وزنك هو كتلُتك مضروبة في التسارع الناتج عن الحقل الجذبي من حولك. لأن الجاذبية أقل على القمر مقارنةً بالأرض، على سبيل المثال، كان رواد الفضاء في أبولو يزنون أقل أثناء مشيهم على سطح القمر. ولكن إذا كنت تعاني من زيادة الوزن على الأرض، فإن كتلتك الزائدة لا تختفي ببساطة. على الرغم من أن ميزان الوزن على القمر سيعطيك قراءة مختلفة عما سيعطيه على الأرض، فإن قياسات كتلَتك ستبقى كما هي. ولهذا السبب يقيس رواد الفضاء في محطة الفضاء الدولية كتلة أجسادهم، وليس وزنهم.

ذو صلة: كيف يستخدم رواد الفضاء الحمام في الفضاء؟

الكتلة، مثل الوزن، تقاس بالجنيه أو الكيلوغرام، وربما لهذا السبب يتم الخلط بينهما أحيانًا. كتلتك هي كمية المادة التي يحتويها جسمك، جنبًا إلى جنب مع كثافتها، بغض النظر عن الجاذبية.

كيف يقيس رواد الفضاء كتلتهم

كيف يقيس رواد الفضاء في محطة الفضاء الدولية كتلتهم؟

تستفيد SLAMMD من القانون الثاني للحركة لأسحاق نيوتن[[LINK6]]، وهو أن قوة معينة تعادل الكتلة التي تدفعها القوة مضروبة في تسارع تلك الكتلة عندما تدفعها تلك القوة. أو، باختصار، F = ma.

يقع جهاز SLAMMD في مختبر كولومبوس الذي تم بناؤه في أوروبا التابع لمحطة الفضاء الدولية، وهو جزء من وحدة البحث البشري، والتي هي مجموعة من “خزائن الوحدات اللوحية” التي تحتوي على معدات مدمجة. يتميز جهاز SLAMMD بذراع توجيه سميك. لاستخدام SLAMMD، يجب على رائد الفضاء أن يلف ساقيه حول مجموعة دعم الساق، ويقوم بمحاذاة بطنه ضد وسادة البطن، ويستند برأسه أو ذقنه على مسند الرأس. يتم إطلاق زنبركين في إحدى خزائن الوحدات اللوحية، وتدفع قوته ذراع التوجيه ضد رائد الفضاء، مما يتسبب في دفع رائد الفضاء إلى الوراء.

<>

القوة التي تمارسها النوابض معروفة بالفعل، نظرًا لأن النوابض تم بناؤها وفقًا لمواصفات معينة. يتم قياس تسارع رائد الفضاء أثناء دفعه للخلف بواسطة النوابض بواسطة جهاز بصري يتتبع حركة ذراع التوجيه ومدى سرعة حركته في فترة زمنية معينة.

يتم حساب التسارع عن طريق تقسيم التغير في السرعة على تلك المسافة (حوالي متر واحد) على الزمن المستغرق. يمكن لجهاز الكمبيوتر المحمول المتصل بـ SLAMMD بعد ذلك إجراء الحساب البسيط F = ma لتحديد كتلة جسم رائد الفضاء بدقة تصل إلى نصف رطل (0.2 كيلوجرام).

تستخدم الطريقة الروسية جهاز BMMD، الذي يوجد في وحدة زفزدا في محطة الفضاء. مثل SLAMMD، يستخدم النوابض. ولكن بدلاً من استخدام دفع لمرة واحدة، ينحني رائد الفضاء عليه (في حالة انعدام الجاذبية، يكون ذلك أسهل بكثير للبقاء متوازنًا) ويبدأ بتحريكه مثل عصا القفز، صعودًا وهبوطًا. تعتمد سرعة تذبذبه على كتلة رائد الفضاء الموجود فوقه؛ فعندما لا يوجد شيء عليه، يتذبذب BMMD بشكل أسرع بكثير. لذلك، فإن توقيت الفترة يوفر تقديرًا جيدًا لكتلة جسم رائد الفضاء.

لماذا من المهم تتبع كتلة جسم رواد الفضاء

من المهم لرواد الفضاء قياس كتلة أجسامهم أثناء وجودهم في الفضاء لضمان عدم فقدانهم لكتلة الجسم بشكل مفرط. وذلك لأن انعدام الوزن بيئة قاسية لجسم الإنسان. يفقد رائد الفضاء حوالي 1% من كثافة عظامه كل شهر، في المتوسط، أثناء وجوده في الفضاء. كما أن العضلات تتقلص أيضًا، ويضعف القلب لأنه لا يحتاج للعمل بجد لضخ الدم في جسم رائد الفضاء.

لمواجهة تأثير انعدام الوزن، يمارس رواد الفضاء في محطة الفضاء الدولية التمارين لمدة ساعتين كل يوم في صالة الألعاب الرياضية الموجودة على متن المحطة للحفاظ على كتلة العضلات وكثافة العظام وصحة القلب والأوعية الدموية. يلعب قياس كتلة أجسامهم دورًا حيويًا في التأكد من أنهم يظلون لائقين وصحيين.