【综述】
1609 年呀,伽利略凭借第一台望远镜,对它进行改进后,成功发明出了人类历史上第一台天文望远镜呢。他通过这台望远镜,看到了真实的太空景象,把过去人类眼中的宇宙观念给重新组合啦,还打破了人类肉身所受的束缚,让人们发现了一个更真实的世界。
到了 20 世纪中期那会儿,罪恶的法西斯势力被打败啦,那波及全球的世界大战也就结束啦。其中战败国之一的德国呢,它的火箭相关技术被苏联和美国给瓜分啦,甚至还被带走了好多火箭技术人才呢。
因为美国和苏联是那时候的两个超级大国呀,咱都明白「一个山头上可容不下两只老虎」呢,双方不一样的意识形态以及社会结构,就导致彼此之间多次闹矛盾啦。
不过美国和苏联那时候都纷纷造出了威力超猛的核武器呀,要是这武器被投入使用了,很有可能让两国都完蛋,老百姓会是遭受核武祸害最严重的,甚至全世界都得被这些核武的力量给波及,这就意味着压根儿就没有啥胜利者。
因为这个原因,美苏两国开启了冷战,就是在不使用武力的情况下,在其他方面互相争斗。在这样的背景里,太空竞赛就出现了,正是由于美苏都得到了德国先进的火箭技术,所以才能够直接开展与太空相关的科技。
从上个世纪开始呀,人类的太空事业老是创造历史呢,就像第一个进到太空的人啦,还有第一个在月球上留下脚印的人之类的。
随着时代不断进步,虽说到现在也就美国一个国家完成了踏上月球地表这一了不起的事,但这绝不意味着永远只有美国行。2030 年,我国会对火星进行深入探测和研究,说不定过不了多久,我们就能看到中国航天员登录火星的新闻啦。
或许有人会问,要是人类在没穿航天服的情况下,能在火星上存活多长时间呢?
【航天服的作用】
要找到上面那个问题的答案,咱得先清楚航天服对宇航员到底起着啥样的作用。
航天服其实就是那种供个人使用的多功能密闭装备啦。最早的航天服呀,那时候都没法保证宇航员出去执行舱外任务呢,只能老老实实地呆在飞船里面。后来呢,科学家们才专门弄出了能到舱外去的航天服哟。
到现在为止,宇航员使用的航天服大概能总结出 4 大作用。
第一个作用是航天服能让宇航员的体温保持稳定。航天服从结构上看有 6 层,最里面那层紧贴着肌肤。因为执行航天任务的宇航员可能长时间回不了地面,飞船或空间站也没法保证宇航员能及时清理自身,尤其是飞船里的宇航员。所以,最内层的结构得用吸湿性和透气性更好,质地更柔滑的内衣制品。
外面那一层用的是保暖性不错、质量比较轻,而且热阻较大的结构,这样能让温度比较舒适。
第三层结构是像尼龙膜这类塑料管制成的,它更抗压耐用。要是周围环境温度高,宇航员体温上升,这层通风服能马上散发热量;要是热量太多,航天服还会通过水冷服给宇航员降温。
除了第四层和第六层之外,第五层结构被称作真空隔热层,它隔热效果超棒,能避免宇航员周围环境温度过高或过低,以免对宇航员构成威胁。
你得明白宇宙空间那可是特别冷的,能低到-270.3 摄氏度呢。要是人类没穿着宇航服就瞎往外跑,那搞不好就会在这种超低温环境里被冻成「冰棍」啦,就算没那么恐怖,也会因为体温下降而死掉。
这么多的防护措施,能想象得出科研人员为保障宇航员的安全,做了多么细致的准备呀。
第二个作用就是航天服能让宇航员体内外的压力保持平衡。咱都清楚,地球上有气压,人类自打出生就生活在地球上,身体早就完全适应了大气压啦,可太空是个近似真空的环境,几乎没啥压力呢。
缺少大气压施加给人体的压力,肯定会有严重影响,像骨骼缝隙变大、血液沸腾、器官移位之类的。要是没做任何准备就到太空,人体就会膨胀,会出现很可怕的状况。
航天服能给人体提供比较稳定的气压,维持压力的平衡,尽量让航天员不会因太空环境的压力而遭受太多损伤。
第三个作用是航天服能给宇航员抵挡辐射。地球上有浓密的大气层和磁层来保护,能把很多宇宙射线以及太阳辐射削弱甚至消除掉。要是宇航员受了辐射影响,肯定会有基因突变之类的情况,还会出现癌变等症状,最后导致死亡。
第四个作用就是可以给宇航员提供氧气啦,咱人类可离不开氧气呢,要是脱离了氧气,我们说不定只能活几分钟而已,可太空里又没有足够的氧气让人类存活下来,所以能给宇航员带来氧气的航天服那可是特别重要的呀。
【没有航天服,人类可以在火星上存活多长时间】
知道了航天服有 4 大作用之后,我们接着来看看火星的生存环境到底啥样,没穿航天服保护的人类能坚持多长时间。
咱得清楚哈,生命存活得有必需品,那就是水和空气呗,接着咱就瞅瞅火星上的水到底在哪呢。
实际上,科学家依据几十年的观测得知,火星上存在着湖泊的遗迹,这很有可能是火星上很原始的火山湖呢。并且根据美国的「好奇号」探测器,科学家在火星已经干枯且很久以前出现的淡水湖那儿,发现了一些生命元素,也许在那个时候这里曾经有过微生物。
科学家们还发现,很早以前火星有丰富的海洋呢,都把火星大半的北半球地形给覆盖了。而且随着探测时间越来越长,科学家们越发确定火星上出现过远古海洋。
不过这些都已是过去啦,当下的火星表面按照现有的观测数据来看,压根就不存在液态水呢。
要是一个普通成年人没补充水分,那他很可能 3 天左右就会因缺水死啦,就算能通过食物啥的间接得水,也撑不了太久,因为那些水根本满足不了成年人日常需水量,这样下去,他大概 7 天左右就撑不住咯。
接着我们来看空气,人类吸进氧气,呼出二氧化碳。火星的大气密度特别低,大概只有地球的 1%。并且里面 95.3%都是二氧化碳,氧气含量更少,只有 0.15%。
这就意味着火星上压根儿就没有足够的能让人类生存的空气环境。
假如人类到了火星上,据数据表明,多数人在空气中最多能憋大概 1 分钟的气,在水下能增加到 2 到 3 分钟左右。这其实是因为在空气中大脑对人体进行衡量后,要是它觉得我们承受不了,就会让我们呼吸,从而打破憋气状态。
在水下呢,人体会遭冷水影响,这会让体内热量跑掉,所以为了能活下去,人体就会把心率降下来,把毛细管收缩起来,这样就能减少耗氧量啦,也就让人类能憋更久的气啦。
在火星上呀,咱可没法得到足够的空气呢。要是跟在水下的情况比,人类大概能活 3 分钟左右。就算是按照世界上水下憋气时间最久的那个记录,24 分 3 秒来算,人类在缺少空气的情况下,极限时间也就只能活 24 分 3 秒啦。
要是体内完全没了氧气,大概 5 秒钟左右,人体的脑细胞就会挂掉,10 到 15 秒呢,就会引发人类脑死亡,接着就彻底离世啦。
要是不把那两大关键的生存条件考虑在内,那咱接着瞧瞧火星的气温。正因为火星的大气层特别稀薄,没法给地表起到保温作用,也留不住太阳光照,所以火星的地表温度很低,平均温度大概在-55 摄氏度左右。
因为火星本身在绕着太阳转呢,有离太阳近的点和离太阳远的点,这么算的话,火星最高温度能到 80 摄氏度,最低温度能到-133 摄氏度。
据那些科学家说呀,人类在 120 摄氏度的干燥环境温度里能待个 15 分钟左右呢,可要是在潮湿环境下,48 摄氏度的温度就受不了啦。
这其实是因为在干燥的环境里,人类的汗能蒸发,人体的温度能很好地散热。要是不能及时散热,人体温度升到 42 摄氏度以上,那人类就会有死亡的危险。
另外呀,一般情况下人类在 20 摄氏度左右的环境里体温会下降呢,如果不采取保暖措施,人体温度降到 24 摄氏度就会挂掉啦,不过要是有足够的保暖,人类可不会被这事儿影响太大哟。
所以咱能看出来,要是光想着温度这事儿,在火星地表上,只要有足够的保暖和防寒办法,人类自己是能活下来的。
另外,要是再把火星的气压考虑进去,据科学家们的研究表明,我们能了解到火星的气压仅仅是地球上大气压的 0.8%呢,虽说还没到真空那程度,但足以让人类因低压环境而死掉,引发体液沸腾、身体膨胀,要是气压太低的话,人类最多也就只能活 30 秒到 40 秒。
【结论】
总之呢,要是人类没穿宇航服,在火星上顶多能活不到一分钟啦。