Im Film 2001: A Space Odyssey wird Astronaut David Bowman, nach einer Meinungsverschiedenheit mit Bordcomputer HAL, aus dem Raumschiff ausgeschlossen. Während er versucht, in dieses zurückzugelangen, ist er 14 Sekunden lang ohne Raumanzug dem Vakuum des Weltalls ausgesetzt.

Kann der menschliche Körper eine solche Situation tatsächlich überleben?

Was wären die Konsequenzen? Würden unsere Zellen auf der Stelle einfrieren oder sogar explodieren? Würde unser Blut zu kochen beginnen oder die Haut verbrennen?

Ganz so dramatisch wie in manchen Filmen ist es tatsächlich nicht. Aber betrachten wir das Ganze aus der Nähe.

Frei im Vakuum des Weltraums schwebend fehlen unserem Körper zum Überleben zwei Dinge:
Sauerstoff und ein Umgebungsdruck.

Probleme entstehen also im Vakuum durch das Fehlen eben jenes Sauerstoffs, und die zerstörende Wirkung von Gasbläschen, die aufgrund des Druckunterschiedes zwischen Weltall und Körper entstehen. Wir haben also einerseits zu wenig Gas (O₂), andererseits zu viel im falschen Aggregatzustand.

Der erste Schritt

In einem Raumanzug herrscht, je nach Hersteller, ein Druck von 0.3-0.4 bar. Wenn Sie sich im Weltraum diesen Raumanzug ausziehen, fällt der Umgebungsdruck sehr rasch ab – das heißt, der Unterschied zwischen Außendruck und dem Druck in Ihrem Körper verändert sich plötzlich.

Das Wichtigste zuerst: Versuchen Sie nicht, den Atem anzuhalten, während der Druck abfällt! Ihr Lungengewebe ist der druckempfindlichste Teil Ihres Körpers. Würden Sie den Atem anhalten, würde das einen Überdruck in den Lungen hervorrufen. Die feinen Lungenbläschen bekämen dadurch Risse und Brüche. Die Anatomie der Atemwege ist nicht dafür geschaffen, einem solchen Druckunterschied standzuhalten. Sollten noch dazu die Lungengefäße rupturieren, könnten große Luftblasen in diese eindringen und am Weg zu Herz und Gehirn allerlei Schaden anrichten. Mit ziemlich sicher fatalem Ausgang.

Gleichzeitig sollten Sie aber auch nicht allzu tief einatmen! Der plötzliche Unterdruck würde die Lungen ebenso zerstören (ähnlich wie bei einem Taucher, der aus der Tiefe des Meeres zu rasch aufsteigt). Erster wichtiger Tipp: keep cool.

Nehmen wir an, Sie haben es geschafft, normal weiter zu atmen. Trotzdem wird sich die Luft in Ihren Lungen ausdehnen, und dabei die Lungenbläschen verletzen. Im Moment aber haben Sie tatsächlich ein größeres Problem: der Sauerstoff wird knapp.

Aufgrund der Druckunterschiede wird Sauerstoff aus Ihrem Blut in die Lungen gezogen – und entweicht von dort in die Weiten des Alls. Das Organ, das hiervon am meisten betroffen ist, ist das Gehirn. Es hat einen hohen Sauerstoffbedarf (etwa 20% des O₂s wird hier verbraucht) aber kaum Kapazitäten, ihn zu speichern. Kommt über den Blutfluss kein Nachschub an Sauerstoff, kann das Gehirn nicht arbeiten. Das wäre, frei im All schwebend, denkbar ungünstig.
Sie haben also ungefähr 9 – 12 Sekunden Zeit, um zu reagieren (12 Sekunden, wenn Sie dabei ruhig bleiben. 9 Sekunden, wenn Sie sich bewegen und dadurch mehr Sauerstoff verbrauchen), bevor Sie das Bewusstsein verlieren.

Allerdings: Wenn Sie Glück haben, und es befindet sich ein helfender Astronaut in Ihrer direkten Umgebung, der Sie zurück in das Raumschiff bugsiert, ist es gut möglich, dass Sie den Ausflug ohne gröbere Schäden überstehen. Vorausgesetzt, Ihr Kollege reagiert schnell, und bringt Sie innerhalb von 60 bis 90 Sekunden an einen Ort mit ausreichend Druck (etwa 3.8 psi würde reichend – zum Vergleich hat die Erde auf Seehöhe etwa 14.8 psi), und ausreichend Sauerstoff.

Neben dem Sauerstoffmangel bedroht uns hier draußen auch das vorher erwähnte Ausperlen von Gasbläschen in Geweben. Die meisten davon bestehen aus Stickstoff (nachdem dieser 78% unserer Atemluft ausmacht), aber auch Sauerstoff (und Wasser) sind darunter. Bläschen formen sich in sowohl innerhalb der Arterien und Venen, als auch im Gewebe (erneut wie bei der Dekompressionskrankheit von Tauchern). Das größere Problem stellen die Bläschen dar, die direkt in den Blutgefäßen entstehen: Sie können diese Gefäße blockieren, sodass kein Blut mehr fließen kann. Werden so die Organe nicht mehr versorgt, verstärkt dies den Effekt des Sauerstoffmangels noch und führt zu Gewebsschaden in Herz und Lunge. Nachdem diese Bläschen sich überall im Körper bilden, also auch unter der Haut, sehen Sie zusätzlich bereits nach kurzer Zeit wie Aufgeblasen aus.

Beginnt Ihr Blut jetzt zu kochen?

Ihr Blutdruck verhindert dieses Schicksal.

Ein typischer Blutdruck eines stehenden Menschen auf der Erde liegt bei etwa 120/75mmHg. Das heißt, dass der niedrigste Druck in Ihrem (arteriellen) Gefäßsystem 75mmHg nicht unterschreitet (es hängt ein bisschen von ihrer Position und ab, stehend ist der Druck (Schwerkraft!) in Ihren Füßen höher als etwa in Ihrem Hals, aber im Weltall – schwerelos – ist der Druck überall der gleiche).
Die Temperatur, bei der Wasser zu kochen beginnt, ist abhängig vom Umgebungsdruck. Am Mount Everest kocht Wasser zum Beispiel bereits bei 71°C. In Ihren Blutgefäßen, bei 75mmHg, liegt die Schwelle bei 46° Celsius. Glücklicherweise ist das weit über unserer Körperkerntemperatur von 37°C. Ihr Blut wird also nicht kochen, weil der Druck innerhalb unserer Gefäße die Körpertemperatur unter dem Siedepunkt hält. Solange unser Herz also weiterschlägt und den Druck aufrechterhält, brauchen wir uns darüber noch keine Gedanken machen.

Verwandelt Ihr Körper sich in einen Eisklumpen?

Das All ist eigentlich weder eiskalt, noch glühend heiß.
Streng gesehen hat es keine Temperatur – oder zumindest zu wenige Moleküle, um eine messen zu können.

Allerdings ist Vakuum ein wunderbarer Isolator, wie Sie wissen, wenn Sie eine Thermoskanne besitzen. (Dementsprechend haben Astronauten bei einem Außeneinsatz auch eher Probleme damit, zu überhitzen, als zu unterkühlen. Sie tragen deshalb unter dem Raumanzug eine Schicht aus Kühlschläuchen)

Körperwärme verlieren können Sie im All allerdings trotzdem. Aber nicht auf dieselbe Art wie auf der Erde. Auf unserem Planeten existieren vier Arten von Wärmeaustausch – Konvektion (über ein Medium, zB Luft/Wasser), Konduktion (über direkten Kontakt), Evaporation (durch Verdunstung) und Strahlung (durch elektromagnetische Wellen).
Weder Konduktion noch Konvektion können ohne Materie auftreten. Somit ist thermische Strahlung die primäre Quelle von Wärmeverlust. Unsere Körper strahlen permanent Wärme ab, allerdings nicht besonders viel davon. Bis Sie sich im All also tatsächlich in einen Eisblock verwandeln, kann es einige Stunden dauern (sollten Sie sich im Schatten befinden), es könnte aber genauso gut nie passieren (wenn Sie sich in direktem Sonnenlicht befinden).

Befinden Sie sich im Sonnenlicht, hätten Sie außerdem, aufgrund der ungefilterten UV-Strahlung, innerhalb von Sekunden einen schweren Sonnenbrand.

Zusammengefasst werden Sie also nicht explodieren. Genauso wenig wird Ihr Blut kochen oder Ihr Körper sich in einen Eisklotz verwandeln.

Sie sollten allerdings trotzdem möglichst schnell den Weg zurück in Ihr Raumschiff finden.
Dafür haben Sie in etwa 2 Minuten Zeit: Wegen dem Sauerstoffmangel und den zerstörerischen Gasbläschen kommt danach jegliche Rettung zu spät. Viel Glück!