Questão:
Furar o traje espacial durante o EVA. O que aconteceria?
Jom
2013-07-31 12:16:15 UTC
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O que aconteceria se o traje espacial de uma tripulação de caminhada no espaço fosse perfurado durante a atividade extraveicular (EVA)? Quais são as chances de isso acontecer? Isso já aconteceu com alguém na história da exploração espacial?

possível duplicata de [Reação ao tirar uma luva no espaço] (http://space.stackexchange.com/questions/122/reaction-to-taking-a-glove-off-in-space)
@coleopterist Não inteiramente. Tirar uma luva é meio diferente de furar um terno. Este último já aconteceu antes. O suporte de vida entra em ação com todas as suas reservas e as pessoas voltam para a eclusa de ar mais próxima. Isso vale uma boa resposta individual.
Se alguém está pensando na façanha retratada no filme "O Marciano", gostaria de salientar que isso não aconteceu no romance original de Andy Weir.
Trzy respostas:
#1
+16
s-m-e
2013-07-31 19:00:50 UTC
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Chances: Lei de Murphy - coisas ruins eventualmente acontecem. Motivos: Além dos (micro) meteoritos, conforme citado por @TildalWave, o risco é dos próprios astronautas. EVAs são para consertar coisas, 'encanamentos', ferramentas de manuseio e equipamentos, etc. É natural quebrar coisas enquanto você trabalha.

Em termos de números, embora houvesse muitos EVAs na história, todos sobreviveram a eles. E além de problemas com aquecimento e resfriamento, água no lugar errado dentro da roupa ou apenas sobrepressão, nunca houve problemas graves. Portanto, é difícil colocar um número nisso.

Os trajes espaciais (assim como as naves espaciais tripuladas) são projetados para lidar com vazamentos ou buracos de um determinado tamanho por um determinado período de tempo. Em uma espaçonave, a ideia é dar aos astronautas tempo para 'pular' em seus trajes pressurizados ou outra espaçonave segura disponível antes de ficarem sem ar. Em um traje, a ideia é semelhante - fornecer tempo suficiente para um retorno seguro a uma eclusa de ar.

Se você estiver interessado em detalhes, dê uma olhada nas especificações dos trajes espaciais para EVAs. Encontrei um exemplo para o terno Orlan russo. O sistema é conhecido como "sistema de compensação de vazamento" (seção 4 | página 28).

Observe que virtualmente não existe nenhum traje absolutamente hermético . Existem muitas conexões e juntas de vedação. Todos os trajes, portanto, vazam permanentemente em algum grau. Se a quantidade de ar vazado aumentar acima do "normal", por qualquer motivo, o sistema de suporte de vida de um traje pode aumentar a quantidade de ar bombeado para dentro do traje às custas da duração de um EVA.

Incidentes na vida real de vazamentos ou roupas furadas são raros. Até onde eu sei, não há casos documentados de fatos que perdem ar rapidamente no espaço. Mas lembre-se de que todos os trajes vazam, então alguns deles vazam mais do que deveriam. Fatos parcialmente furados também são um problema conhecido. Um famoso exemplo moderno aconteceu no STS 118, onde duas das cinco camadas de material da luva de um terno americano foram perfuradas. Outro incidente interessante, embora inicialmente despercebido, aconteceu em STS 37.

#2
+11
TildalWave
2013-07-31 17:39:12 UTC
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Depende do que causou o rasgo / punção e quão rápida é a despressurização devido a isso.

Se, por exemplo, o furo foi causado por um micrometeorito, a despressurização relativamente rápida do traje espacial pode não ser a maior preocupação para o infeliz astronauta, já que o micrometeorito poderia passar pelo corpo do astronauta em velocidades possivelmente uma ordem de magnitude maior do que uma bala saindo de uma espingarda pode viajar, causando qualquer coisa, desde perfurado através de ferimento de projétil, a instantaneamente liquefazer internamente o corpo do pobre astronauta em uma mistura irreconhecível de todas as suas partes internas, se o micrometeorito atingir o espaço traje em velocidade extrema em relação ao movimento do astronauta EVA engajado e é grande o suficiente (onde a energia total liberada é $ E_ \ text {k} = \ tfrac {1} {2} (m_ \ text {in} - m_ \ text {out}) (v_ \ text {in} -v_ \ text {out}) ^ 2 $ onde $ m $ é a massa e $ v $ velocidade do objeto penetrante).

No entanto, assumindo o rasgo / punção foi feito por outras causas (não letais por conta própria), como partes do traje espacial ficando inadvertidamente presas entre me equipamento, esfregando contra um objeto pontiagudo, ou similar, então o problema se torna uma tentativa de repressurizar temporariamente a pressão interna do traje espacial com qualquer oxigênio de suporte de vida e outros gases na mistura respirável que estão disponíveis, esperançosamente adicionando ao traje a pressão interna mais rápida do que a despressurização está ocorrendo e movendo-se para a eclusa de ar mais próxima o mais rápido possível (como @ernestopheles menciona em seu comentário). Se a punção estiver ao alcance do astronauta (ou de sua equipe), eles também podem tentar aplicar pressão sobre a punção manualmente ou aplicando algum adesivo na esperança de parar ou limitar a velocidade da despressurização.

A frequência desses micrometeoritos é difícil de avaliar e depende de onde o EVA está ocorrendo. Em planetas com pelo menos alguma pressão atmosférica, é provável que eles queimem ao entrar na atmosfera do planeta. Em torno da órbita da Terra, pode haver riscos maiores envolvidos também devido à grande quantidade de lixo espacial orbitando a Terra, que colocamos no espaço durante missões anteriormente abortadas ou retiradas, ferramentas perdidas, e.t.c. que pode estar orbitando a Terra devido à inércia.

Quanto à outra parte da sua pergunta, se isso já aconteceu com alguém, eu não tenho nenhum conhecimento de que tal acidente aconteça com ninguém enquanto estiver no espaço , mas aconteceu durante o teste de trajes espaciais e equipamentos de EVA aqui na Terra, em um ambiente relativamente controlado de uma câmara de vácuo, que felizmente foi repressurizada rápido o suficiente para não causar problemas permanentes de saúde ou até mesmo a morte do sujeito de teste envolvido. Veja esta resposta para obter mais informações sobre o acidente e o que aconteceria se seu corpo fosse exposto ao vácuo do espaço.

Você precisa aplicar * muita * pressão em um furo para que ocorra um efeito significativo. Sobre o patch - acho que você está falando em usar um enquanto o astronauta está 'fora' (?). Na verdade, existem [materiais adesivos] (http://en.wikipedia.org/wiki/Materials_for_use_in_vacuum#Adhesives), que funcionam no 'vácuo'. Mas é um pesadelo trabalhar com eles. Infelizmente, isso está longe de ser uma solução de emergência rápida durante a realização de um EVA ;-)
@ernestopheles - Eu também imagino, sim. O curso de ação mais imediato deles deve ser colocar o astronauta na eclusa de ar o mais rápido possível e pressurizá-lo novamente. Mas se isso não for possível dentro de algumas dezenas de segundos após a perfuração, eles podem tentar outras maneiras de interromper ou limitar os efeitos da despressurização enquanto pressionam em direção à eclusa de ar. Mas uma pergunta agora - existe alguma pesquisa sobre o uso de algum adesivo dentro do traje que se solte na mudança repentina de pressão ou na compartimentação dos trajes espaciais, como em alguns pneus automotivos avançados quando são furados?
Você quer dizer materiais que podem (temporariamente) curar a si mesmos? Nunca lidei com trajes espaciais, então não posso responder diretamente. Pergunte a outra pessoa - de preferência engenheiros de suporte de vida. No entanto, trabalhei com câmaras de vácuo - que foi quando aprendi a admirar trajes espaciais. Não consigo pensar em nenhum material (adesivo) que funcione no vácuo. Em termos de compartimentos, pense no possível gradiente de pressão (igual à força dividida pela área) e nos limites do corpo humano.
A velocidade de impacto de um micrometeoróide poderia de fato ser uma ordem de magnitude maior do que a de uma bala de espingarda, mas o micrometeoróide médio também seria algumas ordens de magnitude menos massivo do que a bala de espingarda média (e a energia cinética depende da massa, bem como Rapidez). (Observe que ser atingido por uma bala de espingarda geralmente não é nada desprezível, embora eu - felizmente! - não tenha nenhuma experiência pessoal direta com isso.)
#3
+6
seb
2014-05-07 11:38:09 UTC
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Na verdade, houve um incidente de perfuração durante um dos primeiros EVAs do ônibus espacial. A luva foi furada devido a defeito de fabricação / montagem. O fato é que o astronauta nem percebeu até que depois do EVA ele encontrou uma estranha mancha vermelha em sua mão. O buraco não era grande e sua pele o selou, então o vazamento de ar estava abaixo de qualquer nível de alarme. E o astronauta estava animado o suficiente (era seu primeiro EVA) que ele não percebeu.

Você pode especificar qual missão e, possivelmente, fornecer uma referência? Obrigado.
Acredito que seria o [STS-37] (https://en.wikipedia.org/wiki/STS-37#Spacewalks_2) EVA e o astronauta em questão Jerry L. Ross ou Jay Apt. Aqui está [Geoffrey A. Landis sci.space.tech post] (http://www.mu.org/~joe/traveller/archive/General/Explosive.Decompression.txt) (arquivado) adicionando o relato de Gregory Bennett sobre o incidente. Da mesma forma, embora não estivesse em órbita, Joe Kittinger Jr. perdeu a pressurização em sua luva direita durante um salto de paraquedas em um balão de alta altitude a aproximadamente 19,5 milhas de altitude. A mão ficou rígida, dolorida e inchada até o dobro do tamanho normal, mas depois se recuperou totalmente.


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