Co by se stalo s astronautem, který by se vydal do vesmíru bez skafandru?

Během svého nedávného pobytu na ISS uskutečnil francouzský astronaut Thomas Pesquet tři výstupy do volného prostoru. Čtenáři časopisu Techsvět.cz se ptají na oblek, který je při takových operacích vždy nutný.

Pro každý výstup do vesmíru jsou astronauti od hlavy až k patě vybaveni obzvláště objemnými ochrannými obleky, jejichž velikost je na milimetr přesná. Ale proč to všechno vybavení? Co se nám může stát ve vesmíru bez ochranného obleku?

První výstup do vesmíru, který se mohl změnit v tragédii
První výstup do kosmu se uskutečnil 18. března 1965 v rámci vesmírné mise Voskod 2, kterou uskutečnil bývalý Sovět, píše portál sciencesetavenir.fr. Alexej Leonov, tehdy sovětský kosmonaut, vyšel z přechodové komory kosmické lodi Voschod, zabalený do takzvaného „měkkého“ skafandru a spojený s kosmickou lodí pouze několik metrů dlouhým kabelem připevněným ke skafandru. Poprvé pozoroval vesmír naživo a později vypověděl: „Nejvíce mě zasáhlo to ticho. Bylo to působivé ticho, s jakým jsem se na Zemi nikdy nesetkal, tak těžké a hluboké, že jsem začal slyšet zvuk vlastního těla. Nebe bylo temně černé, ale zároveň zářilo září Slunce. Země se zdála malá, modrá, čistá, tak něžná, tak osamělá.“

Tato pružnost skafandru však také málem způsobila jeho pád: po výstupu do vesmíru se celý skafandr kvůli rozdílu tlaku s vesmírným vakuem prudce roztáhne, až zablokuje všechny astronautovy pohyby. Astronaut ztratí veškerou pohyblivost, několikrát narazí do lodi a celý skafandr je tak oteklý, že jeho ruce a nohy už nejsou na svém místě. Do přechodové komory se nedalo vrátit: průměr byl příliš malý na to, aby se jí Sovět protáhl. Poté se rozhodne celý skafandr zbavit tlaku, čímž zahájí riskantní a naprosto nečekanou operaci, dokud se nevypustí natolik, aby byl schopen opět ovládat své pohyby. Vstoupí do poklopu přechodové komory hlavou napřed, ale ne bez toho, aby si musel prorazit cestu. Jeho výstup trval celkem 12 minut a 9 sekund, během nichž téměř zemřel. Je to poprvé, co se člověk setkal s vesmírným vakuem a všemi jeho důsledky.

Ve vesmíru není žádný tlak!
Žádná atmosféra a žádná gravitace – to čeká astronauty, kteří se vydají do vesmíru. Stav beztíže, který je na ISS již přítomen, znamená, že gravitační síly již nejsou pociťovány. V praxi beztížný stav znamená, že zrychlení je rovné gravitaci: to je případ astronautů na ISS, protože ISS se pohybuje a její rychlá rotace ruší zemskou gravitaci. Vzniká tak pocit vznášení, kterého lze dosáhnout i na Zemi při letech s nulovým G. Za těchto podmínek je každý pohyb, byť by byl sebejednodušší, mnohem obtížnější než za přítomnosti gravitace.

Skafandr astronautů je nezbytný pro jejich ochranu před nepřízní vesmírného vakua.

Největší riziko výstupu do vesmíru však představuje takzvaná deprese. V důsledku absence zemské atmosféry je vesmírné vakuum především nedýchatelné. Jak název napovídá, je také prázdný. Nebo téměř. Několik částic projde skrz, například kosmické záření ze Slunce, ale o CO2 nebo kyslíku už nemůže být řeč. Proto se zvuk nešíří ve vesmíru: protože zvukové vlny jsou „mechanické“, potřebují ke svému šíření hmotné prostředí, které vesmírné vakuum neposkytuje.

Závažné důsledky pro lidský organismus
Jaké jsou však důsledky tohoto nedostatečného tlaku? V lidském těle probíhá veškerý oběh tekutin při atmosférickém tlaku a teplotě 37 °C. Přímý kontakt těla s téměř nulovým tlakem by tedy měl za následek drastické snížení teploty varu tělesných tekutin, až by klesla pod vnitřní teplotu těla: pak by začaly vřít, což se nazývá ebulismus. Tento mechanismus zabíjí během několika sekund, a proto je třeba, aby zařízení udržovalo snesitelný tlak alespoň 0,3 baru.

Zbytek těla by zmrzl nebo by se naopak postupně zahříval zářením, protože teplota ve vesmíru dosahuje extrémů: od -150 °C ve stínu po +150 °C na slunci, tj. rozdíl 300 °C mezi částí otočenou zády ke Slunci a částí přivrácenou ke Slunci! Skafandr, který astronauti nosí, je proto nezbytný, i když komplikuje každý manévr: poskytuje prodyšný vzduch a tepelnou ochranu, ale je také štítem proti slunečnímu záření a kosmickému záření!

Nebezpečí však hrozí také kvůli radiaci
Kromě extrémních teplot a tlaků, kterým jsou astronauti vystaveni během mimovesmírné aktivity, existuje také problém kosmického záření: je tvořeno vysokoenergetickými částicemi pocházejícími buď ze Slunce, kde jsou vzniká během slunečních erupcí, nebo z mezihvězdného či dokonce mezigalaktického prostoru a je tvořeno především protony, kladně nabitými částicemi obsaženými v atomových jádrech, ale také jádry helia a ještě těžšími jádry (až 1 %). Toto záření je vysoce radioaktivní a má dosud málo známé účinky na lidský organismus, zejména na nervový systém, a dokonce přímo na DNA, proto je třeba se chránit.

Výstroj astronautů je proto navržena tak, aby se vyrovnala s každým stejně nepřátelským prvkem vesmírného vakua. Ale pozor, vždy se mohou stát nepředvídané události, jako například při výstupu astronauta Luca Parmitana do vesmíru v roce 2013, kdy se jeho přilba postupně naplnila vodou kvůli netěsnosti chladicího systému skafandru. Proto se astronauti při plánování výstupu do vesmíru připravují na všechny možné situace. A zejména pro nouzový návrat do přechodové komory ISS.

Zdroj: sciencesetavenir.fr