空間站是微重力環境
人和各類物品都處於飄浮狀態
航天員在軌駐留期間
如何精準監測自身胖瘦變化?
《開「新」空間站》帶你揭秘
特殊的「太空體重秤」
太空測體重 只需完成這3個步驟!
在太空測量體重
需要克服微重力環境、人體柔性
以及質心難定等困難
微重力環境:地面體重秤靠重力,空間站是微重力環境,秤直接「失靈」。
人體柔性:人不是剛體,在微重力下身體姿態難以固定。
質心難定:測量時人體質量中心難以確定。
難歸難,科學家們自有辦法——
只需要使用質量測量儀
就能輕鬆解決
在微重力下測體重的難題!
「太空體重秤」長啥樣?
從外形來看
質量測量儀與日常使用的體重秤
可以說是「毫不相關」
第二代質量測量儀結構示意圖
它主要由主機(恒力機構、測量系統)
四連桿、人體支架、釋放機構
和力傳感器電纜等組成
屬於航天員健康保障裝備
看看具體操作⬇️
第一步
按要求將自己固定在人體支架上
第二步
找一個隊友將你推至指定位置
並等待支架複位
第三步
計算出結果
在支架複位的過程中,恒力機構提供的恒力(F)作用於航天員身體,使航天員做勻加速直線運動;
通過光柵測距裝置測量航天員在恒力作用下的位移速度(v)和時間(t),以此計算加速度(a=v/t);
在已知恒力的情況下計算出人體的質量(m=F/a)。
原理揭秘
質量測量儀應用直線加速度原理
已知恒力、算出加速度
通過牛頓第二定律F=ma
就能輕鬆算出航天員體重啦
物品怎麼測?
近期的Vlog中還公開了
神舟二十三乘組對首次亮相空間站的
改進型在軌質量測量儀
進行測試的畫面
測物品原理和測體重一致
都是通過牛頓第二定律計算質量
太空為啥要「稱體重」?
(不只是看胖瘦)
在太空中,身體質量測量
對於監測航天員的健康和生理變化
非常關鍵
特別是在長期駐留任務中
定期監測身體質量
不僅可以幫助調整航天員
飲食結構、鍛煉計劃及工作負荷
還可以進行空間疾病的預測
及安全防護的設計
在軌人體質量測量
在生命科學研究中也起到重要作用
準確的身體質量測量指標
可用於研究人體在微重力條件下
體液流失、肌肉萎縮等現象
可以研究長期微重力條件下的
人體新陳代謝效率及在軌的生理反應等
(來源:央視新聞)