走进科学
在太空，你的身体就像一个汽水罐
在地球上，空气从各个方向以每平方英寸约 14 磅的恒定压力或使用荒谬的非美国单位 1 个大气压推向你的皮肤。这大约相当于每平方厘米皮肤上 1 升水的重量。你没有注意到这一点，原因与海底虾没有注意到周围的液体可能会使潜艇爆炸的原因相同——你的身体适应了地球表面的压力。它可以平衡周围环境的典型推力，而且你很少会经历突然的压力变化。
但想想苏打水。当你买一瓶密封的健怡百事可乐时，你知道它里面装满了气体，但你并没有看到很多气泡。这是因为该瓶子的气压大约是地球表面气压的四倍，可以将二氧化碳平静地悬浮在内部。当你打开瓶盖时，你会将其内容物暴露在地球相对温和的大气中。所有溶解的气体都以熟悉的起泡泡沫的形式冲了出来。如果你想避免气体突然爆发，你总可以把你的瓶子打开在水下四十米处，那里的压力会使气体保持在适当的位置，而海水不会让健怡百事可乐的味道变得更差。
你的身体就像苏打水，只不过悬浮在你体液中的气体是氮气，它从大气中吸收。如果你被传送到外太空，那里的气压水平为“无”，你的体液会像打开健怡百事可乐一样发生反应，只不过你不会产生泡沫，而是氮气气泡会阻塞你的静脉和动脉，阻止血液、氧气和营养物质的正常流动。这种危险对从低海拔回到海面的潜水员来说很熟悉。如果你从高压过快地切换到低压，你就会患上“减压病”，俗称“弯腰病”，因为它通常会影响关节，导致患者痛苦地弯腰。如果它在你的肺里，那就是“窒息”。如果它在大脑中，你就有“蹒跚”。
如果你暴露在太空中，你很可能只是死亡。事实上，在太空中丧生的唯一人员都是因突然失压而死。那是 1971 年 6 月 30 日，宇航员格奥尔基·多布罗沃尔斯基、维克托·帕察耶夫和弗拉迪斯拉夫·沃尔科夫从联盟一号返回。这三位宇航员花了数周时间进行零重力杂技表演，并在电视上向苏联公众播放。他们进入返回舱，在解决舱门密封的一些小问题后，解开对接并开始下降。当地面人员到达并打开返回舱时，人们发现这些宇航员仍然端坐在座位上，安详地死去。试图让他们复苏的尝试被证明是徒劳的——每个人都遭受了大面积脑出血。随后的调查确定，当他们从空间站解开对接时，返回飞行器上的一个阀门意外打开，使他们暴露在接近完美的真空环境中。
减压病不仅仅是在事故中才会发生的危险；它是你每次使用压力服时都会遇到的问题。你可能会认为太空服就像一件笨重的衣服，但普通衣服不必在其内部提供一个密封的环境。更准确地说，你可以将它想象成一个恰好呈人形的皮革气球。像气球一样，内部压力越高，弯曲就越困难。在一个人形的球体中，高压意味着关节难以弯曲。比如，非常难以弯曲。一种叫做“指甲脱层”的现象已被充分记录，我们建议你不要了解它是如何发生的。因此，尽管国际空间站保持在地球压力下，但美国和俄罗斯的宇航服的压力都只有地球压力的三分之一左右。
那么，为什么宇航员在穿上太空服后不会弯腰、窒息、蹒跚和死亡呢？因为他们在太空行走前会预先呼吸纯氧，从而消除血液中的大部分氮气。没有氮气，就不会产生氮气气泡。电影可能让你相信，英雄的宇航员可以穿上太空服跳起来进行救援，但在目前的设计下，这会导致布拉德·皮特紧握关节，痛苦地(虽然很帅)走向死亡。
精明的书呆子会问，为什么不直接让国际空间站与太空服保持相同的低压。简而言之，虽然只要有足够的氧气在周围漂浮，人类就可以在低压下生存，但工程师必须设计所有设备才能在低压、纯氧环境中运行。
但纯氧是危险的。1967 年，在阿波罗 1 号飞行准备期间，机组人员的返回舱内发生了一但纯氧是危险的。1967 年，在阿波罗 1 号飞行准备期间，机组人员的返回舱内发生了一场火灾，导致纯氧环境中发生剧烈火灾。三名宇航员——爱德华·怀特二世、罗杰·查菲和格斯·格里索姆——无法获救，因为温度和压力的突然升高使得使用内开式舱门变得不可能，而强烈的热量阻止了救援人员营救他们。
鲜为人知的是，苏联早些时候发生了一起类似的事件。1961 年初，瓦伦丁·邦达连科正在训练成为一名宇航员，其中一项训练内容是在一个高压氧气舱中待上十天。在监禁临近结束时，他从身上取下了一个医疗传感器，并用酒精棉签擦掉了传感器上的粘性胶水。他心不在焉地把它扔到一边，它落在了电热板上。由此产生的火势迅速失控，吞噬了他的太空服。在救援人员能够到达他身边之前，氧气必须从压力舱中排出，他很快死于休克。这件事发生在加加林成为第一个进入外太空的人类前一个月。苏联人更愿意对他们的失败保密，因此当阿波罗 15 号宇航员在月球上留下了一块载有在月球竞赛中丧生的宇航员和航天员姓名的牌匾时，邦达连科的名字并没有被列入其中。他的故事直到他去世四分之一个世纪后才最终被分享。
本文译自 Popular Science，由 BALI 编辑发布。