Auswirkungen der Explosiven Dekompression auf den menschlichen Körper?

Wir haben tatsächlich Aussagen aus der ersten Person darüber, was unter diesen Umständen passiert. 1966 testete Jim LeBlanc einen Raumanzug in einer Vakuumkammer, als sich seine Versorgungsleitung löste und seine Atmosphäre sehr schnell entwich. Dieser Clip:

https://www.youtube.com/watch?v=KO8L9tKR4CY&feature=youtu.be

Enthält einige Originalaufnahmen sowie Interviews mit beteiligten Personen. Jim verlor sehr schnell das Bewusstsein – gemessen in Sekunden. Das Letzte, woran er sich erinnert, war, wie der Speichel auf seiner Zunge kochte. Sie waren in der Lage, die Kammer schnell wieder unter Druck zu setzen, und er erlangte nach kurzer Zeit das Bewusstsein wieder, ohne bleibende Schäden.

Eine schnelle Ohnmacht ist wahrscheinlich eine unvermeidliche Folge. Dies ist sehr ähnlich zu dem, was bei der Inertgas-Erstickung passiert . Kurz gesagt, die extrem niedrigen Drücke führen dazu, dass die Lunge mit jedem "Atemzug" Sauerstoff verliert. Dadurch ist es (im Falle einer Inertgas-Erstickung) möglich, bereits nach wenigen Atemzügen ohnmächtig zu werden. In einem Vakuum macht "Atmen" natürlich keinen Sinn, aber Ihre Lungen würden immer noch effektiv Sauerstoff aus Ihrem Körper lecken, was dazu führen würde, dass Sie schnell ohnmächtig werden (wie es Jim in einer Vakuumkammer passiert ist).

Angesichts dessen könnten Sie in Betracht ziehen, den Atem anzuhalten, um zu verhindern, dass Sie schnell ohnmächtig werden. Ich bin nicht zuversichtlich genug, um mit Sicherheit sagen zu können, was passieren wird, aber alle Anzeichen deuten darauf hin, dass es eine schlechte Wahl sein wird, selbst wenn es möglich ist (was wahrscheinlich nicht der Fall ist). Beim Tauchen ist das Anhalten des Atems beim Auftauchen eine sehr gefährliche Bewegung und verursacht praktisch garantiert ein Lungenbarotrauma . Ein schweres pulmonales Barotrauma kann Verletzungen verursachen, die schnell zum Tod führen, wie arterielle Gasembolien oder Spannungspneumothorax . Das Risiko eines pulmonalen Barotraumas hängt mit der relativen Änderungsrate des Luftdrucks zusammen und ist daher beim Gerätetauchen an der Oberfläche am gefährlichsten, wenn Sie von beispielsweise 2 ATM Druck auf 1 ATM wechseln. Infolgedessen gehe ich davon aus, dass der Wechsel von 1 ATM auf 0 ATM für jemanden, der versucht, den Atem anzuhalten, genauso gefährlich ist, wenn nicht sogar gefährlicher.

Es dauerte ungefähr anderthalb Minuten, um Jims Kammer wieder unter Druck zu setzen. Am Ende hatte er Ohrenschmerzen, aber sonst keine sichtbaren Verletzungen. Eine längere Exposition hätte seinem Körper jedoch sicherlich mehr Schaden zufügen können. Leider bin ich mir nicht sicher, was der längerfristige Schaden ist, und ich habe auch keine großartigen Referenzen (ziemlich sicher, dass diese Studie nicht durchgeführt wurde). Die meisten unmittelbaren Auswirkungen (wie z. B. dass Jim spürt, wie sein Speichel kocht) werden durch den Mangel an Druck verursacht. Technisch gesehen kochte und fror sein Speichel gleichzeitig, was Wasser im Vakuum aufgrund von Druckmangel tut:

https://www.youtube.com/watch?v=2IOyJa8NSk0

Der Mangel an Druck ist der dominanteste Effekt, obwohl ich nicht sicher bin, wie schnell der Körper tatsächlich einfrieren würde. Sonne oder Schatten spielen dabei keine Rolle. Er friert trotzdem ein (mangels Druck), sodass der einzige Effekt von Sonnenschein oder Schatten darin besteht, die Geschwindigkeit zu kontrollieren, mit der sein Eis durch Sublimation entweicht. Wärmere Bereiche des Weltraums = schnellere Sublimation und daher schnellere Zeit, um vom Eis am Stiel (auch bekannt als gefrorener Körper) zur Mumie (auch bekannt als getrockneter Körper) zu gelangen. Für Langzeitergebnisse verweise ich auf die entsprechende xkcd.

https://what-if.xkcd.com/134/

Was mit der Person passiert, ist einfach. Was mit ihrem Körper passiert, erfordert ein paar weitere Schritte.

Das erste, was passiert, ist, dass du schreist. Nun, du handelst, um zu schreien, oder der Schrei wirkt auf dich. Die Lunge ist so konstruiert, dass sie etwa 1/10 einer Druckatmosphäre aushält, was das typische Delta ist, das beim Atmen auftritt. Entweder Sie schreien Ihre ganze Luft aus Ihren Lungen, oder diese Luft drängt sich heraus und richtet dabei erheblichen Schaden an. Dieser Effekt ist wahrscheinlich nicht so wichtig für jemanden, der durch Vakuum hingerichtet wird. Für diejenigen, die leben wollen, ist es von großer Bedeutung. Taucher, die an einem so genannten kontrollierten Notfall-Schwimmaufstieg (CESA) teilnehmen, lernen, während des Auftauchens auszuatmen, um der Luft in ihren Lungen einen Ausweg zu geben. Dieses ausgesprochen unintuitive Manöver ist für Ihr Überleben unerlässlich.

Das nächste, was passiert, ist, dass Sie nach etwa 15 Sekunden das Bewusstsein verlieren . Die Lungen sind ein starker Gasaustauschmechanismus, und Sie haben sie gerade einem reinen Vakuum ausgesetzt. Das Vakuum entzieht dem Hämoglobin den Sauerstoff und führt dieses Blut dann dem Gehirn zu. 15 Sekunden später erreicht es das Gehirn, und Sie verlieren fast unmittelbar danach das Bewusstsein. Der Tod tritt bald darauf ein, als ob das Herz aufgehört hätte zu schlagen (es schlägt vielleicht, aber es liefert kein sauerstoffreiches Blut, also hilft es überhaupt nicht).

So kannst du eine Weile überleben:

... eine Studie von Forschern der Brooks Air Force Base in Texas aus dem Jahr 1965 zeigte, dass Hunde, die bis zu 90 Sekunden lang nahezu Vakuum ausgesetzt waren – ein Dreihundertachtzigstel des atmosphärischen Drucks auf Meereshöhe – immer überlebten.

Danach ist die Antwort etwas langweiliger. Sie haben Probleme mit kochendem Wasser, aber es ist nicht augenblicklich. Der Weltraum ist eigentlich ein sehr schlechter Leiter, also leitet er keine Wärme ab. Ihr Körper strahlt mit einer sehr niedrigen Rate. Fast die gesamte Kühlung kommt von Verdunstung, was ein sehr lokalisierter Effekt ist. Astronauten, die in Unfälle wie diesen verwickelt waren, erinnern sich, wie sie die Verdunstung ihrer Zunge gespürt haben, bevor sie das Bewusstsein verloren. Dies dauert jedoch sehr lange. Mindestens so lange, wie es dauert, in einer Umgebung mit kaltem Wetter zu frieren. Die Kühle braucht Zeit, um sich hineinzuarbeiten (oder anders ausgedrückt, die Hitze braucht Zeit, um sich herauszuarbeiten). Ihre Augen "explodieren" jedoch normalerweise nicht:

Wasser in den Weichteilen Ihres Körpers verdunstet und verursacht starke Schwellungen, obwohl die enge Versiegelung Ihrer Haut Sie daran hindern würde, tatsächlich auseinander zu platzen. Ihre Augen würden ebenfalls nicht explodieren, aber das fortgesetzte Entweichen von Gas und Wasserdampf führt zu einer schnellen Abkühlung des Mundes und der Atemwege.

Tatsächlich nutzt der Biosuit , eines der neuen Raumanzugdesigns, dies tatsächlich aus. Die menschliche Haut kann sich tatsächlich in kleinen Maßstäben gegen ein Vakuum behaupten. Offensichtlich leiden große Hautbereiche unter Ausdehnung aufgrund von Flüssigkeiten, die in den Bereich eindringen, aber wenn Sie die Haut grob zusammendrücken, kann die mikroskopische Struktur das Vakuum aufnehmen. Der Biosuit ist eigentlich nicht vakuumdicht. Die Luft kann durch das Gewebe des Anzugs entweichen. Das Ergebnis? Ihr Körper kann sich tatsächlich durch Presperation abkühlen, genau wie in der heißen Wüstensonne! Ihr Körper gibt Schweiß ab, wie er es normalerweise tut, und dieser Schweiß verdunstet im Vakuum und kühlt Sie ab!

Nicht, dass mich das weniger beunruhigt, meine Haut dem Vakuum des Weltraums auszusetzen, aber es wurde getan. Eines der bekannteren Lecks auf der ISS wurde gelöst, indem es mit einem Daumen abgedeckt wurde . (Das Loch wurde offensichtlich später dauerhafter befestigt, zuerst mit Kaptonband, und später, glaube ich, wurde es zugeklebt)

Sobald die Auswirkungen der Verdunstung keine Rolle mehr spielen und Sie träge werden, passiert mit dem Körper genau das , was mit einem Asteroiden ähnlicher Größe passiert. Wenn es sich in einer Umgebung befindet, die aufgrund der Sonne heiß wird, wird es heiß. Wenn es in einer Umgebung ist, die kalt wird, wird es kalt. Dies geschieht über einen langen Zeitraum, zumindest im Vergleich zu den 15 Sekunden bedeutungsvollen Schreiens.

A. Mann steckt Arm in eine Vakuumkammer

Dieses Video zeigt, was passiert, und zeigt gegen Ende Fakten und Zahlen aus dem Bioastronautics Data Book 2nd Edition der NASA – https://youtu.be/iWGGMchu6mQ?t=67

B. Die Crew, die nie nach Hause kam: Das Unglück von Sojus 11

Die Mission endete in einer Katastrophe, als die Besatzungskapsel während der Vorbereitungen für den Wiedereintritt drucklos wurde und die dreiköpfige Besatzung tötete. https://en.wikipedia.org/wiki/Sojus_11

„Sie haben an der Seite geklopft, aber von innen kam keine Reaktion. Als sie die Luke öffneten, fanden sie alle drei Männer bewegungslos auf ihren Sofas, mit dunkelblauen Flecken im Gesicht und Blutspuren aus Nase und Ohren . Sie haben sie aus dem Abstiegsmodul entfernt." http://www.spacesafetymagazine.com/space-disasters/soyuz-11/crew-home-misfortunes-soyuz-11/