Как космонавт может взвеситься в космосе?

Взвешивание — утренний ритуал, который многие из нас считают само собой разумеющимся. Обтекая после душа, вы встаёте на весы, чтобы оценить ущерб, причинённый пожиранием половины орехового или вишнёвого пирога тёти Люды или соседки Валентины Николаевны во время затянувшихся посиделок накануне. Результат не радует, вы кривите физиономию и начинаете день.

Для космонавтов и астронавтов, парящих высоко в сотнях километров над Землёй, очень непросто определить, вызвал ли вчерашний ужин из термостабилизированной индейки и сублимированной заправки из кукурузного хлеба рост живота. Главная сложность состоит в том, что в условиях микрогравитации космоса вес практически всегда равен нулю.

На помощь соратникам Гагарина приходит физика: у космонавта остаётся масса, которую они могут измерить, чтобы определить, каким будет их вес на Земле, и позволить проводить медицинские исследования, позволяющие контролировать изменения массы тела под действием орбитальных условий.

В настоящее время экипажи на борту Международной космической станции используют два устройства для расчёта своего веса:

SLAMMD

Первый – устройство для измерения массы космического линейного ускорения (SLAMMD) НАСА, принцип действия которого основывается на втором законе движения Ньютона. Как объясняют астронавты Майкл Барретт и Коичи Ваката, на космонавта действует сила двух пружин, установленных на удлинительном рычаге. Поскольку величина силы известна заранее, результирующее ускорение используется для определения массы тела члена команды космической станции. СЛАММД имеет точность до полуфунта – 200 гр.

ИМТН

Измеритель массы тела в условиях невесомости (ИМТН, BMMD).

Другое устройство – российское устройство для измерения массы тела (BMMD), которое Рид Вайзман продемонстрировал в коротком видеоролике в октябре 2018 года. Космонавт катается на приборе, как на игрушечной лошадке-палочке, а колебания пружины используются для измерения массы человеческого организма.

Оба устройства работают. У обоих одинаковый недостаток, заключающийся в том, что они занимают место на и без того тесной космической станции. Они также требуют много энергии — ещё один дефицитный ресурс на станции.

Это побудило группу европейских исследователей предложить систему измерения массы на основе знакомой геймерам технологии Kinect. Название «Kinect» на самом деле относится к типу устройства ввода с датчиком движения, а не просто к средству для безумных плясок под песни One Direction в игрушке «Just Dance 4» после злоупотребления литрами горячительных напитков категории 21+.

Система Kinect использует видеокамеры для создания 3D-модели космонавта. Затем модель сравнивается со статистической моделью почти 30 000 человек, чтобы спрогнозировать вес космонавта. Предлагаемое устройство отличается небольшими размерами, лёгкостью и экономичностью по энергозатратам, а также высокой точностью, превышающей 97%.

В отличие от SLAMMD и BMMD, которые измеряют массу, система Kinect будет измерять объем тела, и одна из потенциальных проблем – перемещение воды внутри тела космонавта в условиях микрогравитации, что может повлиять на точность измерений. Паоло Ариано, исследователь Центра космической и робототехники Fondazione Istituto Italiano di Tecnologia, утверждает, что команда работает над новым прототипом своего устройства на основе Kinect и ищет дополнительное финансирование, чтобы его можно было испытать в космосе.

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на мой YouTube канал!

Ставьте ПАЛЕЦ ВВЕРХ и ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на Дзен канал.

Читайте также:

✅ 10 медицинских процедур, которые ушли в прошлое (и слава Богу!)

✅ Главные стереотипы об американцах

✅ Хотят ли русские войны? А американцы?