神舟十八号乘组已入住“天外之家”一月过剩,航天员在此时代奏凯完成了身段质料的测量。为什么要进行身段质料的测量?如安在微重力环境下开展测量?用以测量的仪器进行了哪些创新与升级?让咱们一研讨竟。
“身段质料”,
监测航天员在轨健康的方向之一
身段质料,是东谈主体最基本的生理方向之一,谨慎的身段质料是身段健康的基本标识,身段质料的变化反应了东谈主体朝三暮四的运转情景。在天外中,身段质料的测量关于监测航天员的健康和生理变化越过要津,越过是在永久驻留任务中,依期监测身段质料不仅不错匡助调养航天员饮食结构、教悔权谋及职责负荷,还不错进行空间疾病的展望及安全驻扎的想象。
△神舟十八号乘组航天员李聪在轨测量身段质料
在轨东谈主体质料测量在人命科学商讨中也起到伏击作用。准确的身段质料测量方向,可用于商讨东谈主体在微重力条目下体液流失、肌肉萎缩等征象,不错商讨永久微重力条目下的东谈主体朝三暮四成果及在轨的生理反应等。
质料测量仪,
在轨测量东谈主体质料的好“襄助”
在大地进行东谈主体质料测量的身手有许多,但一般不相宜天外运用。在轨进行质料测量需要克服微重力环境、东谈主体柔性以及测量时东谈主体质心难以确信等坚苦,因此需要借助特制的“天外体重秤”——质料测量仪。
1、长什么样?
从外形来看,质料测量仪与大家平素使用的体重秤不错说是“绝不讨论”,它主要由主机(恒力机构、测量系统)、四连杆、东谈主体支架、开释机构和力传感器电缆等构成,属于航天员健康保险装备。
△第二代质料测量仪结构走漏图
微重力环境下质料测量的基自身手是:施加已知外力使被测物体教化,然后通过测量与被测物体质料讨论的惯性特色,如振动频率、动量、加快度等,最终筹画出被测物体质料。咫尺主要商讨的在轨东谈主体质料测量旨趣分为:当然频率旨趣、离心力旨趣、直线加快度旨趣和动量守恒旨趣4类。
2、测量旨趣是什么?
质料测量仪运用直线加快度旨趣,通过牛顿第二定律:F(力)=m(质料)×a(加快度)筹画航天员质料。
在使用质料测量仪时,航天员领先按要求固定在东谈主体支架上,然后推至指定位置,在支架复位的过程中,恒力机构(由凸轮、弹簧、定滑轮和钢丝绳等零件构成的机构)提供的恒力(F)作用于航天员身段,使航天员作念匀加快直线教化。通过光栅测距装配测量航天员在恒力作用下的位移速率(v)和时代(t),以此筹画加快度(a=v/t),在已知恒力的情况下筹画出东谈主体的质料(m=F/a)。
精雕细琢,
不绝优化升级在轨测量本领水平
1、第一代质料测量仪
2011年9月,第一代质料测量仪搭载玉阙一号方向遨游器入轨。神舟九号乘组三名航天员使用这套仪器奏凯完成了东谈主体、食物包、冷凝水箱等测试职责,在神舟十号任务时代开展的初度天外讲课中,“天外教师”王亚平对其职责旨趣和职责经由进行了老师、展示。
△神舟十号任务初度天外讲课中展示第一代质料测量仪
△航天员聂海胜在轨演示使用第一代质料测量仪
△航天员聂海胜在轨演示使用第一代质料测量仪
2、第二代质料测量仪
参加空间站阶段,质料测量仪也进行了“升级换代”。
第二代质料测量仪从测量精度、测量谨慎性、测量及标定算法、软件创新、结构优化、工效学想象等方面脱手,使质测仪精度权贵提高,测量浪漫的一致性也较上一代质测仪有显然擢升,2021年4月,第二代质料测量仪随天和中枢舱上行,奏凯完成神十二至神十六乘组在轨质料测量任务。
△神舟十三号乘组在轨安装第二代质料测量仪
△神舟十三号乘组在轨安装第二代质料测量仪
△航天员翟志刚在轨使用第二代质料测量仪
面向运营期医监需乞降航天员使用反馈,为进一步擢升质料测量仪的测量谨慎性、操作成果和陶然性,科研团队对证料测量仪再次进行优化,重心优化了四连杆和东谈主体支架的结构、擢升结构强度和刚度、加装了防滑套,矫正了东谈主体的定姿装配。2024年1月,创新的四连杆和东谈主体支架随天舟七号货运飞船上行至空间站,咫尺,神十七与神十八乘组完成了在轨标定和东谈主体质料测量,反馈浪漫淡雅,测试的精度和谨慎性不仅权贵擢升,也使航天员在进行质料测量时操作愈加高效,坐姿愈加陶然。
△神舟十八号乘组航天员李广苏在轨测量身段质料
当今,你知谈应该如安在天外中测量我方的质料了吗?其实,只需要三步就能完成
1、固定好我方
为此你的身段各部位需要完成以下操作——
腿部:弯绕过支架中间的横杆;
脚趾:勾住支架最下杆;
手臂:弯绕过支架上横杆;
手部:捏罢手支撑杆,笔据身高情况,不错调养手支撑杆;
下巴:扬弃于两手之间;
胸腹部:抵住腹撑,腹撑在肚挤眼上方一拳驾驭位置,尽量瑟索;
臀部:坐在支架座椅上,腹撑和支架座椅均不错调养位置,并系好支架座椅套的管理带。
△神舟十八号乘组航天员叶光富在轨测量身段质料
2、找一个队友
请你的队友将你推至指定位置,并恭候支架复位。
△神舟十八号乘组航天员叶光富在轨测量身段质料
3、筹画出浪漫
通过牛顿第二定律公式就不错得出你在天外中的质料了。是不长短常容易?你学会了吗?
在遨游任务中,航天员的身段质料测量关于监测其健康情景至关伏击。通过使用质料测量仪,大略准确追踪航天员在轨时代的质料变化,为航天医学商讨提供伏击数据,有助于科学家分析微重力环境对东谈主体的影响,并为航天员的健康真贵与保险提供科学依据。跟着本领的越过,质料测量建造将不绝获得创新,确保其在天外环境中的精准度和谨慎性,为航天员的在轨职责和生涯奏凯提供支撑。
(着手:中国载东谈主航天)买球下单平台