Microgravedad en órbita terrestre baja Es un entorno exigente para el cuerpo humano. Sus efectos en los astronautas aún se están investigando, y los astronautas deben asegurarse de mantenerse en óptimas condiciones físicas mientras están en el Estación Espacial Internacional (ISS).
En Tierranuestras rutinas de ejercicios a menudo se diseñan en función de nuestro peso. Pero, ¿cómo pueden los astronautas medir su peso cuando efectivamente carecen de peso en el espacio?
Hay dos dispositivos a bordo de la ISS que pueden hacer esto: el Dispositivo de medición de masa por aceleración lineal espacial (SLAMMD) de la NASA y el Dispositivo de medición de masa corporal de Rusia (BMMD). Ambos dispositivos aplican la acción de resortes para medir la masa corporal de los astronautas en lugar del peso.
Peso versus masa
Tu peso es tu masa multiplicada por la aceleración causada por el campo gravitacional que te rodea. Porque gravedad es más bajo en el luna que en la Tierra, por ejemplo, los astronautas del Apolo pesaban menos mientras caminaban sobre la superficie lunar. Pero si tienes sobrepeso en la Tierra, tu masa corporal extra no desaparece simplemente. Aunque una báscula en la Luna daría una lectura diferente a la que daría en la Tierra, sus medidas de masa serían las mismas. Por eso los astronautas de la ISS miden su masa corporal, no su peso.
Relacionado: ¿Cómo usan el baño los astronautas en el espacio?
La masa, al igual que el peso, se mide en libras o kilogramos, y quizás por eso a veces se confunden. Tu masa es la cantidad de material que contiene tu cuerpo, junto con su densidad, independientemente de la gravedad.
Cómo miden los astronautas su masa
Entonces, ¿cómo miden su masa los astronautas de la ISS?
SLAMMD se aprovecha de Isaac Segunda ley del movimiento de Newtonque es que la fuerza de una fuerza es igual a la masa que empuja la fuerza multiplicada por la aceleración de esa masa cuando es empujada por esa fuerza. O, en pocas palabras, F = ma.
Con sede en el laboratorio Columbus de la ISS construido en Europa, SLAMMD es parte del Human Research Facility Rack, que es un conjunto de “cajones de paneles” que contienen equipos incorporados. SLAMMD sobresale de un “brazo guía” grueso. Para utilizar SLAMMD, un astronauta debe envolver sus piernas alrededor del conjunto de soporte para las piernas, alinear su estómago contra la almohadilla del vientre y apoyar la cabeza o la barbilla en el reposacabezas. Se sueltan dos resortes en uno de los cajones del panel y su fuerza empuja el brazo guía contra el astronauta, lo que hace que el astronauta sea empujado hacia atrás.
La fuerza ejercida por los resortes ya se conoce, dado que los resortes fueron construidos según ciertas especificaciones. La aceleración del astronauta cuando los resortes lo empujan hacia atrás se mide mediante un instrumento óptico que rastrea el movimiento del brazo guía y qué tan rápido se mueve en un cierto período de tiempo.
La aceleración se calcula dividiendo el cambio de velocidad a lo largo de esa distancia (aproximadamente un metro) por el tiempo necesario. Una computadora portátil conectada a SLAMMD puede realizar el cálculo simple F = ma para determinar la masa corporal del astronauta con una precisión de media libra (0,2 kilogramos).
El método ruso utiliza el BMMD, que se encuentra en el módulo Zvezda de la estación espacial. Al igual que SLAMMD, utiliza resortes. Pero en lugar de empujarlo una sola vez, un astronauta se agacha sobre él (en microgravedad, esto es mucho más fácil de hacer y mantener el equilibrio) y lo pone en marcha como un saltador, moviéndose hacia arriba y hacia abajo. La velocidad con la que oscila depende de la masa del astronauta que está encima; sin nada encima, el BMMD oscila mucho más rápido. Por lo tanto, cronometrar el período proporciona una buena estimación de la masa corporal del astronauta.
Por qué es importante rastrear la masa corporal de los astronautas
Es importante que los astronautas midan su masa corporal mientras están en el espacio para asegurarse de que no estén perdiendo demasiada masa corporal. Esto se debe a que la microgravedad es un entorno hostil para el cuerpo humano. Un astronauta pierde, en promedio, el 1% de su densidad ósea cada mes mientras está en el espacio. Musculatura también atrofiay el corazón se debilita porque no necesita trabajar tanto para bombear sangre por el cuerpo de un astronauta.
Para contrarrestar el efecto de la microgravedad, los astronautas de la ISS hacen ejercicio durante dos horas cada día en el gimnasio a bordo de la estación espacial para mantener la masa muscular, la densidad ósea y la salud cardiovascular. Medir su masa corporal juega un papel vital para comprobar que se mantienen en forma y saludables.