宇宙服なしで宇宙空間に放り出されると人間の体はどうなるのか？

国際宇宙ステーション(ISS)などに搭乗する宇宙飛行士は、宇宙飛行の間ずっと船内にとどまっているわけではなく、時には宇宙空間に出て船外活動を行う場合もあります。そんな場合に着用するのが宇宙空間で安全に生存・活動することを可能にする宇宙服ですが、「宇宙服を着ていない状態で宇宙空間に放り出されたら人間はどうなるのか？」という疑問について、サイエンス系メディアのZME Scienceが解説しています。

What would happen to humans exposed to the vacuum of space without a spacesuit?
https://www.zmescience.com/science/what-happens-human-space-052523/

広くささやかれている説の中には、「生身で宇宙空間に放り出されると人間の体は爆発する」「宇宙空間では一瞬にして血液が沸騰し、蒸発して死亡する」といったものがあります。また、そういったシーンを描いたSF映画もありますが、実際に宇宙服を着ない状態で宇宙空間に飛び出してしまったとしても、人間の体が爆発したり血液が沸騰したりはしないそうです。

普段の生活で意識することはほとんどないものの、地球で暮らす人間の体は常に大気圧で押されており、体内の圧力がそれを押し返すことでバランスを保っています。しかし、宇宙空間は真空状態であることから、地球上では当たり前に存在する大気圧が存在しません。そのため、宇宙空間へ宇宙服などの保護なしで飛び出すと、急激な減圧状態に陥ります。

「宇宙空間に飛び出すと人間の体が爆発する」という説は、この急激な減圧によって連想されたものです。しかし、ZME Scienceによると人間の皮膚は非常に柔軟かつ丈夫であるため、大事な組織や臓器をこぼすことなく減圧にしたがって膨張できるとのこと。

だからといって急激な減圧による影響は小さなものではなく、組織内の水分が急激に蒸発することで体が膨張する苦しみや、腸内の空気が膨張することによる心臓や横隔膜の圧迫、減圧症などを引き起こします。加えて、肺から急激に空気が抜けることにより、肺や気道の組織に損傷が生じる可能性もあるそうです。

生身で宇宙空間に飛び出した人間を直接的に死に至らしめるのは、酸素の欠乏だといわれています。とはいえ、宇宙空間に飛び出した際に酸素を少しでも使わないようにと考え、息を止めることは「実行できる限り最悪の行動」だとのこと。宇宙空間で息を止めると空気の泡が血中に入り込んで脳に到達して脳卒中を引き起こすか、圧力の変化に伴って肺が破裂してしまうそうです。

しかし、たとえ息を止めなかったとしても酸素はすぐに不足してしまいます。運がよければ宇宙空間に出てからも15秒程度は意識がある可能性があるとのことですが、それ以降は意識を失い、2分ほどで全身の臓器が酸素不足になって死に至ります。

過去にはいくつかの「真空あるいは急激な減圧にさらされてしまった事故」の事例があります。1965年にジョンソン宇宙センターで発生した事故では、真空チェンバー内に入った技術者が誤って減圧してしまい、12～15秒ほどで意識を失ったとのこと。27秒後に真空チェンバー内が再加圧され、この技術者は意識を取り戻し、事故後4日ほどは味覚を喪失したものの無事に回復したそうです。1982年の事故では、技術者が大気圧のわずか3.6％に相当する低圧環境に1分間さらされてしまい、肌が青くなって肺から出血するなどの事態に陥りました。この男性も、事故後に無事回復したそうです。

また、ISSが太陽に面している時の外部温度はおよそ121度、太陽が地球にさえぎられている時の外部温度はおよそマイナス157度であるため、宇宙空間では「温度」も人間の生命を脅かすものに思えます。しかし、宇宙には空気がないため、人体に空気を通して熱が伝わったり、対流によって熱が伝達されたりすることもありません。宇宙空間で熱が伝わる唯一の方法は放射しかありませんが、放射で熱が伝わるには時間がかかるため、熱によって死ぬ前に酸素の欠乏で死亡するだろうと、ZME Scienceは指摘しました。