Pytanie:
Przebijający skafander kosmiczny podczas EVA. Co by się stało?
Jom
2013-07-31 12:16:15 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Co by się stało, gdyby skafander kosmiczny załogi spacerującej w kosmosie został przebity podczas eksternalnej aktywności (EVA)? Jakie są szanse, że tak się stanie? Czy zdarzyło się to już komukolwiek w historii eksploracji kosmosu?

możliwy duplikat [Reakcja na zdjęcie rękawicy w kosmosie] (http://space.stackexchange.com/questions/122/reaction-to-taking-a-glove-off-in-space)
@coleopterist Nie do końca. Zdjęcie rękawicy różni się nieco od przebicia skafandra. To ostatnie miało miejsce wcześniej. Urządzenie podtrzymujące życie uruchamia się ze wszystkimi rezerwami i ludzie wracają do najbliższej śluzy. Jest to warte dobrej indywidualnej odpowiedzi.
Jeśli ktoś myśli o wyczynie z filmu „Marsjanin”, to chciałbym zaznaczyć, że nie wydarzyło się to w oryginalnej powieści Andy'ego Weira.
Trzy odpowiedzi:
#1
+16
s-m-e
2013-07-31 19:00:50 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Szanse: Prawo Murphy'ego - w końcu zdarzają się złe rzeczy. Powody: Oprócz (mikro) meteorytów, jak wspomniał @TildalWave, ryzyko spoczywa na samych astronautach. EVA służy do naprawiania rzeczy, „hydrauliki”, przenoszenia narzędzi i sprzętu itp. Zepsucie rzeczy podczas pracy jest naturalne.

Liczbowo, chociaż było ich mnóstwo EVA w historii wszyscy je przeżyli. Poza problemami z ogrzewaniem i chłodzeniem, wodą w niewłaściwym miejscu wewnątrz skafandra lub po prostu nadciśnieniem, jeszcze nigdy nie było poważnych problemów. Dlatego trudno jest umieścić na nim liczbę.

Skafandry kosmiczne (podobnie jak załogowe statki kosmiczne) są zaprojektowane do radzenia sobie z wyciekami lub dziurami o określonym rozmiarze przez określony czas. W przypadku statku kosmicznego chodzi o to, aby astronauci mieli czas na „wskoczenie” do skafandrów ciśnieniowych lub innego dostępnego bezpiecznego statku kosmicznego, zanim zabraknie im powietrza. W garniturze idea jest podobna - zapewnij wystarczająco dużo czasu na bezpieczny powrót do śluzy powietrznej.

Jeśli interesują Cię szczegóły, spójrz na specyfikacje skafandrów kosmicznych na EVA. Znalazłem przykład dla rosyjskiego garnituru Orlan. System nazywany jest „systemem kompensacji wycieków” (rozdział 4 | strona 28).

Należy pamiętać, że praktycznie nie ma absolutnie szczelnego kombinezonu . Jest po prostu zbyt wiele połączeń i uszczelek typu o-ring. Dlatego wszystkie kombinezony do pewnego stopnia trwale przeciekają. Jeśli z jakiegoś powodu ilość wyciekającego powietrza przekroczy `` normalną '', system podtrzymywania życia skafandra może zwiększyć ilość powietrza wtłaczanego do skafandra kosztem czasu trwania EVA.

Rzeczywiste przypadki przeciekających lub przebitych skafandrów są rzadkie. O ile mi wiadomo, nie ma udokumentowanych przypadków szybkiego wypuszczania powietrza przez skafandry. Pamiętaj jednak, że każdy skafander przecieka, więc faktycznie kilka garniturów przeciekało więcej, niż powinno. Znanym problemem są również skafandry częściowo przebite. Słynny współczesny przykład miał miejsce na STS 118, gdzie przebito dwie z pięciu warstw materiału rękawicy amerykańskiego garnituru. Kolejny interesujący incydent, choć początkowo niezauważony, miał miejsce na STS 37.

#2
+11
TildalWave
2013-07-31 17:39:12 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Zależę od tego, co spowodowało rozdarcie / nakłucie i jak szybko z tego powodu następuje obniżenie ciśnienia.

Jeśli, na przykład, przebicie zostało spowodowane przez mikrometeoryt, stosunkowo szybkie obniżenie ciśnienia skafandra kosmicznego może nie być największym zmartwieniem dla nieszczęsnego astronauty, ponieważ mikrometeoryt mógłby przejść przez ciało astronauty na prędkość prawdopodobnie o rząd wielkości większa niż może podróżować pocisk wylatujący ze strzelby, powodując wszystko, od przebicia rany pocisku, po natychmiastowe wewnętrzne upłynnienie ciała biednego astronauty w nierozpoznawalnej mieszaninie wszystkich jego elementów wewnętrznych, jeśli mikrometeoryt uderzy w przestrzeń kombinezon przy ekstremalnej prędkości w stosunku do ruchu astronauty zaangażowanego w EVA i jest wystarczająco duży (gdzie całkowita uwolniona energia wynosi $ E_ \ text {k} = \ tfrac {1} {2} (m_ \ text {in} - m_ \ text {out}) (v_ \ text {in} -v_ \ text {out}) ^ 2 $ gdzie $ m $ to masa, a $ v $ prędkość przenikającego obiektu).

Jednak zakładając rozdarcie / przebicie zostało spowodowane przez inne (same w sobie nieśmiercionośne) przyczyny, takie jak nieświadome uwięzienie części skafandra ze sprzętem, ocierając się o ostry przedmiot lub podobny, wtedy problem staje się jednym z prób tymczasowego ponownego zwiększenia ciśnienia wewnętrznego skafandra przy użyciu dowolnego dostępnego tlenu podtrzymującego życie i innych gazów w oddychającej mieszance, miejmy nadzieję, że zwiększy się to kombinezon ciśnienie wewnętrzne jest szybsze niż obniżenie ciśnienia i jak najszybciej przenosi się do najbliższej śluzy (jak wspomina @ernestopheles w swoim komentarzu). Jeśli nakłucie znajduje się w zasięgu astronauty (lub jednego z jego / jej zespołu), mogą również spróbować wywrzeć nacisk na nakłucie ręcznie lub naklejając jakiś plaster w nadziei, że zatrzyma lub ograniczy prędkość obniżania ciśnienia.

Częstotliwość takich mikrometeorytów jest trudna do oszacowania i zależy od tego, gdzie ma miejsce EVA. Na planetach z przynajmniej pewnym ciśnieniem atmosferycznym istnieje prawdopodobieństwo, że spłoną się po wejściu do atmosfery planety. Wokół orbity Ziemi może występować większe ryzyko, również z powodu mnóstwa śmieci kosmicznych krążących wokół Ziemi, które umieściliśmy w kosmosie podczas wcześniej przerwanych lub wycofanych misji, utraconych narzędzi itp. który może krążyć wokół Ziemi z powodu bezwładności.

Jeśli chodzi o drugą część twojego pytania, jeśli to już komukolwiek się przydarzyło, to nie wiem, czy ktoś taki wypadek przydarzył się komukolwiek będąc w kosmosie , ale wydarzyło się to podczas testowania skafandrów kosmicznych i sprzętu EVA tutaj na Ziemi, w stosunkowo kontrolowanym środowisku komory próżniowej, która na szczęście została ponownie sprężona wystarczająco szybko, aby nie spowodować trwałych problemów zdrowotnych, a nawet śmierci badanego podmiotu. Zobacz tę odpowiedź, aby uzyskać więcej informacji na temat tego wypadku i tego, co by się stało, gdyby Twoje ciało zostało wystawione na działanie próżni kosmicznej.

Aby uzyskać znaczący efekt, nakłucie należy naciskać * mocno *. O łatce - myślę, że mówisz o używaniu jednej, gdy astronauta jest „na zewnątrz” (?). W rzeczywistości istnieją [materiały klejące] (http://en.wikipedia.org/wiki/Materials_for_use_in_vacuum#Adhesives), które działają w „próżni”. Ale praca z nimi to koszmar. Niestety nie jest to szybkie rozwiązanie awaryjne podczas wykonywania EVA ;-)
@ernestopheles - też tak bym sobie wyobraził, tak. Ich najbliższym działaniem powinno być jak najszybsze wprowadzenie astronauty do śluzy i ponowne zwiększenie jej ciśnienia. Ale jeśli nie jest to możliwe w ciągu kilkudziesięciu sekund od przebicia, mogą spróbować innych sposobów zatrzymania lub ograniczenia skutków obniżenia ciśnienia podczas przepychania się w kierunku śluzy. Ale teraz pytanie - czy są jakieś badania dotyczące użycia kleju w skafandrze, który uwolniłby się przy nagłej zmianie ciśnienia lub podziale skafandrów kosmicznych, jak w niektórych zaawansowanych oponach samochodowych, gdy są przebite?
Masz na myśli materiały, które mogą (tymczasowo) się leczyć? Nigdy nie miałem do czynienia ze skafandrami kosmicznymi, więc nie mogę odpowiedzieć wprost. Zapytaj kogoś innego - najlepiej inżynierów podtrzymujących życie. Jednak pracowałem z komorami próżniowymi - wtedy nauczyłem się podziwiać skafandry kosmiczne. Nie przychodzi mi do głowy żaden (klejący) materiał, który działałby w próżni. Jeśli chodzi o przedziały, pomyśl o możliwym gradiencie ciśnienia (równa się sile podzielonej przez pole) i granicach ludzkiego ciała.
Prędkość uderzenia mikrometeoroidu mogłaby rzeczywiście być o rząd wielkości większa niż prędkość pocisku strzelby, ale przeciętny mikrometeoroid byłby również o kilka rzędów wielkości mniejszy niż przeciętny pocisk strzelbowy (a energia kinetyczna zależy również od masy, jak również prędkość). (Zauważ, że trafienie kulą ze strzelby samo w sobie nie jest na ogół czymś, na co można kichać, chociaż ja - na szczęście! - nie mam bezpośredniego, osobistego doświadczenia w tym zakresie.)
#3
+6
seb
2014-05-07 11:38:09 UTC
view on stackexchange narkive permalink

W rzeczywistości doszło do incydentu przebicia podczas jednego z wcześniejszych promów kosmicznych EVA. Rękawica została przebita z powodu wady produkcyjnej / montażowej. Rzecz w tym, że astronauta nawet nie zauważył, aż po EVA znalazł dziwną czerwoną plamę na swojej dłoni. Dziura nie była duża, a jego skóra ją uszczelniała, więc wyciek powietrza był poniżej wszelkich poziomów alarmowych. Astronauta był na tyle podekscytowany (była to jego pierwsza EVA), że nie zauważył.

Czy możesz określić, która misja i ewentualnie podać odniesienie? Dzięki.
Myślę, że byłaby to [STS-37] (https://en.wikipedia.org/wiki/STS-37#Spacewalks_2) EVA i omawiany astronauta Jerry L. Ross lub Jay Apt. Oto [Geoffrey A. Landis sci.space.tech post] (http://www.mu.org/~joe/traveller/archive/General/Explosive.Decompression.txt) (zarchiwizowany) dodający konto Gregory'ego Bennetta z incydentu. Podobnie, choć nie na orbicie, Joe Kittinger, Jr. stracił ciśnienie w prawej rękawicy podczas skoku ze spadochronem na dużej wysokości na wysokości ~ 19,5 mil. Ręka stała się sztywna, bolesna i opuchnięta, dwukrotnie przekraczając jej normalny rozmiar, ale później całkowicie wyzdrowiała.


To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...