Почему мы не можем дышать в космосе?

Дыхание, в общем смысле, означает способность организмов – будь то животные, растения или бактерии – извлекать кислород (O2) из окружающей среды для питания своих органов.

Для организмов, живущих в воздухе на поверхности Земли, этот процесс относительно прост, поскольку земная атмосфера содержит 21 % кислорода. В переводе на кислород на литр воздуха это составляет 210 мл O2 на литр. Даже для таких млекопитающих, как человек, с высоким потреблением кислорода, вдыхание одного литра воздуха в минуту достаточно для удовлетворения наших потребностей. При нормальном дыхании мы вдыхаем восемь литров воздуха в минуту, что более чем достаточно!

Однако на больших высотах, например в горах, ситуация становится более сложной. Почему? Потому что с увеличением высоты атмосфера становится менее плотной: атмосферное давление уменьшается с высотой. Доля кислорода остается прежней – 21 %, но количество кислорода на литр воздуха уменьшается. На вершине самой высокой горы в мире, Эвереста, которая находится на высоте 8 848 метров, кислорода в четыре раза меньше, чем на уровне моря; только хорошо тренированные люди, которые контролируют свои нагрузки, могут достичь вершины без дополнительного кислорода.

На еще больших высотах дыхание становится невозможным: лишь некоторые перелетные птицы могут дышать на высоте 10 000 метров. В самолетах все по-другому: салон находится под давлением, поэтому дышать можно, как на земле.

За пределами земной атмосферы, в космосе, в условиях почти полного вакуума кислород практически отсутствует. Такие организмы, как тардиграды, способные долгое время жить без дыхания, могут выдержать длительное пребывание в космическом вакууме, но человек – нет.

А как насчет воды? Да, водные организмы тоже дышат, извлекая растворенный кислород из воды. Однако вода содержит гораздо меньше кислорода, чем воздух, и количество кислорода, которое может быть растворено в воде, очень ограничено.