登陆注册
32232300000010

第10章 宇航员的健身房

过山车是公园里人人喜欢玩的游乐项目,那种风驰电掣、有惊无险的快感令不少人着迷。那为什么过山车在运行过程中,即使倒挂在轨道上也不会掉下来呢?因为过山车的运动包含了许多物理原理,人们在设计过山车时巧妙地运用了这些原理,其中最重要的就是引力。

坐在过山车最后一节车厢里的游客在参加这一项目时将获得“最为刺激的一份礼物”——事实上,体验过山车下降的感受在其尾部最为强烈,因为当过山车从轨道上俯冲下来时,车尾通过最高点的速度比车头要快,这是由于引力作用是作用于过山车中部的,这样,坐在最后一节车厢的人就能够快速地达到和跨越最高点,从而产生一种好像被抛出车外的感觉——神奇吧?

目前宇航科学家们正打算把过山车的这种特性利用到宇航员平时身体训练当中去。

并不舒适的太空生活

大家都知道,我们之所以能够在路上随心所欲行走、跑步、跳跃,是因为地球上有地心引力。而太空中却没有地心引力。所以宇航员在太空中长期都处于失重的环境下。但是,成天飘在空中“生活”,会导致肌肉出现萎缩,骨骼也会变得更加脆弱,这种现象即使在宇航员返回地面后,依然需要很长时间才能使身体恢复到正常状态。不管是在空间站,还是在登月、登火星这样的长期太空旅行,如果不采取必要手段,那么宇航员身体某些部位的肌肉萎缩率将可能高达25%;而且如果航天飞船在返回地面时出现紧急情况,宇航员们将面临更大的危险:此外,心脏也会在长期的太空旅行后变得虚弱,宇航员返回地面后有时还会因为站起来的速度过快而发生晕厥。为了保证健康,目前宇航员在太空中每天都要做两个小时的运动。

太空中的健身器

现在,科学家们正在开发一种新的方法,能让宇航员在太空做运动时,感到好像就在地球上一样,这是因为这套新开发的人力系统会产生一个类似地球重力的环境。美国科学家们正在计划设计一个名字叫做“太空转轮”的装置。他们希望这种运动装置能在加强宇航员肌肉锻炼的同时,也能保证宇航员心血管系统的健康。

“太空转轮”就像一个大的离心机,中间是一个转轴,一端是一个自行车状的装置,另一端则是一个平台。通过蹬自行车,“离心机”开始旋转,自行车和平台都向外晃荡起来。根据旋转速度,人力离心机可以产生0.5千克至2.5千克的人工重力。这时,一个宇航员在太空转轮的一头做蹬自行车运动,在另一头平台上的宇航员又可以做下蹲运动了。

人工重力新用途

目前条件下,宇航员只能用皮带将自己绑在健身自行车的座椅上做运动,但这很不舒服,如果有了人工重力,宇航员就可以像在地球上一样自然舒适地骑在自行车上:在失重的情况下,做举重锻炼没有任何意义,为此宇航员使用一种有弹性的“健身练力带”来进行锻炼,但在以后“健身练力带”也不需要了,因为在新的设备上做下蹲运动,需要抵抗的重力甚至比在地球上还大。而且,在这种环境下锻炼可以在更少的时间内取得更好的效果。

现在科学家正在研究,在这种离心机上做下蹲运动会不会达到在体育馆举重的效果——看来他们还打算在将来,把这种设备运用到训练参加奥运会的运动员身上;今后几年他们还将把因腿部肌肉萎缩,而使用拐杖的人作为研究对象,从而考察下蹲运动是否能恢复肌肉机能——这个目的也是想使这种设备真正造福全人类。

不过,这种旋转对于空间站或者航天器可能会产生一个反向的扭转。这样对航天器可不会产生什么好的后果,科学家们目前正在研究如何在装置上消除这种影响。而且从另外一个角度考虑,太空中所有资源都是很宝贵的,如果设法让宇航员的体能不被白白消耗掉,利用宇航员在健身时产生的能量进行人力发电那岂不更好!

同类推荐
  • 碧波使者:航海设备与舰只

    碧波使者:航海设备与舰只

    蔚蓝色的海洋,烟波浩渺,奔腾不息,掩藏着多少新奇和奥秘。自古以来,人们迷恋于她那碧波粼粼、鸥鸟盘旋的清丽;钟情于她那风柔水凉、海阔天高的豪爽;陶醉于她那棹声帆影、渔歌互答的神韵;感慨于她那惊涛裂岸、大浪淘沙的气势。面对着这浩瀚莫测、变幻万千的大海,作家妙笔生花,写出千古绝唱;诗人神游八极,为海洋插上幻想的翅膀。万顷波涛尽入画,千里帆影逐畅想。
  • 神奇的高新科技

    神奇的高新科技

    本套系列丛书推出10辑,主打科技牌。少年儿童要想成为一个有科学头脑的现代人,就要对科学知识和科学热点有一个广泛的了解,这样才能激发他的兴趣和爱好。
  • 低碳生活三字经

    低碳生活三字经

    本书介绍低碳生活的理念与知识,涵盖了日常生活、交往的各个领域,并以日常生活事例、趣闻逸事、历史典故、先哲事迹、重要文献等对正文进行相关链接。
  • 必解的数学密码

    必解的数学密码

    《必解的数学密码》是《中小学生数学爱好培养》系列之一:为了培养中小学生对数学的兴趣,使同学们能够早日迈入数学的殿堂,我们特地编写了这套'中小学生数学爱好培养'丛书,本套丛书根据具体内涵进行相应归类排列,有数学趣闻、数学密码、数学之谜、数学智力,以及数学游戏、数学闯关等内容,并配有相应的答案,具有很强的趣味性、实用性、可读性和知识性,是中小学生培养数学爱好的配套系列读物。
热门推荐
  • 恶魔妻子

    恶魔妻子

    你虽做不到出得厅堂入得厨房,但你也要知书达理,温文儒雅,贤良淑德,相夫教子,这可是中华五千年来的传统,这是祖祖辈辈们留下来的传承。
  • 幽明大陆

    幽明大陆

    幽明大陆,一介平凡下人之子吴灵逆袭之路。丹尊、剑圣、药王、妖仙、魔帝……都将为他的逆袭之路推波助澜。甚至是整座大陆的最高管理者主帝都要对他敬让三分!事情终将指向吴灵体内的神秘力量……真相将从这里找寻,万物能否逃避灭亡!一切终将揭晓!
  • 神轩乾坤

    神轩乾坤

    魔凯降世,大陆劫难.神轩大陆,万族林立,无数势力,宗门,强者为尊,实力第一.苍生如蝼蚁,观之可悟道.生亦何欢,死亦何苦.喜乐忧愁,皆归尘土.
  • 篮坛灌篮高手

    篮坛灌篮高手

    我要拿回属于我的一切,我要证明我才是chosen-one!勒布朗詹姆斯?他不过是一个小偷!他可以偷走我的状元,但他偷不走我的实力!统治篮坛的一代天才重伤之后,得到灌篮高手系统,看他如何拿回属于自己的一切。
  • 瑞亚史诗

    瑞亚史诗

    诸国的崛起与毁灭,王者与小人一同在历史的舞台上扮演滑稽或是伟大的角色。这不是某一个英雄的故事,而是一篇无数人用血与火书写的史诗。
  • 王稳健的不稳健江湖

    王稳健的不稳健江湖

    来自王稳健的不稳健江湖轻松武侠风动笔百滴墨,只为博君乐。
  • 科学奥秘丛书-宇宙的奥秘

    科学奥秘丛书-宇宙的奥秘

    人类的进步离不开科学家的发明创造,很多划时代的发明改变了或正在改变着我们的生活,本书向读者介绍了一些给人类社会产生巨大影响的发明。
  • IN谈资

    IN谈资

    一个场景一次对话,因一次对话彼此之间便能缩短距离,放松神经,活跃气氛。生活中的无数个小场景让我们度过每一天,而这一天中,这些小场景每一个都是富有欣赏性的话剧吗?都能让交流的彼此感到轻松愉快吗?
  • 妖怪王

    妖怪王

    当祝野发现自己睡一觉醒来就来到了一个满是妖怪的世界,一开始他是无奈的,但是当他发现他有金手指之后,他觉得这个世界其实还是蛮可爱的……PS:建了个群,群号:478908735。欢迎加入!!!
  • 穿越王妃不讨喜

    穿越王妃不讨喜

    她年纪轻轻,本是C位总裁,却在她要登位的那一天,不小心挂了,挂了就算了,还一不小心就穿越到了古代?!和离之后,这个男的又是谁?