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Autor Thema: "Luftabsaugen" in einer Raumstation durch ein Leck  (Gelesen 4494 mal)

Offline Martin Walter

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"Luftabsaugen" in einer Raumstation durch ein Leck
« am: 23. Februar 2017, 16:33:42 »
Hallo!
Ich als totaler Physiklaie bräuchte mal wieder eure fachkompetente Hilfe bezüglich einer Idee zu einer Sci-Fi-Geschichte.

Folgendes Szenario: Einige hundert Jahre in der Zukunft. Eine große Raumstation (Platz für ein paar hundert Menschen) wird von einem kleinen Asteroiden bzw. Meteoroiden getroffen. Zwei Personen befinden sich dort in einem geschlossenen Raum. Ein Bruchstück des Asteroiden oder der Station schlägt ein großes Loch in die Außenwand des Raumes. Das Loch sollte mindestens mannsgroß sein, denn die eine Person wird sofort von dem Sog des Unterdrucks durch dieses Leck in den Weltraum gezogen.
Person Zwei soll überleben. Dazu habe ich mir überlegt, dass es in dem Raum noch eine Art begehbaren Kleiderschrank bzw. Umkleidekabine gibt, in der sich ein Raumanzug befindet. Person Zwei befindet sich in unmittelbarer Nähe dieses kleinen Extraraumes und kann sich so direkt nach dem Einschlag dort hinein retten und in den Raumanzug schlüpfen. Danach soll die Schiebetür der Umkleidekabine durch den Unterdruck im größeren Raum herausgerissen werden und mit ihr auch Person Zwei ins All gesaugt werden, wo sie jedoch aufgrund des Raumanzugs überlebt (zumindest eine Weile).

Jetzt die große Frage: Wie realistisch ist das Szenario? Wie lange würde es wohl dauern, bis die Luft aus einem, sagen wir knapp 60 m³ großen Raum durch ein solches Loch komplett rausgesaugt ist? Sicher nur (sehr) wenige Sekunden. Also wahrscheinlich nicht genug Zeit, um sich einen Raumanzug anzuziehen, selbst wenn wir davon ausgehen, dass die "Kabine" ein bisschen länger als das Zimmer dem Unterdruck standhalten kann und künftige Raumanzüge unproblematisch und innerhalb weniger Sekunden anlegbar sind, oder?

Ich freue mich auf eure Antworten und mögliche Änderungsvorschläge, um das Vorhaben einigermaßen realistisch umzusetzen. Vielen Dank!  :)
Meine E-Books "Die Saat des Lebens" und "Freiflug zu den Sternen" gibt es auf www.amazon.de/dp/B01MFHX7XH und www.amazon.de/dp/B01MS51Y7K. Ich freue mich über jeden Leser und jede Bewertung! :-)

Offline tnt

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Re: "Luftabsaugen" in einer Raumstation durch ein Leck
« Antwort #1 am: 23. Februar 2017, 17:00:52 »
Ich hab mir die letzten Wochen (aus Interesse) mal angelesen wie gut ein Mensch mit plötzlicher Exposition zum Vakuum klar kommt. Erstaunlicherweise explodiert man nicht sofort sondern:
Nach ca. 15s wirst du das Bewusstsein verlieren. Der Tod tritt dann ein wenn dein Gehirn stirbt, weil es keinen Sauerstoff mehr für die Zellatmung hat, wie beim Ertrinken auch (also nach ein paar Minuten).
Du wirst dich allerdings auch unkontrolliert übergeben und deinen Darm nicht mehr kontrollieren können. Wenn du es überlebst scheinst du aber, auch bei längerer Exposition, keine bleibenden Schäden davon zu tragen.

Offline Doc Hoschi

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Re: "Luftabsaugen" in einer Raumstation durch ein Leck
« Antwort #2 am: 23. Februar 2017, 18:31:12 »
Hallo Martin, wenn man die Gleichung hier mit deinen 60m³ füttert und von einem Quadratmeter Lochgröße ausgeht, kommt bereits ein Wert von unter 1 Sekunde raus, dass nur noch 1/10 Luftdruck in deinem Raum vorhanden ist. Da geht schon nix mehr, mit Atmen. Kannst ja mal mit der Formel spielen und schauen wie groß dein Loch sein müsste, dass der Protagonist noch genügend Zeit hat......denn einen Raumanzug in 15s anzuziehen, dürfte auch in 100 Jahren noch sehr sportlich sein. 
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Offline tnt

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Re: "Luftabsaugen" in einer Raumstation durch ein Leck
« Antwort #3 am: 23. Februar 2017, 18:41:51 »
Die Frage, die ich mir stelle, ob man erstmal mit nem Helm/Gesichtsschutz über Mund und Nase klar kommt; also zumindest nicht ohnmächtig wird. Dann ist das ja auch vielleicht eher Sache des Trainings (könnte in 100 Jahren ja auch anders sein).

Offline GZ-Q2

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Re: "Luftabsaugen" in einer Raumstation durch ein Leck
« Antwort #4 am: 23. Februar 2017, 19:49:17 »
Ein nicht unwesentliches Problem stellt auch das plötzlich siedende Wasser im Körper dar.
Ich glaube nicht an eine Überlebenschance.
Gruß Peter

Offline GG

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Re: "Luftabsaugen" in einer Raumstation durch ein Leck
« Antwort #5 am: 23. Februar 2017, 21:03:21 »
Der Druckverlust und damit auch die Kraft ist am Anfang stärker als am Ende. Warum sollte also die Schranktür erst später heraus gerissen werden und nicht gleich am Anfang?

Online Schillrich

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Re: "Luftabsaugen" in einer Raumstation durch ein Leck
« Antwort #6 am: 23. Februar 2017, 21:16:36 »
Das ist doch eine Innentür. Die statische Kraft auf die Tür steigt dann, je weiter der Druck auf der einen Seite sinkt.
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Offline GG

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Re: "Luftabsaugen" in einer Raumstation durch ein Leck
« Antwort #7 am: 23. Februar 2017, 21:23:00 »
Also ist es ein hermetisch verschlossener Schrank? Ob er da die Tür wieder zu bekommt, bevor die Luft raus ist ...

Online Schillrich

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Re: "Luftabsaugen" in einer Raumstation durch ein Leck
« Antwort #8 am: 23. Februar 2017, 21:26:10 »
"Nahezu" hermetisch ... so verstehe ich das. Sonst würde es ja nicht als kurzzeitige Rettungsblase funktionieren.
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Offline tnt

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Re: "Luftabsaugen" in einer Raumstation durch ein Leck
« Antwort #9 am: 23. Februar 2017, 22:01:02 »
Ein nicht unwesentliches Problem stellt auch das plötzlich siedende Wasser im Körper dar.
Ich glaube nicht an eine Überlebenschance.

Das Wasser im Körper fängt nicht an zu sieden! Es ist ein abgeschlossenes Drucksystem. Ich hab ein Artikel gelesen wo ein Astronaut ein Loch in seinem Handschuh hatte bei einem EVA und die Hand praktisch mehrere Stunden dem Vakuum ausgesetzt war. Da ist einfach nichts passiert.

Offline GZ-Q2

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Re: "Luftabsaugen" in einer Raumstation durch ein Leck
« Antwort #10 am: 23. Februar 2017, 22:20:32 »
Bei einem Loch im Handschuh hast du auch keinen explosiven Druckverlust, wie in deinem Szenario.
Da funktioniert das System noch.

Deine Idee mit einem Loch, durch das ein Mensch rausgesaugt wird, und der andere Überlebt funktioniert aber nicht so.

Wie wäre es denn, wenn der zweite schon einen Raumanzug trug, zb. in Vorbereitung einer EVA, aber der Helm noch offen war?
Die Steuerautomatik des hochmodernen Anzugs erkennt den Druckverlust und klappt automatisch den Helm zu.
Gruß Peter

Online Schillrich

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Re: "Luftabsaugen" in einer Raumstation durch ein Leck
« Antwort #11 am: 23. Februar 2017, 22:24:16 »
Das Wasser im Körper fängt nicht an zu sieden! Es ist ein abgeschlossenes Drucksystem. Ich hab ein Artikel gelesen wo ein Astronaut ein Loch in seinem Handschuh hatte bei einem EVA und die Hand praktisch mehrere Stunden dem Vakuum ausgesetzt war. Da ist einfach nichts passiert.

Welche EVA soll das gewesen sein? Mir ist keine EVA mit einem Loch im Handschuh bekannt ... und dann arbeitet man einfach stundenlang weiter.
Bei den amerikanischen EVAs an der ISS gab es zwar mehrmals Beschädigungen an der Oberfläche der Handschuhe ... aber keine Löcher.
\\   //    Grüße
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Offline tnt

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Re: "Luftabsaugen" in einer Raumstation durch ein Leck
« Antwort #12 am: 23. Februar 2017, 22:56:06 »
http://www.geoffreylandis.com/vacuum.html

Zitat
Finally, posting to sci.space, Gregory Bennett discussed an actual space incident:
"Incidentally, we have had one experience with a suit puncture on the Shuttle flights. On STS-37, during one of my flight experiments, the palm restraint in one of the astronaut's gloves came loose and migrated until it punched a hole in the pressure bladder between his thumb and forefinger. It was not explosive decompression, just a little 1/8 inch hole, but it was exciting down here in the swamp because it was the first injury we've ever head from a suit incident. Amazingly, the astronaut in question didn't even know the puncture had occured; he was so hopped on adrenalin it wasn't until after he got back in that he even noticed there was a painful red mark on his hand. He figured his glove was chafing and didn't worry about it.... What happened: when the metal bar punctured the glove, the skin of the astronaut's hand partially sealed the opening. He bled into space, and at the same time his coagulating blood sealed the opening enough that the bar was retained inside the hole."

Online Schillrich

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Re: "Luftabsaugen" in einer Raumstation durch ein Leck
« Antwort #13 am: 23. Februar 2017, 23:19:25 »
Interessant, ca. 3mm Loch. Darüber scheint wenig bekannt zu sein. Hat offenbar eine kleine Wunde hinterlassen, die der Körper selbst schließen konnte.
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Offline GZ-Q2

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Re: "Luftabsaugen" in einer Raumstation durch ein Leck
« Antwort #14 am: 23. Februar 2017, 23:23:20 »
Im gleichen Artikel steht aber auch recht gut beschrieben was bei einer explosiven Dekompression passiert.
Gruß Peter

Offline tnt

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Re: "Luftabsaugen" in einer Raumstation durch ein Leck
« Antwort #15 am: 24. Februar 2017, 00:13:41 »
Interessant, ca. 3mm Loch. Darüber scheint wenig bekannt zu sein. Hat offenbar eine kleine Wunde hinterlassen, die der Körper selbst schließen konnte.

https://en.wikipedia.org/wiki/STS-37#Spacewalks_2
https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19930016767.pdf Seite 16

Offline Doc Hoschi

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Re: "Luftabsaugen" in einer Raumstation durch ein Leck
« Antwort #16 am: 24. Februar 2017, 09:03:01 »
Mir war der Fall von Jay Apt bei STS-37 durchaus bekannt, aber dessen Hand war ja nicht direkt dem Vakuum ausgesetzt, da das Loch im Handschuh durch Haut, Blut und Metallstab versiegelt wurde, bzw. noch genügend Innendruck bestand.

Anders erging es Joe Kittinger am 16. August 1960:
Sein rechter Handschuh hatte den Druck komplett verloren (in knapp 30 km Höhe). Da hat es noch ca. 12 mbar Druck. Seine Hand ist auf das fast doppelte angeschwollen. Er hat seinen Atmosphärensprung trotzdem noch durchgeführt und auf der Erde war wieder alles in Ordnung.....naja weh getan hat die Hand wohl trotzdem noch eine Zeit lang.
Deckt sich gut mit der NASA-Aussage, dass der Mensch im Vakuum eher wie ein Bodybuilder aussehen würde.  ;). Auch nicht gerade hilfreich, wenn man schnell etwas anziehen möchte.

Was diese (auch von der NASA) oft zitierten 15 Sekunden bis zur Bewusstlosigkeit betrifft, ist mir vor einiger Zeit mal ein Gedanke gekommen:
Man stelle sich als Beispiel für die Arterie von Lunge zum Gehirn einen transparenten Wasserschlauch vor, in dem blaues Wasser sauerstoffreiches Blut darstellt. Wird die Lunge nun dem Vakuum ausgesetzt, ist das so, als würde ich bei der Lunge rotes Wasser (sauerstoffloses Blut) in den Schlauch leiten.....stellt man den Umgebungsdruck nun wieder her, wird wieder blaues Wasser in den Schlauch gefüllt. Egal wie schnell man war.....das rote Wasser ist wegen des funktionierenden Kreislaufs schon "im System", also unterwegs zum Gehirn und erreicht es dieses schließlich (nach besagten 15 Sekunden), schaltet das Gehirn sofort als Notmaßnahme in den Sparmodus (Ohnmacht)....eben bis wieder blaues Wasser, also sauerstoffreiches Blut das Gehirn wieder versorgt. Bewusstlos müsste man nach 15 Sekunden also so oder so werden, entweder nur kurz (egal ob der Normaldruck schon vor den 15 Sekunden wieder hergestellt war) oder dauerhaft (Körper treibt im Vakuum).

Helm oder Gesichtsschutz helfen nichts. Die Luft, die man einatmet, dehnt sich sofort aufgrund des massiven Unterdrucks in der Umgebung extrem aus. Entweder würde es einem den Gesichtsschutz vom Gesicht reißen oder (bei einem stabilen Helm) man bekommt ein lebensgefährliches Barotrauma in Form eines Lungenrisses.
« Letzte Änderung: 24. Februar 2017, 10:12:16 von Doc Hoschi »
Douglas Adams: "In an infinite universe, the one thing sentient life cannot afford to have is a sense of proportion."

Offline Martin Walter

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Re: "Luftabsaugen" in einer Raumstation durch ein Leck
« Antwort #17 am: 24. Februar 2017, 15:59:31 »
Danke für eure zahl- und hilfreichen Antworten!
Dann muss ich wohl umdisponieren und das mit dem Schrank vergessen. Ich denke, ich werde eine abgeänderte Variante von GZ-A1s Vorschlag nutzen. Sie ziehen ihre Anzüge an, sobald der erste Einschlag stattgefunden hat und haben ihn dann (zumindest fast) verschlossen, sobald ein Trümmerstück ein Loch in die Wand reißt. Es ist doch möglich, dass circa eine Minute nach dem Einschlag noch Trümmerteile herumwirbeln, die die Station noch mehr beschädigen, oder?
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Offline GZ-Q2

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Re: "Luftabsaugen" in einer Raumstation durch ein Leck
« Antwort #18 am: 24. Februar 2017, 18:30:33 »
Diese Version hört sich besser an.  ;)
Gruß Peter

Offline Collins

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Re: "Luftabsaugen" in einer Raumstation durch ein Leck
« Antwort #19 am: 24. Februar 2017, 19:29:45 »
Diese Vision ist auch für mich glaub würdiger. Trümmer Teil 1 kann in der Tat ein Vorbote einer noch größeren Katastrophe sein.

Mfg Collins
Zeige mir einen Helden und ich zeige dir eine Tragödie dazu
Wir sind alle sehr unwissend, aber bei jedem ist es etwas anderes, was er nicht weiß. Albert Einstein.

Offline Hugo

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Re: "Luftabsaugen" in einer Raumstation durch ein Leck
« Antwort #20 am: 27. Februar 2017, 00:41:45 »
Start Treck, The Next Generation. Staffel 5, Folg 5. Zeitcode: 34 Minuten und 12 Sekunden

Dort wird gesagt, daß man erst einen großen Druck auf den Lungen spürt, aber man auf gar keinen Fall ausatmen darf. (Zwischenfrage: Wirklich? Droht dann nicht die Lunge zu platzen?)  Danach heißt es, man hätte 15 Sekunden Zeit, woraufhin nochmal 10 Sekunden Desorientierung folgen.

Ob es stimmt? Keine Ahnung. Es ist Sciencefiction.

Offline tnt

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Re: "Luftabsaugen" in einer Raumstation durch ein Leck
« Antwort #21 am: 27. Februar 2017, 10:27:24 »
Laut der von mir verlinkten Website darf man auf gar keinen Fall die Luft anhalten sonst kommt es zu schwereren Lungenverletzungen.

Online Sensei

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Re: "Luftabsaugen" in einer Raumstation durch ein Leck
« Antwort #22 am: 27. Februar 2017, 11:22:58 »
wenn wir schon bei SF sind:

bei 'Event Horizon' findet sich einer der Besatzungsmitglieder in einer Luftschleuse wieder die kurz vor der Dekompression steht. Darauf hin bekommt er den Rat komplett auszuatmen, Fötusstellung einzunehmen und die Augen zu schützen.

Gibt aber auch zig Artikel die sich mit genau dem Thema beschäftigen.

Offline rok

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Re: "Luftabsaugen" in einer Raumstation durch ein Leck
« Antwort #23 am: 04. März 2017, 10:18:50 »
Nochmal zum Ausgangs-Szenario, wie wäre es mit dieser Version:

Durch den Einschlag wird ein ca. 0,5 qm großes Loch erzeugt, A wird dahin gesaugt und verschließt dabei zum großen Teil das Loch. Die automatische Notbelüftung fährt die Luftzufuhr hoch bis auf (bspw.) 0,3 bar, angereichert mit Sauerstoff, um Menschen noch aktionsfähig zu halten. Durch die Druckerhöhung wird der Körper von A immer besser zu einem "abdichtenden Stopfen". B erkennt, dass die einzige Möglichkeit der Rettung ist, und dass er A nur helfen kann, indem er zunächst seinen Raumanzug anzieht (das geht in ein paar Jahrhunderten sicherlich schneller als heute). Das automatische System erkennt, dass der Luftstrom geringer wird und fährt daher den Druck mit der Normalatmosphäre langsam hoch, auch um die Sauerstoffvorräte zu schonen.

Allerdings wird die Kraft auf die menschliche Dichtung dabei so groß (mehrere Tonnen), dass sie irgendwann durch das Loch gedrückt wird * und der Druck erneut abfällt, dann ist der Held aber schon der Situation entsprechend eingekleidet. Er wird dann auch rausgesaugt, allerdings klatscht er nicht flächig gegen das Loch, sondern hält sich noch für wenige Sekunden irgendwo fest und fliegt dann der Länge nach durch das Leck.

Nur so eine Idee  ;)

Robert

* Diese Situation kann man detailiert beschreiben, je nachdem wie hoch der Ekelfaktor in deiner Story sein soll.

Offline Philip Lynx

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Re: "Luftabsaugen" in einer Raumstation durch ein Leck
« Antwort #24 am: 05. März 2017, 10:43:49 »
Auf der MIR hatte man noch die Zeit gehabt, das undicht gewordene Modul Spektr normal zu evakuieren und zu versiegeln.

https://www.raumfahrer.net/raumfahrt/raumstationen/mir.shtml
Flinx

"Es gibt nur eine Gruppe von Menschen, die noch kreativer und erfindungsreicher sind als NASA-Ingenieure, und das sind spielende kleine Kinder."

Franz Gubitz, Leiter Geräte-Untersuchungsstelle München

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