Что же все-таки произойдет с человеком в открытом космосе без скафандра?

Многие представляют себе смерть человека в открытом космосе как мгновенный взрыв или превращение в ледяную глыбу — так это обычно показывают в фантастических фильмах. Однако реальность выглядит совершенно иначе. Человек без защитного снаряжения в космическом вакууме переживет целый каскад физиологических изменений, каждое из которых несет смертельную опасность, но происходят они не мгновенно и не столь зрелищно.

Первые критические секунды: потеря сознания

В момент попадания в открытый космос без скафандра у человека остается от 9 до 15 секунд сознательной деятельности. Этот временной интервал определяется не способностью задерживать дыхание, а физикой газообмена в условиях вакуума. В отличие от ситуации на Земле, где человек может не дышать несколько минут, в космосе кислород активно вытягивается из крови через альвеолы легких обратно наружу. Происходит обратный газообмен — вместо поступления кислорода в кровь он покидает организм.

Первым критическим моментом становится необходимость выдохнуть. Если человек попытается задержать дыхание, воздух в легких начнет стремительно расширяться из-за отсутствия внешнего давления, что может привести к разрыву легочных тканей и попаданию воздушных пузырей в кровоток — состоянию, которое неизбежно заканчивается смертью. Поэтому единственным разумным действием будет выдох, который, скорее всего, превратится в крик от осознания ситуации, хотя его никто не услышит в беззвучном космосе.

Эбуллизм: «кипение» тканей организма

Через 10-15 секунд после попадания в вакуум запускается процесс, называемый эбуллизмом. Это медицинский термин, описывающий формирование пузырьковых образований в жидких средах организма человека при воздействии крайне низкого давления. Без атмосферного давления, которое на Земле составляет около 100 килопаскалей, внутреннее давление организма начинает работать против человека.

Процесс эбуллизма затрагивает все ткани, содержащие воду. Тело человека состоит на 60% из воды, и в условиях вакуума эта жидкость начинает переходить в газообразное состояние, но не из-за нагревания, а из-за резкого падения давления. Наиболее быстро процесс развивается в мягких тканях, где вода превращается в пар почти мгновенно, в то время как кровь в венах «закипает» медленнее благодаря собственному внутреннему давлению кровеносной системы.

Человек начинает распухать примерно в два раза от нормального размера. Кожа остается целой — она достаточно прочная и эластичная, чтобы выдержать давление в одну атмосферу без разрывов. Однако это распухание сопровождается множественными разрывами мелких капилляров и образованием микрогематом.

Поражение органов чувств и слизистых оболочек

Одними из первых страдают открытые участки тела и слизистые оболочки. На поверхности глаз, во рту и в носовых проходах влага мгновенно испаряется. Техник NASA, переживший случайную декомпрессию в вакуумной камере в 1966 году, рассказывал, что последнее, что он помнил перед потерей сознания, — это ощущение того, как слюна на его языке начала пузыриться и закипать. После восстановления давления он на несколько дней потерял вкусовые ощущения.

Через дыхательные пути будут эвакуироваться остатки воздуха и водяного пара, что приведет к сильному охлаждению рта и носа почти до температуры замерзания. Этот процесс не связан с общим замерзанием организма, а является локальным эффектом испарения.

Нарушения кровообращения и декомпрессионная болезнь

Параллельно с эбуллизмом развиваются серьезные нарушения сердечно-сосудистой системы. Пульс первоначально может увеличиться от стресса и выброса адреналина, но затем быстро снижается. В течение минуты наблюдается стремительное снижение артериального давления, в то время как давление в венозной системе, напротив, возрастает вследствие её расширения образующимся паром.

В крови начинает развиваться процесс, аналогичный кессонной болезни. Растворенный в крови азот образует газовые пузырьки, которые закупоривают мелкие сосуды, нарушая циркуляцию крови и вызывая кислородное голодание тканей. Эти пузырьки могут достигать мозга, что приводит к немедленным неврологическим нарушениям.

Через минуту венозное давление достигает уровня артериального, и эффективная циркуляция крови практически прекращается. В этот момент сердце еще может сокращаться, но кровь уже не выполняет свою транспортную функцию.

Воздействие космической радиации

Помимо эффектов вакуума, человек без защиты подвергается воздействию космического излучения. В открытом космосе отсутствует защита атмосферы и магнитосферы Земли, которые на планете нейтрализуют большую часть опасного излучения.

Космическое излучение состоит из двух основных компонентов: потоков галактического космического излучения и событий, связанных с выбросом протонов на Солнце. Галактические лучи представляют собой высокоэнергетичные ядра атомов, пришедшие из-за пределов Солнечной системы, в основном от взрывов сверхновых. Они обладают огромной проникающей способностью и могут повреждать ДНК на клеточном уровне.

Доза радиации в космосе в 200 раз выше среднего фона на Земле. За короткое время пребывания в открытом космосе человек получит дозу излучения, сопоставимую с годовой дозой работника атомной промышленности. На незащищенной коже образуются ультрафиолетовые ожоги от прямого солнечного излучения, поскольку в космосе отсутствует атмосферная фильтрация.

Температурные воздействия: не мгновенное замерзание

Вопреки распространенному мнению, человек в космосе не замерзнет мгновенно. Температура в межпланетном пространстве составляет около -270C, но в вакууме отсутствует среда для эффективной теплопередачи. Тепло может покидать тело только через излучение, что является крайне медленным процессом.

Более того, температурное воздействие зависит от расположения относительно Солнца. На освещенной стороне человек будет получать прямое солнечное излучение, способное нагреть поверхность до +121C, в то время как в тени температура может опуститься до -157C. Такие резкие перепады создают дополнительную нагрузку на организм.

Охлаждение организма происходит постепенно и может занять несколько часов или даже дней в зависимости от массы тела и внешних условий. Смерть наступит значительно раньше от причин выше.

Необратимые повреждения и критический предел

Исследования NASA показывают, что необратимые повреждения организма начинают развиваться через 60-90 секунд пребывания в вакууме. Эксперименты на животных продемонстрировали, что собаки теряли сознание через 9-11 секунд, а при восстановлении давления в течение 90 секунд могли быть успешно реанимированы.

Более крупные приматы показывали большую устойчивость. Шимпанзе выживали после 3,5 минут пребывания в условиях, близких к вакууму, без видимых повреждений мозга, что определялось последующими тестами на сложные когнитивные задачи.

После полутора-двух минут начинается необратимое повреждение мозга от гипоксии. Даже если человека удастся спасти, высока вероятность серьезных нарушений.

Реальные случаи и медицинские данные

Несколько задокументированных случаев дают представление о реальном воздействии вакуума на человека. Наиболее известный инцидент произошел в 1966 году с техником NASA в Хьюстоне во время испытания скафандра. Человек потерял сознание через 12-15 секунд после разгерметизации, но был успешно спасен спустя тридцать секунд не наблюдается каких-либо негативных последствий для состояния здоровья.

В 1960 году пилот Джозеф Киттинджер во время стратосферного прыжка с высоты 31 километр столкнулся с разгерметизацией перчатки скафандра. На высоте, где давление близко к космическому вакууму, его рука раздулась и стала непригодной для использования, но после приземления полностью восстановилась.

Пребывание человека в открытом космосе без скафандра представляет собой сложный комплекс одновременно развивающихся патологических процессов. В течение первых 10-15 секунд человек остается в сознании и теоретически способен к активным действиям. Однако уже через минуту развиваются необратимые изменения, а через полторы-две минуты — жизнедеятельность прекращается.