사람이 진공 상태에서 90초 동안 생존할 수 있습니까?

이 문제에 대한 우리의 일반적인 오해는 사람이 진공에 가까운 환경에 노출되면 즉시 의식을 잃고 피가 끓기 시작하며 폭발이 일어난다는 것입니다. 극도로 "차가운" 공간에서는 얼어붙을 것입니다.

그러나 실제로 진공 환경에서는 숨을 참지 않고 폐 속 공기를 빠르게 배출시키는 한 사람은 10~15초 정도 깨어 있을 수 있다. 숨을 참으면 폐가 터져 죽는다. 의식을 잃은 사람은 90초 이내에 가압된 환경으로 다시 구조되기만 하면 살아날 수 있습니다. 일부 동물은 최대 3분까지 생존할 수도 있는데, 침팬지는 잠에서 깬 후에도 후유증이나 지속적인 손상을 남기지 않고 생존할 수 있기 때문입니다. 이 진술이 어디서 나오는지 궁금하십니까? 사실 이 수치는 인간의 사고와 동물 실험을 바탕으로 한 것입니다.

동물에 대한 인간 실험

예를 들어, 1965년 텍사스 브룩스 공군 기지의 연구원들은 인간의 가장 친한 친구인 개를 대상으로 일련의 실험을 수행했습니다. 그들은 개들을 다양한 시간 동안 거의 진공(정상 대기압의 1/380)에 노출시켜 동물의 신체적 반응을 관찰했습니다. 대부분의 경우 90초 이내의 시간이면 강아지는 영구적인 부상 없이 생존할 수 있습니다. 시계를 2분이 지나면 개는 심장마비 상태가 되어 죽게 됩니다.

실험에서 개들은 10~20초 후에 의식을 잃었습니다. 또한 배뇨, 발사체 구토 및 배변이 동반되며, 후자의 두 증상은 소화관에서 가스가 빠르게 배출되어 발생합니다. 많은 개들도 심한 경련을 경험합니다. 일부 개는 혀에 얇은 얼음층이 있는데, 이는 입 안의 수분이 증발하면서 혀가 급속히 냉각되기 때문에 발생합니다. 결국, 개의 몸은 "부풀어 오른 염소 가죽 주머니"처럼 보이면서 정상 크기의 두 배로 부풀어 오른다.

지금 생각해보면 이 개들은 생존의 가망이 없어야 하는데 사실 90초 전에 기압이 회복된 한(개의 심장은 아직 뛰고 있는 상태) 모두 살아남았을 것입니다. , 이후 후유증으로 인한 뚜렷한 부상은 없었습니다. 직접적인 결과는 개가 정상 대기압으로 돌아온 후 약 10-15분 동안 걸을 수 없다는 것입니다. 몇 분 후에 시력이 점차 회복됩니다. 그 외에는 개들이 괜찮아 보였고 기저질환도 없었습니다.

이건 개인데 인간은 어떨까? 그래서 침팬지를 실험쥐로 선택했습니다. 대부분의 침팬지는 3분 동안 생존할 수 있으며, 최고 기록은 3.5분이다. 그러나 동물 실험에 의존하는 것과는 별개로. 수년에 걸쳐 인간에게는 충분한 감압 사고가 발생했습니다.

인간의 감압 사고

이러한 최초의 사고는 1965년 존슨 우주 센터의 기술자가 실수로 부드러운 튜브를 뽑아 우주복의 압력이 낮아지면서 발생했습니다. 15초쯤에 다른 기술자들이 실내에 압력을 가하기 시작했지만 그 과정은 오랜 시간이 걸렸고, 그러한 상황에서 인간이 어떻게 행동하는지 엿볼 수 있었습니다.

구체적으로 사건 관계자는 14초간 깨어 있었다. 이 시간 동안 그는 혀의 물이 빠르게 증발하는 것을 느낄 수 있었습니다. 다른 인원들이 약 27초간 객실에 압력을 가하는 동안 대기압 4,500m에서 의식을 되찾았습니다. 일시적인 후유증은 아무것도 맛볼 수 없다는 것뿐이었으나, 일주일 만에 미각이 정상으로 돌아왔다.

또 다른 감압 사고에서는 연루된 사람이 운이 좋지 않았습니다. 구조대원들이 사고 인원이 있던 객실에 압력을 가하는 데 약 3분이 걸렸습니다. 너무 오랜 시간이 걸려서 사고 당사자는 심장 박동을 멈췄습니다.

더 심각한 사고는 1971년 '소유즈 11호' 임무 중 감압 사고로 우주 비행사 3명이 사망한 사건이다. 승무원이 지구로 돌아왔을 때 압력 균형 밸브가 오작동하고 캡슐은 고도 160km에서 압력을 잃기 시작했습니다.

승무원 3명은 약 11분 30초 동안 진공에 가까운 환경에 노출됐다. 캡슐이 착륙했을 때 구조대원들은 세 명의 우주비행사가 모두 잠든 것처럼 보였고 언뜻 보기에 실제 조직 손상은 없는 것처럼 보였습니다. 면밀히 검사할 때까지 일부 조직 손상은 발견되지 않았습니다.

이제 우리는 질문으로 돌아가서 좋은 아이디어를 얻었습니다. 몸 전체가 거의 완벽한 진공 환경에 노출되면 사람이 얼마나 오래 지속될 수 있습니까? 신체의 일부가 거의 진공에 가까운 공간에 노출되면 어떻게 되나요?

신체 부위에 대해 이 질문에 답할 수 있는 이유는 1960년 8월 16일 미 공군 대령 조 키팅거가 고도 19,500m에서 낙하산을 타고 내려갔을 때 장비가 오작동했기 때문이다. 그가 상승하는 동안 다음과 같은 일이 일어났습니다.

지딩거는 고도 13,000m에 오르는 동안 오른손에 뭔가 문제가 있음을 느꼈습니다. 또 압력장갑을 확인해 보니 에어백이 팽창하지 않아 오른손이 압력을 잃은 상태였다. 그 후 손이 부어올랐고 혈액 순환이 대부분 중단되었으며 극심한 통증을 느꼈습니다. 부은 손은 착지 후 3시간 만에 아무런 부작용 없이 정상으로 돌아왔습니다.

총 상승 시간은 1시간 31분, 최고 고도에 12분간 머물렀고, 총 하강 시간은 13분 45초로 손이 거의 진공에 가까운 환경에 노출됐다. 상당한 기간 동안이지만 장기적인 부작용은 없습니다.

요약하자면, 진공에 가까운 공간에 노출된 경우, 숨을 참지 않고 몸의 감압을 막지 않는 한 다음과 같은 현상이 발생합니다. 10~10분 동안 깨어 있으세요. 15초 동안 혀에서 수분이 증발하는 것을 느끼며, 피부에 있는 수분도 증발하는 것을 느낄 수 있습니다. 증발은 열을 제거하므로 진공 상태가 차갑게 느껴질 수 있습니다. 위와 장의 가스가 빠르게 배출되므로 구토, 배변이 있을 수도 있고 없을 수도 있습니다(참고: 우주로 가기 전에 고추와 콜라를 먹지 않는 것이 가장 좋습니다). 심박수는 상승했다가 점차 감소하며 동맥 혈압도 상승합니다. 기압이 회복되면 정맥압이 꾸준히 상승합니다. 몸에 꼭 맞는 옷을 입지 않으면 몸이 평소 크기의 두 배로 부풀어 오를 수 있습니다. '바이오스페이스 데이터 매뉴얼'에 따르면 합리적인 디자인과 적절한 사이즈의 신축성 있는 의류 세트가 있는 한 실험 결과 15Torr(참고 760Torr는 정상 대기압) 환경에서도 대기압은 달은 10-11Torr), 체액에 거품이 생기는 것을 방지합니다. 47Torr는 혈액의 정상적인 끓는점입니다. 몸이 붓는 것은 연조직의 수분이 기체 상태로 변하면서 발생합니다. 그러나 우리의 피부는 붓는 압력을 견딜 만큼 강합니다. 그래서 사람들은 폭발하지 않고 팽창만 할 것입니다. 이 과정에서 신체는 입과 코를 통해 가스와 수증기를 지속적으로 배출합니다. 이러한 가스와 수증기는 물이 증발함에 따라 점점 차가워지며 입이나 혀가 얼 수 있습니다. 직사광선에 노출되면 지구 대기나 태양의 강력한 자외선으로부터 인체를 보호할 수 있는 다른 매개체가 없기 때문에 극심한 방사선 일광화상을 입을 수 있습니다. 산소 부족으로 인해 피부가 청자색으로 변하기 시작합니다. 뇌와 심장은 한동안 비교적 온전한 상태로 유지되며 심장은 90~180초까지 계속 뛰게 됩니다. 시간이 지나면 압력이 회복되면 일시적인 실명과 운동성 감소가 발생하지만 두 증상 모두 완화됩니다. 분명히 며칠 안에 미각도 상실됩니다.

폭발 감압 중에 숨을 참고 있거나 공기가 내쉬는 속도를 멈추려고 하면 과도한 내부 압력으로 인해 폐와 가슴이 과도하게 팽창되어 폐 조직과 모세 혈관이 찢어집니다. 파열. 갇힌 공기는 폐를 통과하여 흉강으로 들어갑니다. 공기는 파열된 혈관을 통해 일반 순환계로 직접 주입될 수 있습니다. 다량의 거품이 몸 전체를 이동하여 심장과 뇌와 같은 중요한 기관에 머물게 됩니다. 이는 높은 고도에서 상업용 항공기의 감압에도 적용되므로 비행기에서 이런 일이 발생하더라도 숨을 참지 마십시오.