私服で宇宙空間に出たらどうなる？

　宇宙服なし、私服で宇宙というガチのカジュアル

こんばんは、小鹿です。
今回は、私服で宇宙に出たらどうなるか？
～についてお話します。

地上から約410km上空の宇宙空間には
国際宇宙ステーションがありますよね。

410kmはどれくらいの高さかと言いますと
　　↓
◆富士山108個分の高さ
◆エベレスト46個分の高さ
◆平面距離にすれば
　・東京～仙台
　・大阪～横浜
　・萩～鹿児島

といったところです、感じつかめましたか？
そんなところに国際宇宙ステーションが運用中です。

国際宇宙ステーション（ISS）
質量34,4トン　全長73m 　巡航速度毎秒8km/s
画像：NASA提供

なにげに巡航速度:毎秒8km/sってすごいですよね？
マッハ23です(^ ^;)

１日、地球を16周します。
もっとゆっくり回ったほうが正確な標本採取や
写真撮影もしやすいだろうに…と思いますよね。

なぜこんなに速いのか？
それは、第一宇宙速度と言って、
衛星軌道に乗せておくにはこの速度でなきゃマズいんです、
この速度を下回れば、徐々に地球に落ちてしまうんですね。

これから益々、機器や設備の進歩により、
宇宙ステーション収容人数も増え、
将来的には学生の宇宙ステーション短期留学や研修も
普通に実施される時代になると思います。

もっと進めば、企業も宇宙ステーションに進出し、
店舗も入ったりと、本格的な長期滞在もありえるでしょう。

その頃には、宇宙ステーションの中では、
私服で過ごせる環境になっているでしょうね。

そうなると、まず思い浮かぶのは、
　　↓
●設備の誤作動により
●何かの事故などで
●ケンカなど激昂した相手に突き飛ばされて
●酔った勢いで
　　↓
人が宇宙空間に飛び出る…というトラブル、
それは有り得ることです。

今回は、もし丸腰でそんな突発事態が起こったら…
を前提に考えてゆきます。

　丸腰で真空（しんくう）に飛び出すとどうなる？

宇宙空間、息を吐くことも吸うことも難しいです。
なぜなのか？それは空気がないからではなく「気圧０」だからです。

息を吸おうとして口を開けると、
肺にたまった空気が、なんと宇宙空間に吸い出されます。
吸おうと頑張っても、逆に吸われてしまうんです。

　

ここはひじょうに分かりにくいと思うんですが
わたし達が普段、この地上で呼吸をする際、
横隔膜を下げ、胸を膨らませて、肺の気圧を外よりも下げ、
その気圧差を利用して肺に空気を流入させているんです。

吸う力で空気を入れてるんじゃなかったんですね、
気圧差を作って入れてたんです。
　

宇宙空間で口を開ければ、どんどん肺の空気を宇宙に吸われてしまう。
そして肺は徐々にペチャンコになってゆき、
肺や気管の損傷で死に至ります。最悪の場合、破裂します。

　では宇宙服なし・酸素ボンベ有りではどうか？

酸素ボンベをつけてみます

宇宙は平均してマイナス２７０℃です。
寒いというよりも「温度がない」と言った方が正しい。

体温を保持するための空気がないのです。

マイナス２７０℃だと、
すぐカチカチに凍結する……と思いましたか？

いえ、宇宙では体温を外に伝播させる空気がないため、
体が凍結するまで相当な時間がかかります。
人間の体温は、徐々にゆっくり下がるだけで、
冷たい…という感覚も最初のうちはありません。

宇宙の温度に、長時間かけて同化してゆく感じ。

しかし皮膚表面の水分が蒸発し続けます、
それにより気化熱が奪われ、凍えて気を失い、
最後は時間かけて体内の水分も蒸発し、
最後はミイラ化して死に至る可能性が高いです。

　宇宙放射線を受ける

宇宙放射線は大きく分けて３種あり…

◆１．捕捉放射線  Trapped Particle Rays

　地球磁場によって捉えられた銀河放射線。
　地球周囲のヴァン・アレン帯で飛び回っている
　陽子線・電子線メインの放射線。
　宇宙服なしなら、人体への影響は中～大。

ヴァン・アレン帯を観測する２つの衛星▼

▲ドーナツやベーグルのような形を
分かりやすく、一部　輪切りにした絵
画像：ロス・アラモス研究所
https://www.lanl.gov/discover/news-release-archive/2017/March/03.20-less-radiation-in-van-allen-belt.php

２つの人工衛星の一つ、NASAのVAN ALLEN PROBE
(ヴァン・アレン・プローブの写真)▼

そしてもう一つは日本の、
ヴァン・アレン帯観測衛星あらせ
電子エネルギーの観測を行っているイメージ▼

画像：ERG Science Team

◆２．銀河放射線　Galactic Cosmic Rays

　放射線の密度が薄い反面、その中に鉄の重粒子が混入しており
　それが致命的な損傷となる、宇宙服なしだと人体への被害は大。

　右上の茶色い矢印「銀河宇宙線」と書かれているのが
　銀河放射線です。

画像：理科年表オフィシャルサイト
https://www.rikanenpyo.jp/FAQ/seibutsu/faq_sei_003.html

◆３．太陽放射線  Soler Particle Rays

　突発的に起こる太陽面爆発（太陽フレア）によるコロナの質量放出。
　核融合そのものの放射線で、人体への影響は甚大。
　宇宙服なしなら100％即死。宇宙服着てても放射線被爆レベルは特大のため、
　アラート発報のとき、国際ステーション乗務員は遮蔽ルームに退避します。

　宇宙服なしで宇宙遊泳していた場合、
　太陽面爆発がその人の向き合ってる面で起きれば、
　その時間に浴びる放射線は通常の数千倍～１万倍です。

▲画像は小規模な太陽面爆発（太陽フレア）
　この規模は１日に２～３回発生している

この太陽フレアによって起こる太陽風、
太陽風が有害な放射線と電磁波を運びます。
その更に巨大なものが太陽嵐（たいようあらし）と呼ばれます。

銀河放射線と同じく、この中にも鉄の重粒子が混ざっており、被害は甚大。
もちろん中性子も飛び出します。

太陽風・太陽嵐の監視をおこなっているのが、
アメリカ航空宇宙局の探査機ACEです。
▼Andrej Mirecki 氏によるイメージ画像

備考：探査機ACE、太陽風と太陽粒子の監視
　　1997年運用開始、2024年終了予定

そしてこちらも太陽風観測探査機
Parker Solar Probe(パーカーソーラープローブ)

PHOTO by: APL/NASA GSFC
＊2018年8月より運用開始
巡航速度：毎秒192kmは
冒頭で紹介した国際宇宙ステーションISSの24倍。

ちなみに…
●中規模の太陽フレアによる太陽風の威力
（１０数年に１度起こる。この規模だと「太陽嵐」と呼ばれる）
　　　
　水爆1,000万個以上
　原爆10億個以上

●小規模の太陽フレアによる太陽風の威力
（毎日２～３回ある）

　水爆10万個以上
　原爆1,000万個以上

　地球が受けた過去の被害例

最大の太陽嵐
1859年の太陽嵐（Solar storm of 1859）

この1859年の太陽嵐はスーパーフレアとも呼ばれ、
観測史上最大の太陽嵐です。
160年たった今でもそれを超えるものは起きていません。

オーロラは通常、北極圏や南極でしか見られませんが
1859年のスーパーフレアの際、
オーロラはなんと、キューバ・ジャマイカ・プエルトリコなど
カリブ海でも見られました。

▲画像は、北極圏で見られる通常のオーロラ

上記、大規模太陽嵐は今に至るまで一度しか起きておらず、
その他は中規模なものです。
中規模以上の太陽嵐は数年に又がって起きます。

★中規模の太陽嵐が起こったのは

・1872年周辺
・1892年周辺
・1909年周辺
・1921年周辺
・1938年周辺
・1946年周辺
・1958年周辺
・1973年周辺
・1989年周辺
・2001年周辺
・2012年周辺

～平均すると、12年半の周期で発生しています。
　しかしこれらは、1859年の大規模太陽嵐に比べて、
　すべて半分以下の規模でした。