你是不是看到中国空间站这样的视频,神舟二十三号航天员在空间站里蜷着身子,侧躺在仪器上,旁边还有其他航天员忙着推了一把。这到底是在干啥呢?难不成航天员们在太空中做起瑜伽来了?还是什么奇怪的太空实验?
别笑,这可是神舟二十三航天员在相互测体重呢!
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等会,太空里不是失重嘛?人都飘起来了,为啥还要称体重?而且就算是称体重,为啥还要蜷缩着身子侧躺在某仪器上,身边还需要有队友帮着推一把?更关键的是,在太空里费了这么大劲去量个体重,到底图个啥?肯定不会是比较一下谁上了太空之后变瘦了,对吧?
圈叔就先说,咱在太空里失重之后,怎么称体重?
平时咱们在家里站上体重秤,体重数字就自然出来了。这其实是地球引力在帮你把秤给压下去了。但到了太空,几乎没有重力了,人整个都是飘着的,即便你站在秤上,那也没有数字显示。所以传统的体重秤,在空间站里是根本就没法用的。
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这时候,科学家们就想出来一个妙招。这里用到了你初中物理课本上学到的牛顿第二定律F = ma。
操作是这样的。空间站配一台专门的太空体重秤,航天员自己固定在支架上,由队友轻轻一推,这样支架带着航天员做一个匀加速直线运动。这台太空体重秤里有一套由凸轮、弹簧、定滑轮和钢丝绳等部件构成的恒力机构。同时,光栅测距装置会精准测出运动的加速度。
这时候,力是已知的,加速度测出来之后,质量也就自然算出来了。
说白了,在地球上称体重靠重力,在太空称体重靠牛顿第二定律。地球靠“压”,太空靠“推”。
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这个原理明白了,但这个姿势就得研究研究了,为啥非得侧躺呢?
咱们可以很清晰的看到,航天员测体重的时候不是坐着,也不是站着,而是蜷缩着身子侧躺在支架上,这姿势看着蛮怪的,而这背后却有讲究。
侧躺的姿势,能够让航天员的身体更好地固定在支架上,并且在做“推”这个运动过程中身体不会移位。你想啊,太空可是失重环境,稍微一用力人就直接飘走了,固定不牢靠,测出来的数据肯定不准。
让身体蜷缩起来,胸腹部就能抵住腹撑,而屁股则侧坐在支架的座椅之上,再加上还有束缚带。身体就和支架直接成了一个整体,这样“推”的时候,测量出来的数据的精准才有保障。所以,侧躺不是摆拍,不是作秀,而是科学操作。
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最关键的问题:在太空测体重,到底图个啥?总不能真是为了看谁吃胖了吧?
当然不是。航天员在太空测体重,背后关系到航天员的健康和安全,甚至关系到整个任务的成败。
在微重力环境下,人的身体会发生一系列变化。体液重新分布、肌肉萎缩、骨质流失等等。这些变化都会反映在体重上。定期测量身体质量,就是给航天员的身体状况建立一份动态档案,随时掌握他们的健康状态。
神舟二十三号乘组中,有一名航天员将在轨执行长达1年的飞行任务。这可是中国航天史上的头一回!在这么长的时间里,航天员的身体会经历怎样的变化?肌肉流失多少?骨质丢失多少?这些数据光靠猜可不行,必须精准测量、持续记录。而这些数据,不仅对当前任务至关重要,更是为我国未来载人登月、深空探测等更长周期的任务积累宝贵经验。
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所以,每一次侧躺、每一次推动、每一次数据记录,都不是小题大做。这是用科学手段为航天员的生命安全保驾护航。
顺便说一句,神二十三的航天员们在太空可忙了,除了测体重,他们最近还干了不少大事。
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比如,和地面科研人员一起完成了“天韵相机”的组装、测试和出舱安装。这是首个登上中国空间站的香港科学载荷,由香港科技大学牵头研制,是全球首款轻小型、高分辨率、二氧化碳与甲烷点源协同探测仪,能从太空精准监测温室气体。
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再比如,他们还在空间站里烤了蛋糕。你没看错,首位港产航天员黎家盈在空间站里大展厨艺,和队友朱杨柱、张志远一起分享太空美食。一边搞科研一边享受生活,这才是真正的“太空生活天花板”。
当然,日常的健康管理一样没落下。血液样本采集、心血管功能检查、眼压及眼底检查、骨密度测量……一项接一项。太空体检做完了,接下来还有更多任务在等着他们。
从地面到太空,从重力到失重,称体重这件事儿变的是方法,不变的是对航天员健康的责任。神舟二十三号,继续加油!
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