Könnte eine Frau auf dem Mars überleben, indem sie ein eng anliegendes, beheizbares Hemd, beheizbare Leggings und einen Vollkopf-Sauerstoffhelm trägt?

Ich schreibe eine Geschichte, in der der Mars mit seiner aktuellen Atmosphäre vollständig von Frauen bewohnt wird, die den „Raumanzug“ mit den folgenden Merkmalen tragen:

  • eng anliegend,
  • beheiztes Hemd,
  • beheizte Leggings,
  • Vollkopf-Sauerstoffhelm

Würde dieser Anzug sie für eine Stunde auf der Marsoberfläche ausreichend schützen?

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Antworten (2)

Es gibt Vorschläge für hautenge Raumanzüge. Dieser Link ist einen Blick wert für ein NASA-Konzept eines hautengen Raumanzugs.

Das MIT hatte auch seine Version des hautengen Raumanzugs entwickelt .

Der MIT BioSuit™, ein hautenger Raumanzug, der im Vergleich zu modernen gasdruckbeaufschlagten Raumanzügen eine verbesserte Mobilität und eine geringere Masse bietet.

Bitte beachten Sie, dass der MIT Biosuit mehr ist als nur ein beheizbares Hemd-Leggings-Ensemble.

Für zukünftige Astronauten könnte der Prozess des Anziehens etwa so ablaufen: Anstatt in einen herkömmlichen, sperrigen Gasdruckanzug zu steigen, kann ein Astronaut ein leichtes, dehnbares Kleidungsstück anziehen, das mit winzigen, muskelähnlichen Windungen gefüttert ist. Sie würde sich dann an die Stromversorgung eines Raumfahrzeugs anschließen, wodurch sich die Spulen zusammenziehen und das Kleidungsstück im Wesentlichen um ihren Körper schrumpfen.

Der hautenge Druckanzug würde die Astronautin nicht nur stützen, sondern ihr auch viel mehr Bewegungsfreiheit während der Planetenerkundung geben. Um den Anzug auszuziehen, musste sie nur bescheidene Kraft aufwenden, um den Anzug wieder in seine lockerere Form zu bringen.

Jetzt sind MIT-Forscher der Konstruktion eines solchen aktiven Raumanzugs wie einer „zweiten Haut“ einen Schritt näher gekommen: Dava Newman, Professorin für Luft- und Raumfahrt und Ingenieursysteme am MIT, und ihre Kollegen haben aktive Kompressionskleidung entwickelt, die kleine, federartige Spiralen enthält Vertrag als Reaktion auf Hitze. Die Spulen bestehen aus einer Formgedächtnislegierung (SMA) – einer Art Material, das sich an eine konstruierte Form „erinnert“ und beim Biegen oder Verformen bei Erwärmung in diese Form zurückspringen kann.

Der Vorläufer des hautengen Raumanzugs war der Space Activity Suit . Dies wurde ursprünglich in den 1950er und 1960er Jahren vorgeschlagen. 1971 kam der Annis-Bericht zu dem Schluss, dass das Konzept noch weiter bearbeitet werden musste, obwohl seine Nützlichkeit positiv bewertet wurde.

Es gibt eine Reihe von Vorschlägen für einen geeigneten Marsanzug .

Mars-Anzug oder Mars-Raumanzug ist ein Raumanzug für EVAs auf dem Planeten Mars. 4 [5] Im Vergleich zum Weltraumspaziergang im Nahe-Vakuum der niedrigen Erdumlaufbahn konzentrieren sich Marsanzüge stärker auf das tatsächliche Gehen und die Notwendigkeit einer Abriebfestigkeit. 4 Die Oberflächengravitation des Mars beträgt 37,8 % der der Erde, etwa das 2,3-fache der Schwerkraft des Mondes, daher ist das Gewicht ein erhebliches Problem, aber es gibt weniger thermische Anforderungen im Vergleich zum offenen Weltraum.[6] An der Oberfläche würden die Anzüge mit der Atmosphäre des Mars kämpfen, die einen Druck von etwa 0,6 bis 1 kPa (6 bis 10 Millibar) hat.[7] An der Oberfläche ist die Strahlenbelastung ein Problem, insbesondere bei Sonneneruptionen, die die Strahlungsmenge in kurzer Zeit dramatisch erhöhen können.

Die Bedingungen, denen Astronauten auf dem Planeten Mars ausgesetzt sind, sind hart und jeder Marsanzug muss diese berücksichtigen.

Wiederum beinhaltet einer dieser Vorschläge den MIT Biosuit.

Der Biosuit ist ein mechanischer Gegendruckanzug, der zu einer körpernahen Form führt.[19] Bei dieser Art von Anzug würde der Druck von der Struktur und Elastizität des Materials herrühren, während bei früheren im Weltraum getragenen Anzügen der Druck von einem unter Druck stehenden Gas herrührt, wie bei einem gefüllten Ballon.[20] Der Gasdruck kann einen flexiblen Anzug sehr steif machen, wie einen aufgeblasenen Ballon.[20] (siehe auch Raumanzug)

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Prinzip zwar vernünftig erscheinen mag, ein Mars, der aus einem beheizten Hemd, Leggings und einem Sauerstoffhelm besteht, für Marsbedingungen effektiv unangemessen ist. Ein Mars-Anzug ähnlich dem MIT Biosuit wird benötigt. Sonst werden die Astronauten nicht lange überleben. wahrscheinlich weniger als eine Stunde. Vernünftige Astronauten stellen sicher, dass ihre Marsanzüge für planetare Bedingungen geeignet sind. Keine einfachen beheizten Anzüge reichen aus.

Der entscheidende Punkt ist meiner Meinung nach, dass die Marsatmosphäre im Wesentlichen zu 99% aus einem Vakuum (oder 0,01 ATM) besteht – es gibt eine Atmosphäre, aber wirklich nicht viel. Menschen benötigen mindestens 0,16 atm Sauerstoffpartialdruck, um zu überleben und zu funktionieren, daher muss der Anzug unter Druck stehen. Sie können diese Anforderung nicht beseitigen, bis Terraforming-Projekte den Umgebungsdruck auf ein geeignetes Niveau erhöhen können (an diesem Punkt wären Wärmeisolierung und ein Pressluftatmer (entweder offen oder rebreather) alles, was erforderlich wäre).
Wie würde ein enges Kleidungsstück aus Spulen das Druckproblem beheben? Sich um Ihre Gliedmaßen zu quetschen, ist auf molekularer Ebene nicht dasselbe wie atmosphärischer Druck.
@WakeDemons3: Wenn es praktisch die gesamte Haut zusammendrückt, gibt es keinen großen Unterschied
@ WakeDemons3 Der Anzug würde den Träger immer noch vollständig umschließen. Der Unterschied besteht darin, dass statt einer Atmosphäre im Inneren des Anzugs, die Druck ausübt und den Anzug in einen steifen Ballon verwandelt, Bungees und Federn außerhalb des Anzugs vorhanden sind, die den Stoff des Anzugs gegen den Träger drücken, und der Anzug immer noch flexibel ist.
Interessanterweise möchten sie vielleicht auch normale Kleidung tragen; Diese Anzüge müssen den gesamten Körper gleichmäßig zusammendrücken und mit unterschiedlichem Druck pro Körperteil (oder die weichen Teile werden zu stark gequetscht oder sogar pulverisiert), damit es wie ein FKK-Camp aussieht.
@J Ein Mensch in guter körperlicher Verfassung mit gesunder Lunge kann einem Druckunterschied von etwa 0,16 ATM standhalten, ohne seine Lunge erheblich zu schädigen. Theoretisch könnten sie also ohne Druckbeaufschlagung überleben, solange sie reinen Sauerstoff atmen. Ich weiß nicht, ob das tatsächlich jemand getestet hat, da es andere schmerzhafte Nebenwirkungen von Unterdruck gibt, die anzuglose Weltraumspaziergänge unpraktisch machen.
@Perkins kann vielleicht ohne Schaden überleben , aber ich denke, nach ein oder zwei Minuten des Atmens aus dem sprichwörtlichen Feuerwehrschlauch würden Sie sehr schnell müde werden von dem extremen Unbehagen, Ihre Lungen mit jedem Atemzug so weit zu dehnen, dass sie fast brechen. Und bei nur 0,16 ATM erreichen wir den Grenzwert für Hypoxie - jede signifikante körperliche Aktivität würde mehr Sauerstoff erfordern. Vielleicht können Sie mit Konditionierung und Diamox-Ergänzung eine sehr kurze Atmung wie diese erreichen, aber ich gehe davon aus, dass es immer noch äußerst unangenehm sein wird.
@J Oh, es wäre definitiv nicht angenehm. Aber es bedeutet, dass Sie möglicherweise Notfallausrüstung sehen, die kaum mehr als eine Gesichtsmaske ist, die Sie am Leben erhalten soll, bis die Rettungsmannschaft eintrifft.
@ Hosch250 lustigerweise wird das in der exzellenten, ungewöhnlichen und wenig bekannten Science-Fiction von Stan Morris behandelt. ZB Amys Raumschiff-Abenteuer . Empfohlen!
Verstehen Sie immer noch nicht, wie enge Kleidung Gase daran hindert, sich im Blutstrom niederzuschlagen.
@ WakeDemons3 Der Anzug würde immer noch unter Druck stehen - er muss es sein, damit der Träger atmen kann. Es ist nur so, dass dieser Anzug von MIT gleichzeitig druckbelastbar und formschlüssig sein kann.
@ WakeDemons3 Ob der Druck durch eine Hülle aus komprimiertem Gas oder ein hautenges Gummiband bereitgestellt wird, ist für den Körper weitgehend irrelevant. Wichtig ist nur, dass ein gleichmäßiger Druck in ausreichender Menge auf die Haut ausgeübt wird. Sie können wahrscheinlich sogar mit einem nicht ganz gleichmäßigen Druck davonkommen, aber Sie werden wahrscheinlich Striemen im Niederdruckbereich bekommen.

Wenn und nur wenn die beschriebenen Kleidungsstücke vollständig aneinander abgedichtet und ausreichend steif sind, um den niedrigen atmosphärischen Druck auszugleichen, würde der Träger sonst mit ziemlicher Sicherheit an den Rändern ausbluten. Eine vollständige Abdichtung ist auch für die interne Atmosphärenretention erforderlich. Sie brauchen auch Handschuhe und sehr ernsthafte Stiefel, sie dürfen keinen nennenswerten Hautbereich der Atmosphäre aussetzen oder deren Fehlen.

Heizung ist ein Ja- und Nein-Problem bei jedem Anzug, der für Umgebungen mit extrem niedrigem Druck ausgelegt ist, wie @Mołot in einem Kommentar feststellte, während der Mars erschreckend kalt ist, ist die Atmosphäre tatsächlich so dünn, dass sie als Isolator wirkt (was ich zuvor nicht in Betracht gezogen hatte); Während des Erhitzens des Anzugs und insbesondere darauf zu achten, ihn vom Boden zu isolieren (der ihm relativ schnell Wärme entzieht, wo ernsthafte Stiefel ins Spiel kommen), ist es notwendig, sicherzustellen, dass er bei Bedarf genügend Wärme abstrahlen kann. Abhängig vom Aktivitätsniveau der Person im Anzug könnte die Körperwärme sie töten; Wenn der Anzug beispielsweise für einen angenehmen Spaziergang ausgelegt ist und der Insasse läuft, könnte Hitzestress ihn töten. Das Gegenteil ist auch wahr, sitzen Sie in einem Anzug herum, der für die Wärmeleistung schwerer Arbeit konzipiert wurde, und Sie werden zu Tode frieren.

Nur meine zwei Cent - soweit ich mich erinnere, verursachen 1-Quadratmillimeter-Löcher nicht einmal Blutergüsse, wenn sie einem Vakuum ausgesetzt werden. Es muss also nicht einmal wirklich eine Dichtung sein, wenn sie nur eng genug um den Hals sitzt, um keine Luft nach unten zu lassen, und Druck auf den Körper ausüben kann. Ein guter Reißverschluss würde wahrscheinlich ausreichen. Oder guter Klettverschluss.
@Mołot Ja, ich denke, dass sich jeder unversiegelte oder zumindest uneingeschränkte Kleidungsstückübergang dazu neigt, sich zu öffnen, wenn der Körper durch die Lücke nach außen drückt und kritisch große Öffnungen an den Nähten erzeugt. Vielleicht ist eine vollständige Versiegelung ein bisschen drastisch, aber besser als Nachsicht.
Stimmt - jeder Fehler wäre tödlich. Vielleicht gut für die Geschichte, aber schlechte Technik ;) Ich hoffe wirklich, dass jemand seine Freundinnen nicht bald im wirklichen Leben zum Mars schickt.
@Mołot Ja, auch nicht nur tödlich, unangenehm tödlich, Sie könnten die Naht wahrscheinlich wieder versiegeln, aber erst nachdem Sie bereits geblutet haben, würden Sie sehr langsam und böse sterben.
Eine "innere Atmosphärenretention" ist nicht erforderlich. Ihr Denken über Raumanzüge ist so 60er Jahre, gehen Sie mit der Zeit, in den nächsten 60er Jahren sollten mechanische Gegendruckanzüge in Gebrauch sein, und das ist so ziemlich das, was der Fragesteller beschrieben hat.
@Miech Sie brauchen eine gewisse innere Atmosphärenretention, vielleicht nicht im gesamten Anzug, aber einige, oder Sie werden am Ende versuchen, Marsluft zu atmen, nicht praktisch, außerdem möchte ich Luft auf der Haut des Trägers für die Wärmeübertragung, vielleicht nicht unbedingt notwendig, aber einfacher als die Arbeit mit direkter Leitung.
Sauerstoffmaske reicht aus, der fragliche "Vollkopf-Sauerstoffhelm" sollte ausreichen. Die Abkühlung erfolgt am effizientesten durch Verdunstung, der Mensch tut das durch Schwitzen. Zum Kühlen brauchen Sie nur einen hautengen Anzug, der so spärlich gewebt ist, dass der Schweiß verdunsten kann.
@Miech Schweiß verdunstet jedoch nicht bei 210 K, er gefriert und wird dann langsam sublimieren, der Träger würde Erfrierungen bekommen und gleichzeitig zu Tode backen. Deshalb schlage ich einen Luftspalt vor, der einen kontrollierten Wärmeaustausch ermöglicht, der Sie nicht auf die eine oder andere Weise umbringt. Ich spreche auch von moderner Technologie, da das OP nirgendwo einen zukünftigen Datumsbereich angibt, aus dem über zukünftige Technologien spekuliert werden kann.
Schon mal im Winter durchnässt oder (verrückte) Leute beim Winterschwimmen gesehen? Draußen ist es eiskalt und trotzdem verdunstet Wasser aus dem menschlichen Körper. Weil der Körper nicht bei 210K ist, spielt nichts mehr eine Rolle, wenn Ihr Körper es ist. Schweiß verdunstet, in Ordnung, Sie sehen im Phasendiagramm eine falsche Temperatur.
@Miech Aber die Außenfläche des Anzugs ist 210K, der Schweiß trifft auf die Außenseite des Anzugs, gefriert und bildet, wenn er noch flüssig ist, eine physische Brücke durch das Gewebe, die die Kälte auf eine Weise nach innen leitet, die dem menschlichen Überleben nicht förderlich ist ganz zu schweigen von der Beeinträchtigung der physischen Integrität derselben.
Hör auf, absurd erdzentriert zu sein. Wir sprechen vom Mars. Auf dem Mars gibt es so gut wie keine Atmosphäre. Auf der Erde isolieren Sie sich von der Luft, weil sie schnell Wärme stehlen kann. Die Marsatmosphäre wird wahrscheinlich eine 100-mal geringere Wärmeübertragung haben (wilde Vermutung basierend auf der reinen Dichte-Luft-Dichtedifferenz). Ein Anzug aus hautengen, dünnen, atmungsaktiven Stoffen sollte annähernd Körpertemperatur halten, wobei der größte Wärmeverlust durch Verdunstung erfolgt.
@Miech Offensichtlich mache ich nicht meinen Punkt, Sie können den Wärmeverlust nicht genau kontrollieren, basierend auf Stoffwechselfunktionen, die für die Erde entwickelt wurden, und Sie brauchen eine feine Kontrolle.
@Miech: Vielleicht fehlt mir etwas, aber Wasser verdunstet in einem [Fast-]Vakuum sehr schnell ...
Der Verlust eines Siegels in Druckanzügen ist ein ernstes Problem: Project Excelsior
Gerade weil Wasser fast im Vakuum verdunstet, wird es auf dem Mars kein Problem sein. Vakuum ist ein großartiger Isolator, und der menschliche Körper ist großartig in der Wärmeregulierung. Sobald jemand schwitzt, verkocht das Wasser und nimmt die überschüssige Wärme sehr schnell ab. Es bleibt nicht an der Haut, um zu gefrieren und zusätzliche Wärme abzuleiten ... und es gibt sowieso wenig Atmosphäre, in die Wärme abgeführt werden kann. Sobald jemand aufhört zu schwitzen, hört er auf zu kühlen. Außer durch ihre Stiefel oder irgendetwas anderes, das etwas anderes berührt.
@Ghedipunk Dieser Kühlmechanismus ist so konzipiert, dass er mit der Verdunstungsrate in der Atmosphäre zusammenarbeitet, selbst wenn der Schweiß vollständig aus dem Gewebe verdunsten würde, anstatt im kalten Stoff zu gefrieren, was ich nicht glaube, aber ich gebe ihm das Im Zweifelsfall wird es dies mit einer Geschwindigkeit tun, die nicht mit den evolutionären Kalibrierungen des Körpers vereinbar ist. Menschen landen jedes Jahr im Krankenhaus, wenn ihr Körper die Wärmeregulierung falsch macht, weil sie ein paar hundert Meilen von ihrem Geburts- und Erziehungsort weggezogen sind; Nehmen Sie diesen Effekt nun auf die Extreme Erde vs. Mars.
Könnte eine Frau auf dem Mars überleben, indem sie ein eng anliegendes, beheizbares Hemd, beheizbare Leggings und einen Vollkopf-Sauerstoffhelm trägt?
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