Vraag:
Moet het ruimtepak van Mars onder druk worden gezet?
SF.
2013-07-24 20:09:33 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Verschillende sci-fi-films behandelen de atmosfeer van Mars anders, overal tussen "je hebt alleen zuurstof-rebreather nodig" en "Je ogen zullen eruit springen en je hoofd zal exploderen". Ondertussen heb ik geen solide wetenschappelijke gegevens gezien over de overlevingsvereisten van mensen in Mars-omstandigheden.

Het pak zou zeker warm moeten zijn, waarschijnlijk met actieve verwarming of op zijn minst goede isolatie, zoals aerogel. Men zou toch op zijn minst zuurstof moeten leveren, waarschijnlijk ook het neutrale gas om acidose door Mars 'CO 2 in zijn atmosfeer te voorkomen. Maar hoe zou het menselijk lichaam reageren op de druk? Ik ben me ervan bewust dat mensen kunnen overleven in drukken die aanzienlijk lager zijn dan normaal, met een overeenkomstig verhoogd zuurstofgehalte - de druk in de Apollo-cabine was ongeveer 25% van de atmosferische druk op aarde. Hoe is de situatie op Mars?

Met * atmosferische druk op aarde *, denk ik dat je de druk op zeeniveau bedoelt? Druk bij Mt. Everest is ca. 1/3 van de luchtdruk op zeeniveau, en dat is duidelijk ook geen probleem.
@gerrit: "1 atmosfeer" als je dergelijke niet-SI-eenheden toestaat.
Ik zal dit niet als antwoord posten omdat ik niet zeker weet of het echt iets bewijst, maar Felix Baumgartner sprong van een hoogte met een druk die vergelijkbaar was met die van Mars, en zijn pak stond onder druk.
@gerrit - zijn pakontwerp heeft mogelijk andere overwegingen gehad waardoor het onder druk kwam te staan. Ik vermoed dat je op Mars geen drukpak nodig zou hebben, maar wel een ademhalingssysteem onder druk.
De atmosfeer van Mars geeft slechts iets meer druk dan het tripelpunt van het water (waar het alleen in vaste of gasfase kan zijn), dus je bloed zou niet letterlijk koken, maar dichtbij genoeg - vergelijkbaar met het openen van een fles frisdrank en het oplosbare gassen die bellen vormen. In zekere zin een beetje zoals decompressieziekte, alleen veel sneller dan we normaal zien bij duikers. Ook is de gemiddelde temperatuur op Mars −63 ° C, en een pak onder druk zou helpen isoleren tegen snelle warmteafvoer. De manier waarop _Total Recall_ laat zien dat het IMO vrij nauwkeurig is. Je hebt zeker een drukpak nodig. ;)
@Chad Ik vermoedde het al, daarom heb ik het niet als antwoord gegeven.
@Tidal: Maar ik kan me voorstellen dat het niet nodig zou zijn om de druk naar de volledige atmosfeer te brengen - het met 50% stoten zou voldoende moeten zijn en de complexiteit en het gewicht zou een fractie zijn van wat nodig is voor ruimtewandelingen.
@SF. - Technisch gezien ja, een kleiner maar nog steeds acceptabel percentage van _'1 atmosferische druk'_ zou voldoende zijn, maar aangezien we het hebben over een relatief klein volume lucht dat voor dit doel kan worden gerecycled, en het pak dat moet weerstaan zo'n drukverschil met gemak, ik zie de reden niet waarom niet voor de hele _'1 atmosfeer'_ gaan. En vergeet niet, we 'ademen' ook door onze huid, of beter gezegd, we zweten (wisselen warmte uit), dat alles betekent dat _'1 atmosfeer'_ een stuk comfortabeler en gezonder is, en dat het niet komt met veel meer kosten dan 50% ervan.
@TidalWave: Hoe meer drukdelta je wilt behouden, hoe duurzamer (dikker, zwaarder) het kostuum moet zijn. Ook, hoe hoger de druk in de binnenkant, hoe meer weerstand je moet overwinnen om je ledematen te buigen - normaal gesproken wordt het pak, als een opgeblazen ballon, naar een bepaalde vorm "aangetrokken" en om te bewegen moet je zijn weerstand overwinnen. Meer druk = meer werk om het te overwinnen.
@gerrit: Om pure O2 in te ademen, heb je minimaal 3,5 psi in de longen nodig. Voor een ruimtepak zou mechanische druk op de huid voldoende zijn, maar het opnemen van een of andere manier om transpiratie af te voeren en essentiële thermische bescherming zou het kledingstuk een omvang geven die lijkt op een Eskimo-parka, met of zonder druk.
@MercuryPlus: Material engineering is een beetje vooruitgegaan vanuit de eskimocultuur. Aerogel is een uiterst efficiënte thermische barrière, ook extreem licht; er zijn absorberende materialen die transpiratievocht ook door een vrij dunne laag kunnen afvoeren. Ik geloof dat het pak buiten het helmgebied niet meer dan 2x zo dik hoeft te zijn als een duikerspak.
Drie antwoorden:
#1
+20
MichaelHouse
2013-07-25 01:25:03 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ja

De atmosferische druk op Mars is ongeveer 0,6% van de druk op zeeniveau op aarde. Dat is ongeveer 0,6 kilopascal (0,087 psi). Terwijl zelfs een van de hoogste punten op aarde, Mount Everest 33,7 kilopascal (4,89 psi) is. Dat betekent dat de Mount Everest ongeveer 56 keer de atmosferische druk van het oppervlak van Mars heeft.

Mensen zouden niet lang overleven in dat soort omstandigheden. Volgens deze grafiek van NASA plaatst 0,087 psi ons onder het niveau "Bubbles in blood":

enter image description here

(Merk op dat de grafiek gaat van hoge druk bovenaan naar lage druk onderaan)

Zelfs de Everest is nog maar net in het veilige gebied voor mensen. De grafiek gaat ervan uit dat het individu de atmosfeer ademt waarin hij zich bevindt, wat niet het geval is in de door jou voorgestelde vraag.

Er zijn aanwijzingen dat een persoon kort zou kunnen overleven.

lbs / sq inch Oh, NASA, wanneer houdt u op met uw dwaasheden!
Uitleg van stemmen tegen stemmen is beleefd en gunstig voor iedereen.
@SF. lbs / sq in, a.k.a. ** psi ** is niet bepaald een "gekke" eenheid; het gebruik ervan is nog steeds zeer wijdverbreid.
@NickT: 1 yard is de afstand van de neuspunt van de koning tot de vingertoppen van zijn uitgestrekte hand. Het is ook vrij wijdverbreid, wat zijn dwaasheid niet uitsluit.
OK, kleur me in de war. Dus dit antwoord maakt me duidelijk dat de lucht die op Mars wordt ingeademd onder druk moet staan, maar het is me nog steeds onduidelijk waarom een ​​mens een drukpak moet dragen. Enige verduidelijking?
@SamtheBrand Het pak hoeft niet * lucht * onder druk te staan. Het zou mogelijk zijn om een ​​compressiepak te gebruiken dat mechanische druk uitoefent op de huid, vergelijkbaar met een [ruimtepak] (http://en.wikipedia.org/wiki/Space_activity_suit). Helaas hebben ze nog een aantal problemen. Het is erg moeilijk om gelijkmatige druk uit te oefenen op elk stukje oppervlak (vooral concave delen van het lichaam zoals de lies en oksels). Lichaamsvloeistoffen neigden zich te verzamelen in gebieden waar niet voldoende druk wordt uitgeoefend. Zonder dergelijke druk zet de huid uit en kan deze beschadigd raken.
Is anoxie in dit geval het gevolg van het feit dat de longen het bloed niet van zuurstof voorzien? Of komt dat doordat het bloed onvoldoende druk heeft om de zuurstof naar de andere cellen in het lichaam te transporteren?
#2
+14
aramis
2013-07-25 03:53:52 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Het pak zelf hoeft niet onder druk te staan.

Er is enige druk op de huid vereist om vacuüm kneuzingen te voorkomen. Dat kan op twee manieren worden bereikt: vloeistofdruk uit de omgeving of mechanische druk.

Huidige ontwerpen met 'bloedende rand' zijn een met draad versterkt elastisch materiaal, met een onder druk staande helm die afdicht op de schouders . De huid ondervindt in feite atmosferische druk van 0 en het pak is poreus om zweet te laten ontsnappen, maar handhaaft zelfs mechanische tegendruk tot de 3 of zo pond per vierkante inch die nodig zijn om vacuümblessures te voorkomen.

Opmerking die oogbeschadiging door vacuüm is ook niet onmiddellijk, maar is redelijk snel. Personen in vacuümexperimenten die per ongeluk aan vacuüm werden blootgesteld, ondervonden onmiddellijke oogirritatie als gevolg van snel vochtverlies, maar herstelden allemaal volledig van kortstondige blootstellingen.

Evenzo is longschade snel, maar niet onmiddellijk, en is meestal het gevolg tegen uitdroging en oedeem. Enkele minuten extreem lage druk op de huid resulteerde in ernstig oedeem, maar geen blijvend letsel, voor de vroege weerballonsprongtests.

http://spaceindustrynews.com/mits-next-mars- space-suit / http://www.edudemic.com/2012/09/mit-researcher-unveils-incredible-new-mars-space-suit/ http: //www.nasa.gov/offices/oce/appel/ask/issues/45/45s_building_future_spacesuit.html

http://www.universetoday.com/66061/early -nasa-vacuümkamer-test-fout gegaan / http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/ask_astro/answers/970603.html

De video toevoegen voor het [pak testincident / Jim Le Blanc] (https://www.youtube.com/watch?v=KO8L9tKR4CY#t=163), en aanvullende details over [drukverlagingseffecten] (http: / /www.damninteresting.com/outer-space-exposure/).
#3
+3
user3447808
2018-08-10 06:28:26 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Je hebt een volledige helm nodig. Uw ogen, oren en sinuspassages zijn gevoelig voor lage druk en zijn nat. Door een lage druk zou het vocht in uw ogen, oren, neus gaan koken en zou u uw trommelvlies beschadigen. Dus zeker volledig onder druk staande helm. Maar de rest van je lichaam is redelijk goed in het binnenhouden van de binnenkant. Je bloedsomloop houdt zijn druk vast, zodat je bloed niet kookt. U ademt perslucht in, zodat uw interne druk op zijn plaats blijft. Ik denk verder dat je wat isolatie nodig hebt om te voorkomen dat je te veel warmte verliest en dat je kleding nodig hebt om je huid te beschermen tegen de hogere UV-straling die door een dunnere atmosfeer komt. Ik ben er vrij zeker van dat een helm onder druk, een compressieonderkleding en mogelijk extra isolatie, zoals Antarctische uitrusting, indien nodig afhankelijk van de omgevingstemperatuur.



Deze Q&A is automatisch vertaald vanuit de Engelse taal.De originele inhoud is beschikbaar op stackexchange, waarvoor we bedanken voor de cc by-sa 3.0-licentie waaronder het wordt gedistribueerd.
Loading...