que mantener el cuerpo caliente es fácil simplemente con capas. Pero el enfriamiento es un sistema mucho más complejo. Las manos de los astronautas también se enfrían y necesitan elementos calefactores para mantenerse calientes, ya que hay pocas capas en los guantes para mantener las manos ágiles y listas. Así que creo que "solo necesita refrigeración" es una conclusión inevitable.
@Demogan todo el cuerpo, excepto los hsnds, se enfría y las yemas de los dedos necesitan calentadores. Creo que un pequeño ajuste biológico se encargaría de eso. En cuanto a que el enfriamiento es más complejo, lo es. En un traje que básicamente apaga el enfriamiento natural. Si no apaga uno natural, no necesita reemplazar su función.
el natural se apaga de todos modos porque vacuüm. Mi punto sobre las manos no era que no fuera solucionable, sino que sin el aislamiento adecuado, como el poco que los guantes proporcionan, una forma humana y la piel podrían perder calor en lugar de ganarlo.
@Demigan no, según la NASA, el vacío no es un problema. El problema es que el traje clásico no deja sudar. Y el vacío es aislante. El cuerpo humano no puede irradiar lo suficiente como para no sobrecalentarse. Puede leer el artículo vinculado y sus fuentes para obtener detalles, sus afirmaciones en comentarios anteriores son casi completamente falsas.
No estaba seguro de si una aspiradora era un problema para mantenerse caliente (o frío), entonces, ¿podría vincular alguna información que indique que esto no es un problema para un ser humano desnudo pero sobreviviente en el espacio? Es fácil lanzar "¡Es falso!" en mi cara sin evidencia cuando todo lo que he hecho es plantear un problema (las manos no tienen tanto aislamiento como el resto del cuerpo y necesitan calor) y la duda de que un cuerpo humano se mantendría caliente si estuviera desprotegido en el espacio con un equipo mínimo para sobrevivir (es decir, la banda de goma teorizada con una idea de tanque de aire).

El control de la temperatura en este caso depende de 4 factores: generación por kg de cuerpo. Cantidad de kg de cuerpo. Superficie a irradiar calor. Qué tan bien el área de la superficie genera radiación de calor.

La ISS no tiene problemas para calentarse. De hecho, necesita un área específica en el casco donde el calor se irradie o los habitantes se cocinen. En el espacio, los astronautas usan ropa interior para refrescarse y capas para mantener el calor, mientras que los guantes tienen elementos calefactores específicos para mantener las manos calientes. Entonces, no tengo idea de si los humanos perderían o ganarían calor en el espacio (si sobrevivieran).

Estos posthumanos viven en un vacío y viajan distancias interestelares, por lo que es probable que tengan un metabolismo bajo y una baja generación de calor. Esto significa que están mejor con más masa en comparación con el área de superficie, por lo que tendrían que ser más grandes para lograr esto. Su piel o cubierta exterior tendría que ser de materiales que tengan poca radiación de calor. En caso de calentamiento debido a la luz solar o similar, la piel debe tener pelos extensibles hechos de materiales que radian el calor, teniendo los pelos una gran superficie cuando se extienden y permitiendo que se disipe más calor.

¿Qué hay de la bioluminiscencia?

Según la fuente a continuación, la bioluminiscencia es una luz "fría", lo que significa que solo el 20% de la energía producida es radiación térmica. No es lo ideal, pero cubra lo suficiente de su cuerpo con células bioluminiscentes y tendrá un método sólido para controlar su emisividad. También se puede utilizar para la comunicación en el vacío.

https://www.nationalgeographic.org/encyclopedia/bioluminescence/

¿Cómo es la fisiología y la bioquímica de un poshumano adaptado al vacío? Parte 2: Control de temperatura
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