Im Weltall ohne Raumanzug: Was passiert mit deinem Körper im Vakuum? - In 4 Schritten

Explodieren, Schockfrosten oder Ersticken? Schnell oder langsam? Was passiert mit deinem Körper im Weltall, wenn du keinen Raumanzug trägst? Um den Tod im Weltraum ranken sich zahlreiche Mythen. Doch was stimmt wirklich? Wie gefährlich ist das Vakuum für Astronauten und wie gut lässt es sich auf der Erde nachstellen?


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Bild: PIRO4D (Pixabay)

Ersticken wie bei “Guardians of the Galaxy”? Schockfrosten wie bei „Mission to Mars“? Oder doch Explodieren wie bei „Outland“? Hollywood-Filme prägen unser Bild vom Weltraum. Doch die größte Gefahr in der endlosen Weite des Kosmos ist der Weltraum selbst. Sobald sich ein Körper ungeschützt im Vakuum befindet, beginnt eine Reihe tödlicher Prozesse. Ob wir überleben, hängt davon ab, wie lange wir uns in diesem Zustand befinden. Die NASA geht davon aus, dass der Tod im Weltall ohne Raumanzug nach maximal 80 Sekunden eintritt. Doch was genau passiert mit uns in diesen 80 Sekunden?



„Ob du überleben kannst, hängt extrem stark davon ab, wie schnell du wieder in Sicherheit bist. Denn schon nach ein paar Sekunden im Vakuum treten Schäden ein, die irreparabel und lebensgefährlich sein können. Du selbst könntest dich aus eigener Kraft auch nur in den ersten Sekunden retten, danach wirst du nämlich schon bewusstlos.“ – Dr. Florence Randrianarisoa, Humanmedizinerin

Kapitel in diesem Beitrag

  1. Was ist das Vakuum?

  2. Was passiert mit deinem Körper im Weltraum? – 4 Schritte

  3. Warum wir nicht innerhalb von Sekunden erfrieren

  4. Wie gefährlich ist kosmische Strahlung?

  5. Wie gefährlich sind Mikrometeoriten?

  6. Raumfahrt: Grausame Vakuum-Experimente an Tieren

  7. NASA: Unfall in Vakuum-Kammer

  8. UdSSR: Alexei Leonow kämpfte im All um sein Leben

  9. „Lost in Space“: Was passiert mit einer Leiche Weltraum?


Was ist das Vakuum?


Als „Vakuum“ bezeichnet man einen absolut leeren Raum – ohne Luft und ohne jeglichen Druck. In dieser besonderen Umgebung verhalten sich Substanzen plötzlich ganz anders als bei normalem Atmosphärendruck, wie wir ihn kennen. Das Vakuum ist für Astronauten eine der größten Herausforderungen.



Was passiert mit deinem Körper im Weltraum? – 4 Schritte


Aufgrund einiger Unfälle und auch Tierversuche, können Forscher heute Angaben dazu machen, was passieren würde, wenn ein Mensch ohne Raumanzug ins Weltall gelangt. Die Reihenfolge ist hierbei nicht absolut sicher. Es ist zum Beispiel nicht so leicht zu sagen, was man noch alles mitbekommt, bevor die Bewusstlosigkeit einsetzt. Hierbei spielt auch eine Rolle, ob das Problem einfach nur ein kleines „Loch“ im Raumanzug ist, oder ob jemand ganz und gar ohne Schutz ins All geschleudert wurde. Im Grunde bleiben die folgenden Informationen nur eine Theorie.


1. Wir sehen Schwarz und unser Blut kocht


Der Siedepunkt von Flüssigkeiten liegt im Vakuum unter unserer eigenen Körpertemperatur von 37 Grad Celsius. In unserem Blut bilden sich kleine Bläschen. Es beginnt zu kochen und sich in Gas zu verwandeln. Die Bläschen verschließen die Blutgefäße. Wahrscheinlich würde sich das in unseren Augen am ehesten bemerkbar machen. Durch den Gefäßverschluss gelangt nicht genug Sauerstoff in die Augen, wodurch wir einfach nur noch Schwarz sehen. Die Bläschen bringen sogar Zellen und Gefäße zum Platzen.


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Bei der Taucherkrankheit passieren ähnliche Prozesse, wie mit einem Körper im Vakuum. Bild: Mael Balland (Unsplash)

Ähnlich verhält es sich bei der Taucherkrankheit (Dekompressionskrankheit), wenn ein Taucher zu schnell aus großer Tiefe wieder an die Oberfläche schwimmt. Sein Körper hat in diesem Fall nicht genügend Zeit, um den Druck auf natürliche Weise auszugleichen. Es bilden sich ebenfalls Bläschen im Blut und es kommt zu Schwellungen, die sehr schmerzhaft sind und tödlich enden können.


Der niedrigere Siedepunkt bei geringem Atmosphärendruck lässt sich bereits auf der Erde beobachten – etwa beim Bergsteigen. Auf dem Mount Everest herrscht nur etwa ein Drittel des Normaldrucks (Meeresspiegel). Deshalb kocht Wasser dort bereits bei etwa 71 Grad Celsius.


Selbstexperiment: Wenn du den niedrigen Siedepunkt im Vakuum gerne selbst nachstellen möchtest, kannst du das auch bei dir zuhause tun. Gieße dafür Wasser in ein Glas. Verschließe dieses Luftdicht. Durch ein Loch im Deckel kannst du die Luft mit einem abgedichteten Schlauch und einer Pumpe aus dem Glas absaugen - ein Vakuum entsteht. Wenn du das Glas jetzt auf deine Handfläche stellst, beginnt das Wasser bereits nach kurzer Zeit zu kochen. In diesem Video kannst du dir das Experiment gerne anschauen:



2. Der Körper dehnt sich aus (aber explodiert nicht!)


Doch nun weiter mit unserem Gedanken-Experiment. Aufgrund des fehlenden Außendrucks zieht es die Gasbläschen in unserem Körper nach außen. Das Resultat: Der Körper schwillt extrem an. Explodieren wie in manchen Hollywood-Filmen wird der Körper jedoch nicht. Die Haut ist stark und flexibel genug, um Organe, Gase und Flüssigkeiten zusammenzuhalten. Es wird jedoch davon ausgegangen, dass die empfindlicheren Augen eventuell platzen könnten.


3. Die Lunge platzt


Keine Luft im All? Also vorher nochmal tief einatmen, um im Vakuum länger zu überleben? Eine schlechte Idee! Im Film „Event Horizon“ ruft ein Astronaut einem anderen ohne Raumanzug zu, er solle ausatmen. Diese Szene ist gar nicht verkehrt. Der Grund: Das Vakuum zieht schlagartig auch die Luft in unseren Lungen nach außen. Je mehr Luft sich in der Lunge befindet, desto größer der Schaden. Wahrscheinlich würde unsere Lunge durch den verbliebenen Sauerstoff platzen. In der Realität führt gezieltes Ausatmen in so einer Situation eventuell zu weniger Schmerzen, hilft jedoch nicht sehr viel. Trotzdem ist bereits nach kurzer Zeit nicht mehr genügend Sauerstoff vorhanden, um die Körperfunktionen aufrechtzuerhalten.



4. Bewusstlosigkeit und Ersticken


Weil die Gasbläschen die Blutgefäße verstopfen, kommt es zu Thromben und Embolien. Es wird also kein Sauerstoff mehr durch das Blut transportiert, welches sich sowieso gerade in Gas „auflöst“. Es kann auch kein Sauerstoff nachkommen, da es im Weltraum keine Atemluft gibt. Damit bricht der Kreislauf endgültig zusammen und nach etwa 15 Sekunden im All setzt die Bewusstlosigkeit ein. Man geht davon aus, dass der Tod nach rund zwei Minuten eintritt.


Beispiel aus der Geschichte: Bei der Rückkehr der sowjetischen Sojus-11-Kapsel öffnete sich versehentlich ein Ventil, wodurch die Atemluft aus der Kapsel entwich. Nach zwei Minuten waren alle drei Astronauten tot.


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Der deutsche Astronaut Matthias Maurer im Weltall. Bild: NASA / ESA

Warum wir nicht innerhalb von Sekunden erfrieren


Das „Schockfrosten“, wie es in so manchen Filmen dargestellt wird, kann es im Vakuum gar nicht geben. Obwohl im Weltall – 270 Grad Celsius herrschen (außer in der Nähe von Hitzequellen), kommt es durch die wenigen Teilchen im leeren Raum nicht zu einem Wärmeaustausch. Ein Körper kann keine Wärme an seine Umgebung abgeben. Es würde also sehr lange dauern, bis man im Weltraum erfriert.


Wie gefährlich ist kosmische Strahlung?


Obwohl es im Weltraum so furchtbar kalt ist, erleidet ein Körper ohne Raumanzug gewisserweise Verbrennungen. Im Weltall schützen uns weder die Atmosphäre noch das Magnetfeld unserer Erde. Es heißt, die Weltraumstrahlung sei dort rund 700-mal höher. Doch bevor wir etwas von den Folgen der Strahlung mitbekommen würden, wären wir längst an anderen Einflüssen gestorben. Dieser Faktor steht bei den Todesursachen im Weltraum also eher hinten an.



Wie gefährlich sind Mikrometeoriten?


Dies ist ein Punkt, der immer wieder übersehen wird. Mikrometeoriten sind „Highspeed-Geschosse“, die Astronauten immer wieder Sorgen bereiten. Mikrometeoriten wiegen nur ein Zehntausendstel bis Milliardstel Gramm. Doch was sie so gefährlich macht, ist nicht ihr Gewicht, sondern ihre ungeheure Geschwindigkeit. Die kleinen Gesteine fliegen nämlich mit bis zu 250.000 km/h durch das Weltall. Ein Raumanzug schützt den Astronauten auch vor diesen kleinen, aber rasend schnellen Partikeln. Bereits abgeblätterte Farbe wird durch diese enormen Geschwindigkeiten im Weltraum zur realen Bedrohung. Auch Weltraumschrott ist mittlerweile ein großes Problem für die Raumfahrt.


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Ein Hyper-Geschwindigkeits-Einschlag im Test - Bereits kleinste Partikel können dicke Metallpanzerungen durchschlagen. Bild: ESA

Jedes Jahr regnet es etwa 15.000 Tonnen „Weltraumstaub“ auf die Erde, von denen rund 5.000 Tonnen auch tatsächlich als Mikrometeoriten auf der Erde landen. Pro Jahr schlagen etwa 20.000 „größere“ Meteoriten auf der Erdoberfläche ein. Wenn du Lust hast einen Meteoriten zu finden, könnte dir dieser Beitrag gefallen: „Meteoritenjäger: So kannst du Meteoriten suchen, finden und erkennen“


Raumfahrt: Grausame Vakuum-Experimente an Tieren


In den 60ern experimentierte das US-Militär mit Hunden im Fast-Vakuum. Die Tiere verloren schnell das Bewusstsein, bekamen Krampfanfälle und schwollen extrem an. Ein Forscher schrieb, dass ihre Körper aussahen, wie „aufgeblasene Beutel aus Ziegenfell“. Dauerte der Versuch nicht länger als 90 Sekunden, überlebten die Hunde. Sobald die Vierbeiner wieder Luft bekamen, schrumpften sie auf „Normalgröße“ zurück und konnten atmen. Nach etwa 15 Minuten bei normalem Luftdruck, konnten die Hunde wieder laufen. Schimpansen überlebten diese Tierversuche sogar bis zu 3,5 Minuten lang. Laut Dokumenten der NASA hätten die Affen „keine langfristigen Schäden davongetragen“.

 

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NASA: Unfall in Vakuum-Kammer


Im Jahr 1965 gab es bei der NASA einen Unfall in einer Vakuum-Kammer. In dem Raumanzug des NASA-Ingenieurs Jim LeBlanc war ein winzig kleines Loch. Insgesamt befand er sich 30 Sekunden lang im Unterdruck. Nach 14 Sekunden verlor er bereits das Bewusstsein. Doch aufgrund des schnellen Eingreifens überlebte er ohne Folgeschäden. Später erzählte er, dass er kurz vor der Bewusstlosigkeit merkte, wie der Speichel auf seiner Zunge anfing zu kochen.


UdSSR: Alexei Leonow kämpfte im All um sein Leben


Im selben Jahr, am 18. März 1965 hörten die Menschen der Bodenkontrolle in der Nähe von Moskau die verzweifelte Stimme eines Astronauten im All: „Ich schaffe es nicht! Es geht nicht!“ In 400 Metern Höhe versuchte Alexei Leonow in die „Woschod 2“-Kapsel einzusteigen, nachdem er einen 12-minütigen Weltraum-Spaziergang absolviert hatte. Doch das funktionierte nicht. Sein anscheinend fehlerhafter Raumanzug hatte sich aufgebläht und war nun zu groß und steif, um zurück in die Kapsel zu steigen. Er konnte sich kaum noch bewegen und kämpfte um sein Leben. Weder mit den Beinen noch mit dem Kopf zuerst passte er durch die 1,20 Meter breite Luke.



Leonow war das Problem klar und schließlich traute er sich ein Ventil an seinem Raumanzug zu betätigen, wodurch Sauerstoff abgelassen wurde. Doch dadurch kam es zu einem rapiden Druckabfall in seinem Anzug und zu einem gefährlichen Sauerstoff-Verlust. Zum Glück passte er aber schnell wieder durch die Luke und konnte in die Raumkapsel einsteigen. Später erzählte er, er hätte eine „Selbstmordpille“ dabeigehabt, für den Fall, dass er es nicht zurück auf die Erde geschafft hätte. Zum Glück brauchte er sie nicht.


„Lost in Space“: Was passiert mit einer Leiche im Weltraum?


Wenn unser Körper durch die endlose Weite des Weltraums treibt (für manche eine durchaus „romantische“ Vorstellung), würde er wahrscheinlich auf lange Sicht mumifizieren und einfrieren. Das Wasser verdampft aus der Haut. Diese trocknet ein und wird porös. Die Gase entweichen nach und nach durch die Poren. Die extrem niedrigen Umgebungstemperaturen frieren den Körper mit der Zeit ein – es sei denn, er befindet sich zu nah an einer Hitzequelle, wie zum Beispiel unserer Sonne.


 

Quellen bzw. weiterführende Links:


(1) Deutsches Zentrum für Luft und Raumfahrt: „Thema Astronauten: eure Fragen, unsere Antworten“

(2) mdr Wissen: „Ohne Raumanzug im Weltall: Wir sehen schwarz und das Blut kocht in den Adern“

(3) Die Welt: „Erster Spaziergänger im All kämpfte ums Überleben“

(4) Galileo: „Ausflug ins All? Aber bitte nur mit Raumanzug!“