Onko Mars-avaruuspuvussa oltava paineistusta?

SF.

2013-07-24 20:09:33 UTC

view on stackexchange narkive permalink

Erilaiset sci-fi-elokuvat kohtelevat Marsin ilmapiiriä eri tavalla, missä tahansa välissä "tarvitset vain happihengityslaitetta" ja "silmäsi ponnahtaa ulos ja pääsi räjähtää". Sillä välin en ole nähnyt mitään vankkaa tieteellistä tietoa ihmisen selviytymisvaatimuksista Mars-olosuhteissa.

Puvun on varmasti oltava lämmin, todennäköisesti aktiivisella lämmityksellä tai ainakin hyvällä eristävyydellä, kuten aerogeeli. Varmasti joudutaan toimittamaan ainakin happea, luultavasti myös neutraalia kaasua estääkseen asidoosin Marsin CO ₂ista sen ilmakehässä. Mutta miten ihmiskeho reagoisi paineeseen? Olen tietoinen siitä, että ihmiset voivat selviytyä huomattavasti normaalia alhaisemmissa paineissa vastaavasti lisääntyneen happipitoisuuden kanssa - Apollon matkustamon paineet olivat noin 25% maapallon ilmanpaineesta. Kuinka Marsin tilanne on?

Tarkoitatko * maan ilmakehän paineella * merenpinnan painetta? Paine Mt. Everest on noin 1/3 merenpinnan paineesta, eikä selvästikään ole ongelma.

@gerrit: "1 atmosfääri", jos sallit sellaiset ei-SI-yksiköt.

En julkaise tätä vastauksena, koska en ole varma todistako se todellakin mitään, mutta Felix Baumgartner hyppäsi korkeudesta, jonka paineet olivat samanlaisia kuin Marsin pinta, ja hänen puvunsa oli paineistettu.

@gerrit - hänen puvunsa suunnittelulla voi olla muita näkökohtia, jotka aiheuttivat sen paineen. Epäilen, ettet tarvitse paineistettua pukua Marsissa, mutta tarvitset paineistettua hengitysjärjestelmää.

Marsin ilmakehä tarjoaa vain hieman suuremman paineen kuin veden kolminkertainen piste (missä se voi olla vain kiinteässä tai kaasufaasissa), joten veresi ei kirjaimellisesti kiehua, mutta tarpeeksi lähellä - samanlainen kuin avata pullo pop-soodaa ja liukoinen kuplia muodostavat kaasut. Tavallaan, vähän kuin dekompressiosairaus, tapahtuu vain paljon nopeammin kuin yleensä näemme sukeltajien kanssa. Myös Marsin keskilämpötila on −63 ° C, ja paineistettu puku auttaisi eristämään nopealta lämmön haihdutukselta. Tapa, jolla _Total Recall_ osoittaa sen olevan IMO: n varsin tarkka. Tarvitset ehdottomasti painepuvun. ;)

@Chad arvasin niin, siksi en asettanut sitä vastaukseksi.

@Tidal: Mutta luulen, ettei sen tarvitse nostaa painetta täydelliseen ilmakehään - sen 50%: n kaatamisen pitäisi riittää, ja monimutkaisuus ja paino olisivat murto-osa siitä, mitä avaruuskävelyihin tarvitaan.

@SF. - Teknisesti kyllä, pienempi mutta silti hyväksyttävä prosenttiosuus _'1 ilmakehän paineesta_ riittää, mutta koska puhumme suhteellisen pienestä ilmamäärästä, joka voitaisiin kierrättää tähän tarkoitukseen, ja puvusta, jonka pitäisi kestää Tällainen paine delta helposti, en näe syytä miksi ei mennä koko _'1 ilmapiiri'_. Ja älä unohda, me "hengitämme" myös ihomme läpi, tai parempi sanoa, että hikoilemme (vaihdamme lämpöä), kaikki tämä tarkoittaa, että _'1 ilmapiiri'_ on paljon mukavampi ja terveellisempi ympäristö, eikä sitä tule paljon enemmän kustannuksia kuin 50%.

@TidalWave: Mitä suurempi paine-delta haluat säilyttää, sitä kestävämmän (paksumman, painavamman) puvun on oltava. Lisäksi mitä suurempi paine sisällä on, sitä suurempi vastustuskyky on taivuttaa raajoja, jotka sinun on voitettava - normaalisti puku, kuten paisunut ilmapallo, "painaa" kohti tiettyä muotoa ja liikkua varten sinun on voitettava sen vastustuskyky. Lisää painetta = enemmän työtä sen voittamiseksi.

@gerrit: Puhtaan O2: n hengittämiseksi tarvitset vähintään 3,5 psi keuhkoihin. Spatsia varten mekaaninen paine iholle riittäisi, mutta joidenkin keinojen käyttäminen hikoilun poistamiseksi ja välttämätön lämpösuoja antaisi vaatteelle samanlaisen tilavuuden kuin eskimoparkki, paineistettuna tai ilman.

@MercuryPlus: Materiaalisuunnittelu eteni hieman eskimo-kulttuurista. Airgel on erittäin tehokas lämpöeste, myös erittäin kevyt; on imukykyisiä materiaaleja, jotka voisivat myös vetää hikoilua pois melko ohuen kerroksen läpi. Uskon, että kypäräalueen ulkopuolella puvun ei tarvitse olla yli kaksinkertainen sukeltajan märkäpuvun paksuuteen.

Kyllä

Marsin ilmanpaine on noin 0,6% maapallon merenpinnan paineesta. Se on noin 0,6 kilopascalia (0,087 psi). Vaikka edes yksi maan korkeimmista pisteistä, Mount Everest on 33,7 kilopascalia (4,89 psi). Tämä tarkoittaa, että Mount Everestillä on noin 56 kertaa ilmakehän paine Marsin pinnalla.

Ihmiset eivät selviäisi kovin kauan tällaisissa olosuhteissa. Tämän NASA: n kaavion mukaan .087 psi asettaa meidät alle "Kuplat veressä" -tason alapuolelle:

(Huomaa, että kaavio siirtyy ylhäältä tulevasta korkeasta paineesta alhainen paine alareunassa)

Jopa Everest on tuskin turvallisella alueella ihmisille. Kaaviossa oletetaan, että henkilö hengittää ilmapiirinsä, jota ei ole ehdotetussa kysymyksessä.

On todisteita siitä, että henkilö voisi selviytyä hetkeksi.