航天員怎麼稱體重?太空專屬「體重秤」全揭秘

航天員怎麼稱體重?太空專屬「體重秤」全揭秘

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)

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