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神9航天员将首次太空称重技术超美俄两国

发布时间:2020-03-23 11:54:01 阅读: 来源:卷帘机厂家

去年,我国科学家研制的首台太空“称重仪”已随天宫一号进入太空。作为这次“神9”航天员的实验项目之一,它行将被使用。我国也将成为第三个能在太空“称体重”的国家。这台“称重仪”有甚么特别之处?昨天,记者采访了其设计者团队成员,清华大学航空航天学院郝红伟副研究员。

过去航天员为何不称重?

在太空中,失去地球引力,人都是飘起来的,称个体重也太难了。郝红伟告知记者,从2006年开始,他们的设计团队就开始进行研发了,“我自己在地面实验中都称了好屡次,这次神9航天员应当没有问题。”

中国航天员已不止一次飞天了,过去为什么从没进行“称体重”的实验呢?他告知记者,1-3天的短时间飞行对航天员体重是无所谓的,过去都是回到地面后再称。而“神9”的航天员要飞10多天,属于中期飞行了,而接下来我国载人航天还有30天、60天的飞行任务和将来太空站长时间驻留,这就要对航天员的身体状态进行随时的丈量。

“工作压力大不大?睡眠好不好?食品营养够不够?锻炼有没有效果?”郝红伟解释说,这些人体健康状况都能够表现在体重的变化上。

让航天员产生加速度

目前,只有美国和俄罗斯具有各自独立研制的这类“称重仪”。而郝红伟说,我国的“太空秤”采取的是基于牛顿第二定律的线性加速法。“就是依托丈量加速度和拉力来计算人体重量。”他解释。

据介绍,美国的“太空秤”是将航天员固定在专用座椅上,座椅和人一起做机械震荡。通过丈量振动周期计算出航天员的质量;而俄罗斯的不但可以丈量人体重量还能对小的实验品称重,用的也是振动原理,让航天员与顶端的振荡部件相连接。不过,使用振荡技术的话,会在丈量体重时有不适应的感觉。

他解释说,牛顿第二定律指出物体的加速度等于物体所受外力和质量的比值,如果要丈量航天员的体重,只需要使航天员产生加速运动,再测出其受外力和加速度就可以了。

“太空秤”小巧而实用

在天宫一号里面,“太空秤”外观看上去像飞船舱壁上的一个箱子,使用时拉开它,航天员坐在杆子上,利用四肢勾住支架,然后机械机构产生外力拉动航天员,而电子仪器测出加速度,最后直接计算体重。

俄罗斯的“太空秤”仅运动部件就重达7公斤,整体功耗高达50瓦,而美国的国际空间站,“太空秤”整体不会低于20公斤,并且使用了电磁铁,功耗也很大。目前天宫一号空间还比较小,我国的“太空秤”的格局,是根据实际情况来设计的。耗电和占用空间都不大。新华网

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