В открытом космическом пространстве средняя температура равна примерно -270°C. Так холодно потому, что в условиях вакуума совершенно невозможна передача тепла. 

На Земле это происходит благодаря теплопроводности, конвекции и излучению. Два первых процесса совершенно не могут происходить в космосе. Там передать тепло может только излучение. Когда солнечные волны достигают объект, то его атомы поглощают их. Однако отдать их обратно некуда, ведь вокруг только вакуум.

SFERA – Pro Космос

Теплопроводность

Да, в космическом пространстве есть молекулы, но они разрежены настолько, что передавать друг другу тепло не способны. Именно по этой причине даже в результате инфракрасного солнечного излучения не происходит выделения тепла. На Земле, к примеру, существует достаточно частиц, способных как поглощать, так и выделять тепло, а в открытом космосе царит холод.

Из-за того, что космический вакуум не способен передать тепло, бытует некое заблуждение, что человек в космосе замерзнуть не должен. На Земле человек теряет тепло из-за теплопроводности. Атомы тела взаимодействуют с атомами воздуха, воды, передавая им свою энергию. Когда все в природе движется с одинаковой скоростью, то оно стремится к равновесию.

SFERA – Pro Космос 

Если ваше тело теплее окружающей среды, то оно начинает делиться с ней своим теплом. Если ваше тело намного теплее окружающей среды (например, в прорубь на праздник окунулись), то тепло из него уйдет быстрее, чем выработается.

Космическая заморозка

Так как в космосе есть только излучение, то через него тепло и теряется. Подвижные и теплые атомы будут все равно выделять энергию в окружающую среду, в данном случае в космическую. А реликтовое излучение, которым заполнен космос, не имеет столько тепла, чтобы компенсировать тепловые потери тела. Только процесс охлаждения будет весьма медленный. И да, вы не успеете почувствовать, как замерзнете, потому что кислород закончится раньше.

Человек, на 80% состоящий из воды, имеющий температуру тела 36,6°C, охладится до 32°C примерно за 20 минут. Сознание он потеряет раньше, как мы помним. Нулевой температура тела станет через 3 часа, а за 10 часов само тело превратится в глыбу льда. По этой причине в открытый космос без скафандра не выходят. Он устроен таким образом, чтобы отражать тепло человеческого тела, возвращая обратно тепловое излучение. Благодаря этому и поддерживается комфортная температура.

SFERA – Pro Космос 

Мы привели весьма усредненные показатели времени тепловых потерь человеческого тела в космическом вакууме. На самом деле на это может повлиять и то, насколько интенсивно влага испаряется из кожи, есть ли дополнительные источники, охлаждающие тело, медицинские проблемы.

Тепловая мощность

Несмотря на то, что человек сам выделяет тепло, слишком низкая температура окружающей среды не даст восполнить потерянное. По закону Стефана-Больцмана можно рассчитать, что тело с нормальной температурой в 36,6°C, потребляющее примерно 2,5 ккал (эквивалентно мощности 120 Вт), выделяет инфракрасное излучение в 900 Вт.

Если температура окружающей среды 25°C, то тело получило бы из нее 850 Вт тепловой мощности. Получается, что оставшиеся 50 Вт организм компенсирует легко. В космосе -270 °C. Там совершенно нечему компенсировать потерю 900 Вт тепловой мощности. Вырабатывая 120 Вт в таких условиях, тело и остынет примерно за 20 минут.

SFERA – Pro Космос 

Так и получается, что хоть вакуум и не передает тепло, но для поддержания температуры тела становится недостаточно его собственного теплоизлучения. Настолько сложны в космическом пространстве физические процессы. И именно для подобных условий и созданы специальные технологии и снаряжение.

Источник: dzen.ru