Возможна ли жизнь в космосе в принципе?

[loky1109]

Считаю, что гуманнее без ложных надежд.

Гуманно ли объяснять детям что Дед Мороз - ненастоящий? Вырастут - догадаются сами.

У нас с вами категорически разное представление о гуманности.

Да и не гуманностью единой. Если детей пытаться держать за дебилов убеждать в реальности Деда Мороза (даже посредством потворства их заблуждениям), то это вернётся сторицей - ни о каком доверии с их стороны можно будет уже не задумываться. "Он меня про Деда Мороза обманывал, он и про всё остальное соврёт не дорого возьмёт!"
Это конечно оффтоп.

[Maki]

Это конечно оффтоп.

Это, как раз таки, не оффтоп.
Сказки про Дедмороза или Космолёты красивы, увлекательны, и развивают воображение. Но с возрастом, человек должен их критически переосмыслить.
Темы о вакуумных человечках, или высушивании космонавтов (sic!) для экономии веса корабля в этом разделе появляются и будут появляться. Но если их авторы по ходу сами разберутся в нюансах физиологии, и даже доберутся до биохимии - это будет полезно.

[loky1109]

Сказки про Дедмороза или Космолёты красивы, увлекательны, и развивают воображение. Но с возрастом, человек должен их критически переосмыслить.

Можно ребёнку дать пищу для критического переосмысления так, чтобы он потом не обвинил тебя в прямой и намеренной лжи.

[Maki]

Можно ребёнку дать пищу для критического переосмысления так, чтобы он потом не обвинил тебя в прямой и намеренной лжи.

Совершенно необязательно. Игра не является ложью. И даже если автор вводит в пьесу для взрослых такие персонажи как "Боги" или "Джедаи" - это не ложь, а намёк, добрым молодцам урок (С). А если кто-то, по прочтении/просмотру принимает всё всерьёз, надевает на башку таз для бритья, и, сидя на тощей кляче, начинает сражаться на форумах за "космическую экспансию" - это его личное дело.

[Ruslan_Sharipov]

По этому, сделаю пару доброжелательных подсказок.

Спасибо.

Некоторое количество сообщений назад, был задан вопрос о способности альвеол пребывать в расправленном состоянии в условиях вакуума. Ждём ответа.

Механическое воздействие газов на твердые тела в форме мембран и перегородок определяется не общим внешним давлением, а разностью давлений по разные стороны от них. Когда мы начинаем вдох, мышцы грудной клетки раздвигают её, увеличивая внутренний объём плевры, а вместе с нею и легких. При этом в легких наступает относительное разряжение. За счёт этого воздух начинает засасываться через нос, трахею и бронхи. Одновременно с этим часть газа, обогащенного углекислотой, отходит из альвеолярных мешочков. Но их схопывания не происходит. Причиной тому - их тургор (собственная упругость, заполненность клеток водой). Коребание давления при дыхании и общее внешнее и внутренне (фоновое) атмосферное давление не влияют на это.

[Maki]

Когда мы начинаем вдох, мышцы грудной клетки раздвигают её, увеличивая внутренний объём плевры, а вместе с нею и легких. При этом в легких наступает относительное разряжение. За счёт этого воздух начинает засасываться...

Вы употребили очень полезное слово "относительно". Может быть правильней сказать, что воздух не "засасывается", а перемещается из-за градиента давления? В вакууме, разумеется, градиент давления и диффузия воды и газов будет всегда из организма в вакуум. Но это, в первую очередь, будет чревато высушиванием и необратимым повреждением кожи, слизистых и склер.
А вот что касается альвеол...

Но их схопывания не происходит. Причиной тому - их тургор (собственная упругость, заполненность клеток водой).

Не только. Есть ещё такая полезная штука, как сурфактант. Но вся эта биомеханика работает на фоне обычного атмосферного давления. Даже если предположить, что система из бронхиол и альвеол в вакууме не "схлопнется" - вам придётся сесть и посчитать, сколько кислорода, углекислоты и водяных паров будет пассивно выделяться через дыхательную систему. Боюсь, результат будет неутешительным. Ибо лёгкие для такой работы просто не приспособлены по своей природе.
Но, проблема в том, что градиент давления между тканями организма и вакуумом настолько велик, что ни анатомическое строение альвеол, ни их тургор, ни сурфактант, с этим градиентом не справятся. Потому что лёгкие, эволюционно, для таких условий также не приспособлены.

[Ruslan_Sharipov]

Но, проблема в том, что градиент давления между тканями организма и вакуумом настолько велик.

Вы делаете заявление, которое никак не объясняете. Человек - это не стальной герметичный баллон, заполненный газом. Это мягкостенный сосуд, заполненный в основном водой. Плотность воды очень слабо зависит от давления в широком диапазоне от нуля до давлений в океанских глубинах. При переходе из атмосферы в вакуум внутреннее давление в таком сосуде выравнивается с внешним за счёт небольшой (не видной на глаз) деформации стенок сосуда. Большим градиентам неоткуда взяться.

[Maki]

Человек - это не стальной герметичный баллон, заполненный газом. Это мягкостенный сосуд, заполненный в основном водой.

Это совершенно верное утверждение.

Плотность воды очень слабо зависит от давления в широком диапазоне от нуля до давлений в океанских глубинах. При переходе из атмосферы в вакуум внутреннее давление в таком сосуде выравнивается с внешним за счёт небольшой (не видной на глаз) деформации стенок сосуда.

Это ошибочное утверждение.
Подсказка: У воды есть три агрегатных состояния.

[Ruslan_Sharipov]

Подсказка: У воды есть три агрегатных состояния.

Мы ходим по кругу. Я это уже однажды объяснял. Человек в основном заполнен водой. Но это не бурдюк со сплошным объёмом воды. Она в нем разделена на многочисленные микрообъёмы, в которых большую роль играют пристеночные капиллярные силы. Из-за наличия этих сил физические свойства воды в микрообъёмах отличаются от свойств воды в макрообъёмах. В качестве примера приведу явление транспирации у растений. Капиллярные силы слегка приподнимают столбик воды в стеклянной трубке. Однако это поднятие воды не может превышать 10 метров, даже если полностью откачать воздух из верхней части трубки. В то же самое время деревья высотой более 10 мтров встречаются сплошь и рядом и успешно доставляют воду к своим листьям.

[Maki]

Она в нем разделена на многочисленные микрообъёмы, в которых большую роль играют пристеночные капиллярные силы. Из-за наличия этих сил физические свойства воды в микрообъёмах отличаются от свойств воды в макрообъёмах.

Разумеется. Но на превращение воды в пар это запрета не накладывает. Каков будет градиент давления в системе плевральная полость/лёгочные ткани/просвет альвеол? Что будет с выпотом в этих тканях? Как вы предохраните лёгкие от эбулии?

[Ruslan_Sharipov]

Каков будет градиент давления в системе плевральная полость/лёгочные ткани/просвет альвеол?

Давление насыщенных паров воды при 36.6°C составляет около 50 мм. рт. столба. Такое равновесное давление установилось бы в легких, если бы они представляли собой закрытый сосуд с водой. Однако вода в них не плещется открыто, как в бутылке, а заключена в клеточные оболочки, где существенную роль играют капиллярные силы. Сами легкие вакуумного человека не закрыты, а связаны через ноздри с системой поглощения углекислого  газа. Давление в этой системе можно регулировать.

Что будет с выпотом в этих тканях?

Он вероятно будет выше, чем при атмосферном давлении, но не смертельно высоким. Система поглощения углекислого газа может конденсировать выдыхаемую воду и возвращать её в кровь вместе с поставкой туда кислорода.

Как вы предохраните лёгкие от эбулии?

Сблимационная сушка продуктов в вакууме - известная технология. Она показывает, что клетки тканей не разрушаются взрывным образом, давлением паров воды изнутри. То есть эбулии не происходит.

[loky1109]

Сами легкие вакуумного человека не закрыты, а связаны через ноздри с системой поглощения углекислого  газа.

Таки не открыты в вакуум? То есть идея с внутривенным впрыском кислорода - нафиг не сдалась, ибо человек всё-равно обвешен кучей обязательных приборов снаружи.

[Ruslan_Sharipov]

Таки не открыты в вакуум?

Таки можно открыть в вакуум, но тогда всё, что вышло из ноздрей, будет утеряно навсегда, и, если этих ноздрей станет скажем 10¹⁸ пар в солнечной системе, то потери будут более чем ощутимыми.

[loky1109]

Таки не открыты в вакуум?

Таки можно открыть в вакуум, но тогда всё, что вышло из ноздрей, будет утеряно навсегда, и, если этих ноздрей станет скажем 10¹⁸ пар в солнечной системе, то потери будут более чем ощутимыми.

Проблема в том, что если не открытый, то можно и кислород по обычному доставлять - через лёгкие.

[Maki]

Сублимационная сушка продуктов в вакууме - известная технология. Она показывает, что клетки тканей не разрушаются взрывным образом, давлением паров воды изнутри. То есть эбулии не происходит.

А разве сублимации подвергаются не замороженные продукты? С живыми лёгкими, к сожалению, произойдёт именно эбулия.

Он вероятно будет выше, чем при атмосферном давлении, но не смертельно высоким. Система поглощения углекислого газа может конденсировать выдыхаемую воду и возвращать её в кровь вместе с поставкой туда кислорода.

Тем не менее, если у вас давление в дыхательных путях значительно ниже атмосферного - в плевральной полости появится выпот, испарение, и, в итоге, получится аналог пневмоторакса.

Сами легкие вакуумного человека не закрыты, а связаны через ноздри с системой поглощения углекислого  газа. Давление в этой системе можно регулировать.

Тогда, как вам это уже написали, это никакой не "вакуумный человек" (термин крайне неудачный), а обвешенный приборами и баллонами бедняга. Которого вы, зачем-то, заставляете получать кислород через censored некий фантастический внутривенный катетер, а углекислоту хотите высасывать через лёгкие, которые для подобного не приспособлены.

Больше мне по теме сказать нечего. Кстати, идея внутривенной оксигенации, с точки зрения ТРИЗ, забавна как минимум. Но практическое её применение в акванавтике или медицине совершенно непонятно.

[Ruslan_Sharipov]

А разве сублимации подвергаются не замороженные продукты?

Да, это так. Но имеется REV технология (Radiant Energy Vacuum), при которой продукт не замораживается, а напротив, подогревается микроволновым излучением, для того, чтобы компенсировать потерю тепла, затрачиваемого на испарение влаги.

С живыми лёгкими, к сожалению, произойдёт именно эбулия.

Утверждение голословное. Косвенным свидетельством в пользу того, что это неправда, является то, что REV технология предлагается в том числе и для сушки мяса: Fruits, vegetables, low-fat snacks, herbs, meats and seafood can be dehydrated using a combination of vacuum pressure and microwave energy at, or below, room temperatures (см. статью Drying without the freeze).

Тем не менее, если у вас давление в дыхательных путях значительно ниже атмосферного - в плевральной полости появится выпот, испарение, и, в итоге, получится аналог пневмоторакса.

Значит нужна будет пароотводная трубка для плевральной полости. Для мочевого пузыря она тоже может потребоваться. Но сейчас мы обсуждаем дыхательную систему вакуумного человека. Мочевыделительную систему давайте обсудим потом.

Больше мне по теме сказать нечего.

Ну тогда не говорите.

Если не открытый, то можно и кислород по обычному доставлять - через лёгкие.

Нет, нельзя. Для этого надо обеспечить давление кислорода в легких на уровне парциального давления кислорода в нашей атмосфере, то есть 20% от атмосферного. Это слишком много, если снаружи вакуум.

Тогда, как вам это уже написали, это никакой не "вакуумный человек", а обвешенный приборами и баллонами бедняга.

Если Вы печётесь о внешнем виде, то ноздри можно оставить только для камуфляжа, а дыхательный анастомоз можно вывести как у китов на спину.

[crazy_terraformer]

Значит нужна будет пароотводная трубка для плевральной полости.
Для мочевого пузыря она тоже может потребоваться.

И про anus, мой друг, не забывайте.

[Изобретатель]

Больше мне по теме сказать нечего. Кстати, идея внутривенной оксигенации, с точки зрения ТРИЗ, забавна как минимум. Но практическое её применение в акванавтике или медицине совершенно непонятно.
Ну аппарат искусственное сердце-лёгкое используется в медицине не один десяток лет.Но размеры и сложность пока увы.Руслан ,ну что ты ерепенишься,тебе дело говорят!Никаких лёгких и даже анусов не будет.Система должна быть замкнутой,иначе выдует твоего человека да и вытечет он как при холере.Питание и дыхание должно проходить примерно как у ифузорий-туфелек.С образованием вакуолей либо с пищей либо с каким либо концентрвтом О2.Тогда нужна экосистема.Либо вариант лишайника

[crazy_terraformer]

Есмь, други мои, ещё одна метода снабжения космического пилигрима кислородом. Это электролиз воды. Фактически нужно взять имеющиеся в живой природе фотосистемы и "скрестить" их с электроцитами, дабы электролиз происходил в биоэлектрической ткани. Электричество поставляем из вне. Получаем вместо фотосинтеза — электросинтез органики с переработкой углекислоты и кислород побочкой. Надо добавить рециркуляцию азота, дабы из мочевины и мочевой кислоты и прочих продуктов катаболизма азота вновь синтезировались аминокислоты, белки и азотистые основания, и т.д...Лёгкие субъекту не нужны, пищеварительная система фактически тоже. Используются во взрослом состоянии опционально.

[Ruslan_Sharipov]

Электричество поставляем извне. Получаем вместо фотосинтеза — электросинтез органики с переработкой углекислоты и кислород побочкой.

Я целиком и полностью за электросинтез. Об этом я писал здесь на форуме и на форуме e-science.ru, который в настоящее время прекратил своё существование. Просто изготовить вакуумного человека на принципах электросинтеза гораздо сложнее, чем изготовить вакуумного человека более традиционной конструкции. Начинать космическую экспансию с вакуумными человеками простой конструкции можно прямо сейчас (назовём это первичной экспансией или первой волной).