Hallo Mars,
wieder bei Deinem Lieblingsthema? Und wieder muß ich es Dir zerschreddern ... das macht nicht wirklich Spaß - im Gegenteil!
Nach schier endlosen Diskussionen habe ich das Hauptproblem gefunden:
Das menschliche Trommelfell.
das kann zwar ein Problem sein, ist aber, während man erstickt, nicht wirklich wichtig.
Am Mars haben wir 5mbar. In der Lunge müssten wir, wenn wir konventionell mit Sauerstofflasche atmen wollen, ca. 300 mBar erzeugen (1/3 bar habe ich mal von irgendwelchen alten Raumschiffen gelesen, evtl. kann man da noch viel tiefer runter).
Die Rechnung ist ganz einfach: 20% Sauerstoff in der Luft machen 20% des Luftdrucks aus. Man nennt das ‚Partialdruck‘. Sauerstoff hat in der Atmosphäre, auf der Oberfläche der Erde einen Partialdruck von rund 1/5 Bar, also 200 mBar würden bei dieser Rechnung genügen. Aber das dicke Ende kommt noch.
Mehr als 5 mBar kannst Du auf Mars, im Freien, auch in der Lunge nicht erzeugen. Um mit reinem Sauerstoff auch nur den ‚Durchfluß‘ von 15 irdischen Atemzügen/Minute hinzukriegen, müßtest Du auf Mars 10 gleich tiefe Atemzüge pro Sekunde schaffen, also rund 5 Liter reinen Sauerstoff pro Sekunde, nur um völlig ruhig liegen zu können.
Das ist aber nur die Spitze des Eisberges. Der Luftaustausch ist, anders als Du glaubst, nicht nur vom Konzentrationsgefälle, sondern auch vom Partialdruck abhängig. Auf der Erde genügt ein Abfall des Sauerstoffpartialdrucks auf gut 60 mBar und man kann nicht mehr klar denken und nur noch liegen. Nach kurzer Zeit bilden sich Ödeme im Gehirn und das verträgt sich nur für kurze Zeit und geringe Ausprägung mit dem menschlichen Leben. Das ist übrigens nur eine von vielen Unannehmlichkeiten.
Es genügt auch nicht den Sauerstoff ans Blut (also ans Hämoglobin) zu übergeben. Das Blut braucht einen entsprechend hohen Sauerstoffpartialdruck, damit die Übergabe ans Myoglobin in ausreichendem Maße funktioniert. Hast Du diesen Partialdruck nicht, dann muß entsprechend mehr Blut fließen um ausreichenden Transport zu gewährleisten. Das ist aber nur ziemlich eingeschränkt möglich, ohne größere Umbaumaßnahmen.
Ein äußerer Luftdruck (also Stickstoff und Sauerstoff) von 300 mBar scheinen zwar für die Lunge zumindest kurzfristig noch nicht schädlich zu sein, aber bei 5 mBar und längerer Verweilzeit, sieht das völlig anders aus. Es verträgt sich nicht mit dem Druck im Gefäßsystem. Die Blutungen in die Haut (wir kennen dieses Phänomen meist nur in Form von ‚Knutschflecken‘ finden auch in der Lunge statt und die füllt sich dann mit Flüssigkeit, oder bei geplatzten Kapillargefäßen auch mit Blut - daran ‚ertrinkt‘ man. Auch die Augen vertragen diesen Zustand nicht für längere Zeit, was aber unter diesen Bedingungen, wie ja schon beim Trommelfell, eher sekundär ist.
Beim Einatmen ist 21% Suerstoff in der Luft, beim Ausatmen 19% ...
500ml Lungen-Volumen, Luft: 0,0012 g/cm3 -> 0,012g/l
1 Liter Luft bei 20° C und 1013 hPa wiegt 1,2 g/Liter (1 Liter entspricht 1000 cm^3) und der Sauerstoffanteil gut 0,2 g/l
Diese Ganze Rechnung hilft Dir nicht wirklich weiter. Um den Sauerstoff im Körper verbrennen zu können, genügt es nicht die nötige Menge in einer Gasflasche mit sich herum zu tragen. Man muß sie auch nicht nur in die Lunge blasen, die Lunge braucht gewisse Mindestbedingungen um arbeiten zu können und die gibt es auf Mars ‚im freien‘ nicht.
Ich hoffe zumindest daß Du als nächstes nicht mit größeren biologischen Umbauplänen ankommst. Einen Druckanzug in Erwägung zu ziehen wäre da vielleicht doch die mit Abstand bessere Alternative, oder was meinst Du?
Herzliche Grüße
MAC
