Durchstechen des Raumanzugs während der EVA. Was würde passieren?

Chancen: Murphys Gesetz – Schlimmes passiert irgendwann. Begründung: Abgesehen von (Mikro-)Meteoriten, wie von @TildalWave erwähnt, liegt das Risiko bei den Astronauten selbst. EVAs dienen zum Reparieren von Sachen, zum „Klempnern“, zum Umgang mit Werkzeugen und Geräten usw. Es ist ganz natürlich, dass während der Arbeit Sachen kaputt gehen.

In Zahlen ausgedrückt, obwohl es in der Geschichte viele EVAs gab, hat jeder sie überlebt. Und abgesehen von Problemen mit Heizung und Kühlung, Wasser an der falschen Stelle im Anzug oder einfach nur Überdruck, gab es noch nie ernsthafte Probleme. Daher ist es schwierig, eine Zahl zu nennen.

Raumanzüge (genau wie bemannte Raumfahrzeuge) sind dafür ausgelegt, Lecks oder Löcher einer bestimmten Größe für eine bestimmte Zeit zu bewältigen. In einem Raumfahrzeug besteht die Idee darin, Astronauten Zeit zu geben, in ihre Druckanzüge oder ein anderes verfügbares sicheres Raumschiff zu „springen“, bevor ihnen die Luft ausgeht. In einem Anzug ist die Idee ähnlich – genügend Zeit für eine sichere Rückkehr zu einer Luftschleuse vorsehen.

Wenn Sie an Details interessiert sind, werfen Sie einen Blick auf die Spezifikationen von Raumanzügen für EVAs. Ich habe ein Beispiel für den russischen Orlan-Anzug gefunden . Das System wird als „Leckkompensationssystem“ bezeichnet (Kapitel 4 | Seite 28).

Bitte beachten Sie, dass es praktisch keinen absolut luftdichten Anzug gibt . Es gibt einfach zu viele Anschlüsse und O-Ring-Dichtungen. Alle Anzüge lecken daher dauerhaft bis zu einem gewissen Grad. Wenn die Menge der ausgetretenen Luft aus irgendeinem Grund über das „Normale“ hinaus ansteigt, kann das Lebenserhaltungssystem eines Anzugs die in den Anzug gepumpte Luftmenge auf Kosten der Dauer einer EVA erhöhen.

Fälle von undichten oder durchstochenen Anzügen im wirklichen Leben sind selten. Soweit ich weiß, gibt es keine dokumentierten Fälle von Anzügen, die im Weltraum schnell Luft verlieren. Aber denken Sie daran, jeder Anzug leckt, also gab es tatsächlich ein paar Anzüge, die mehr leckten, als sie sollten. Teilweise durchstochene Anzüge sind ebenfalls ein bekanntes Problem. Ein berühmtes modernes Beispiel ereignete sich bei STS 118 , wo zwei der fünf Materialschichten des Handschuhs eines amerikanischen Anzugs durchstochen wurden. Ein weiterer interessanter Vorfall ereignete sich, wenn auch zunächst unbemerkt, auf STS 37 .

I hängt davon ab, was den Riss / Einstich verursacht hat und wie schnell der Druckabbau dadurch erfolgt.

Wenn die Punktion zum Beispiel durch einen Mikrometeorit verursacht wurde, ist die relativ schnelle Druckentlastung des Raumanzugs für den unglücklichen Astronauten möglicherweise nicht die größte Sorge, da der Mikrometeorit den Körper des Astronauten mit einer möglicherweise um eine Größenordnung höheren Geschwindigkeit durchqueren könnte als eine Kugel, die aus einer Schrotflinte austritt, sich fortbewegen kann und alles Mögliche verursacht, von einem Durchschuss durch eine Projektilwunde bis hin zu einer sofortigen inneren Verflüssigung des Körpers des armen Astronauten in einer nicht erkennbaren Mischung all seiner Innereien, wenn der Mikrometeorit den Raumanzug mit extremer Geschwindigkeit im Verhältnis zum trifft Bewegung des EVA eingreifenden Astronauten und groß genug ist (wobei die Gesamtenergie freigesetzt wird$E_\text{k} =\tfrac{1}{2} (m_\text{in} - m_\text{out})(v_\text{in}-v_\text{out})^2$wo$m$ist Masse u$v$Geschwindigkeit des eindringenden Objekts).

Angenommen, der Riss / die Punktion wurde durch andere (nicht tödliche) Ursachen verursacht, z. B. Teile des Raumanzugs, die unwissentlich zwischen einigen Geräten eingeklemmt wurden, gegen einen scharfen Gegenstand stoßen oder ähnliches, dann wird das Problem zu einem von versuchen, den Innendruck des Raumanzugs vorübergehend mit dem lebenserhaltenden Sauerstoff und anderen Gasen in der Atemmischung, die noch verfügbar sind, wieder unter Druck zu setzen, hoffentlich den Innendruck des Anzugs schneller zu erhöhen, als der Druck abgebaut wird, und so schnell wie möglich zur nächsten Luftschleuse zu gehen (wie @ernestopheles in seinem Kommentar erwähnt). Wenn die Punktion in Reichweite des Astronauten (oder eines seiner/ihrer Teams) ist, können sie auch versuchen, manuell Druck auf die Punktion auszuüben oder indem sie ein Klebepflaster anbringen, in der Hoffnung, dass dies die Geschwindigkeit der Druckentlastung stoppt oder begrenzt.

Die Häufigkeit solcher Mikrometeoriten ist schwer zu beurteilen und hängt davon ab, wo die EVA stattfindet. Auf Planeten mit zumindest etwas atmosphärischem Druck besteht die Möglichkeit, dass sie beim Eintritt in die Atmosphäre des Planeten verglühen. Um die Erdumlaufbahn herum könnten größere Risiken bestehen, auch aufgrund von Unmengen von Weltraumschrott, der die Erde umkreist, den wir während zuvor abgebrochener oder zurückgezogener Missionen in den Weltraum gebracht haben, verlorene Werkzeuge usw., die aufgrund von Trägheit die Erde umkreisen könnten.

Was den anderen Teil Ihrer Frage angeht, wenn dies bereits jemandem passiert ist, habe ich keine Kenntnis darüber, dass ein solcher Unfall jemandem tatsächlich im Weltraum passiert ist, aber es ist passiert, als Raumanzüge und EVA-Ausrüstung hier auf der Erde getestet wurden relativ kontrollierte Umgebung einer Vakuumkammer, die glücklicherweise schnell genug wieder unter Druck gesetzt wurde, um keine dauerhaften Gesundheitsprobleme oder sogar den Tod der beteiligten Testperson zu verursachen. In dieser Antwort finden Sie weitere Informationen zu diesem Unfall und was passieren würde, wenn Ihr Körper dem Vakuum des Weltraums ausgesetzt wäre.

Tatsächlich gab es bei einem der früheren EVAs des Space Shuttles eine Reifenpanne. Der Handschuh wurde aufgrund eines Herstellungs-/Montagefehlers durchstochen. Die Sache war, dass der Astronaut es nicht einmal bemerkte, bis er nach der EVA einen seltsamen roten Fleck auf seiner Hand fand. Das Loch war nicht groß und seine Haut versiegelte es, sodass das Luftleck unterhalb aller Alarmschwellen lag. Und der Astronaut war aufgeregt genug (es war seine erste EVA), dass er es nicht bemerkte.