當前位置: 華文世界 > 科學

假設沒有航天服的保護,在火星上,人類可以活多久?

2024-10-10科學

【綜述】

1609 年呀,伽利略憑借第一台望遠鏡,對它進行改進後,成功發明出了人類歷史上第一台天文望遠鏡呢。他透過這台望遠鏡,看到了真實的太空景象,把過去人類眼中的宇宙觀念給重新組合啦,還打破了人類肉身所受的束縛,讓人們發現了一個更真實的世界。

到了 20 世紀中期那會兒,罪惡的法西斯勢力被打敗啦,那波及全球的世界大戰也就結束啦。其中戰敗國之一的德國呢,它的火箭相關技術被蘇聯和美國給瓜分啦,甚至還被帶走了好多火箭技術人才呢。

因為美國和蘇聯是那時候的兩個超級大國呀,咱都明白「一個山頭上可容不下兩只老虎」呢,雙方不一樣的意識形態以及社會結構,就導致彼此之間多次鬧矛盾啦。

不過美國和蘇聯那時候都紛紛造出了威力超猛的核武器呀,要是這武器被投入使用了,很有可能讓兩國都完蛋,老百姓會是遭受核武禍害最嚴重的,甚至全世界都得被這些核武的力量給波及,這就意味著壓根兒就沒有啥勝利者。

因為這個原因,美蘇兩國開啟了冷戰,就是在不使用武力的情況下,在其他方面互相爭鬥。在這樣的背景裏,太空競賽就出現了,正是由於美蘇都得到了德國先進的火箭技術,所以才能夠直接開展與太空相關的科技。

從上個世紀開始呀,人類的太空事業老是創造歷史呢,就像第一個進到太空的人啦,還有第一個在月球上留下腳印的人之類的。

隨著時代不斷進步,雖說到現在也就美國一個國家完成了踏上月球地表這一了不起的事,但這絕不意味著永遠只有美國行。2030 年,中國會對火星進行深入探測和研究,說不定過不了多久,我們就能看到中國航天員登入火星的新聞啦。

或許有人會問,要是人類在沒穿航天服的情況下,能在火星上存活多長時間呢?

【航天服的作用】

要找到上面那個問題的答案,咱得先清楚航天服對太空人到底起著啥樣的作用。

航天服其實就是那種供個人使用的多功能密閉裝備啦。最早的航天服呀,那時候都沒法保證太空人出去執行艙外任務呢,只能老老實實地呆在飛船裏面。後來呢,科學家們才專門弄出了能到艙外去的航天服喲。

到現在為止,太空人使用的航天服大概能總結出 4 大作用。

第一個作用是航天服能讓太空人的體溫保持穩定。航天服從結構上看有 6 層,最裏面那層緊貼著肌膚。因為執行航天任務的太空人可能長時間回不了地面,飛船或空間站也沒法保證太空人能及時清理自身,尤其是飛船裏的太空人。所以,最內層的結構得用吸濕性和透氣性更好,質地更柔滑的內衣制品。

外面那一層用的是保暖性不錯、質素比較輕,而且熱阻較大的結構,這樣能讓溫度比較舒適。

第三層結構是像尼龍膜這類塑膠管制成的,它更抗壓耐用。要是周圍環境溫度高,太空人體溫上升,這層通風服能馬上散發熱量;要是熱量太多,航天服還會透過水冷服給太空人降溫。

除了第四層和第六層之外,第五層結構被稱作真空隔熱層,它隔熱效果超棒,能避免太空人周圍環境溫度過高或過低,以免對太空人構成威脅。

你得明白宇宙空間那可是特別冷的,能低到-270.3 攝氏度呢。要是人類沒穿著宇航服就瞎往外跑,那搞不好就會在這種超低溫環境裏被凍成「冰棍」啦,就算沒那麽恐怖,也會因為體溫下降而死掉。

這麽多的防護措施,能想象得出科研人員為保障太空人的安全,做了多麽細致的準備呀。

第二個作用就是航天服能讓太空人體內外的壓力保持平衡。咱都清楚,地球上有氣壓,人類自打出生就生活在地球上,身體早就完全適應了大氣壓啦,可太空是個近似真空的環境,幾乎沒啥壓力呢。

缺少大氣壓施加給人體的壓力,肯定會有嚴重影響,像骨骼縫隙變大、血液沸騰、器官移位之類的。要是沒做任何準備就到太空,人體就會膨脹,會出現很可怕的狀況。

航天服能給人體提供比較穩定的氣壓,維持壓力的平衡,盡量讓航天員不會因太空環境的壓力而遭受太多損傷。

第三個作用是航天服能給太空人抵擋輻射。地球上有濃密的大氣層和磁層來保護,能把很多宇宙射線以及太陽輻射削弱甚至消除掉。要是太空人受了輻射影響,肯定會有基因突變之類的情況,還會出現癌變等癥狀,最後導致死亡。

第四個作用就是可以給太空人提供氧氣啦,咱人類可離不開氧氣呢,要是脫離了氧氣,我們說不定只能活幾分鐘而已,可太空裏又沒有足夠的氧氣讓人類存活下來,所以能給太空人帶來氧氣的航天服那可是特別重要的呀。

【沒有航天服,人類可以在火星上存活多長時間】

知道了航天服有 4 大作用之後,我們接著來看看火星的生存環境到底啥樣,沒穿航天服保護的人類能堅持多長時間。

咱得清楚哈,生命存活得有必需品,那就是水和空氣唄,接著咱就瞅瞅火星上的水到底在哪呢。

實際上,科學家依據幾十年的觀測得知,火星上存在著湖泊的遺跡,這很有可能是火星上很原始的火山湖呢。並且根據美國的「好奇號」探測器,科學家在火星已經幹枯且很久以前出現的淡水湖那兒,發現了一些生命元素,也許在那個時候這裏曾經有過微生物。

科學家們還發現,很早以前火星有豐富的海洋呢,都把火星大半的北半球地形給覆蓋了。而且隨著探測時間越來越長,科學家們越發確定火星上出現過遠古海洋。

不過這些都已是過去啦,當下的火星表面按照現有的觀測數據來看,壓根就不存在液態水呢。

要是一個普通成年人沒補充水分,那他很可能 3 天左右就會因缺水死啦,就算能透過食物啥的間接得水,也撐不了太久,因為那些水根本滿足不了成年人日常需水量,這樣下去,他大概 7 天左右就撐不住咯。

接著我們來看空氣,人類吸進氧氣,呼出二氧化碳。火星的大氣密度特別低,大概只有地球的 1%。並且裏面 95.3%都是二氧化碳,氧氣含量更少,只有 0.15%。

這就意味著火星上壓根兒就沒有足夠的能讓人類生存的空氣環境。

假如人類到了火星上,據數據表明,多數人在空氣中最多能憋大概 1 分鐘的氣,在水下能增加到 2 到 3 分鐘左右。這其實是因為在空氣中大腦對人體進行衡量後,要是它覺得我們承受不了,就會讓我們呼吸,從而打破憋氣狀態。

在水下呢,人體會遭冷水影響,這會讓體內熱量跑掉,所以為了能活下去,人體就會把心率降下來,把毛細管收縮起來,這樣就能減少耗氧量啦,也就讓人類能憋更久的氣啦。

在火星上呀,咱可沒法得到足夠的空氣呢。要是跟在水下的情況比,人類大概能活 3 分鐘左右。就算是按照世界上水下憋氣時間最久的那個記錄,24 分 3 秒來算,人類在缺少空氣的情況下,極限時間也就只能活 24 分 3 秒啦。

要是體內完全沒了氧氣,大概 5 秒鐘左右,人體的腦細胞就會掛掉,10 到 15 秒呢,就會引發人類腦死亡,接著就徹底離世啦。

要是不把那兩大關鍵的生存條件考慮在內,那咱接著瞧瞧火星的氣溫。正因為火星的大氣層特別稀薄,沒法給地表起到保溫作用,也留不住太陽光照,所以火星的地表溫度很低,平均溫度大概在-55 攝氏度左右。

因為火星本身在繞著太陽轉呢,有離太陽近的點和離太陽遠的點,這麽算的話,火星最高溫度能到 80 攝氏度,最低溫度能到-133 攝氏度。

據那些科學家說呀,人類在 120 攝氏度的幹燥環境溫度裏能待個 15 分鐘左右呢,可要是在潮濕環境下,48 攝氏度的溫度就受不了啦。

這其實是因為在幹燥的環境裏,人類的汗能蒸發,人體的溫度能很好地散熱。要是不能及時散熱,人體溫度升到 42 攝氏度以上,那人類就會有死亡的危險。

另外呀,一般情況下人類在 20 攝氏度左右的環境裏體溫會下降呢,如果不采取保暖措施,人體溫度降到 24 攝氏度就會掛掉啦,不過要是有足夠的保暖,人類可不會被這事兒影響太大喲。

所以咱能看出來,要是光想著溫度這事兒,在火星地表上,只要有足夠的保暖和防寒辦法,人類自己是能活下來的。

另外,要是再把火星的氣壓考慮進去,據科學家們的研究表明,我們能了解到火星的氣壓僅僅是地球上大氣壓的 0.8%呢,雖說還沒到真空那程度,但足以讓人類因低壓環境而死掉,引發體液沸騰、身體膨脹,要是氣壓太低的話,人類最多也就只能活 30 秒到 40 秒。

【結論】

總之呢,要是人類沒穿宇航服,在火星上頂多能活不到一分鐘啦。