Este video puede ayudar a responder a su pregunta. Aproximadamente a las 00:24, puede ver a un astronauta corriendo alrededor de la "rueda de ejercicios" de Skylab (uno de los primeros programas de la estación espacial de la NASA, que siguió a los alunizajes del Apolo). Básicamente, después de un tiempo, la NASA les dijo a los astronautas que dejaran de correr así porque estaba causando que se usaran más propulsores para mantener la actitud (orientación) correcta de Skylab en el espacio (al menos esto es lo que me han dicho... sería sería bueno encontrar una referencia para respaldar esta afirmación).

De todos modos, la respuesta corta es sí, la actividad física de un astronauta dentro de una nave espacial puede afectar absolutamente su orientación e incluso su órbita. En cuanto a si se trata de un efecto grande o pequeño, depende de la cantidad y el tipo de actividad y (lo que es más importante) del tamaño de la nave espacial. Incluso en la ISS, sin embargo, se instruye a los astronautas para que eviten o incluso detengan por completo algunas actividades porque pueden tener un efecto adverso en la cantidad de propulsores utilizados para el control de actitud (tengo algunos recuerdos de tales instrucciones durante el tiempo que trabajé en el Programa de la ISS). ). Otro problema es que las actividades de un astronauta pueden afectar los experimentos de microgravedad que se llevan a cabo en la ISS. Por lo general, se llevan a cabo durante un período de tiempo específico,

En realidad, no se trata simplemente de analizar las velocidades inicial y final de un astronauta y suponer que el cambio neto es cero. Si lo piensa en términos de energía cinética, un astronauta está todo el tiempo transfiriendo pequeñas cantidades de energía cinética a su nave espacial (la energía se convierte de los enlaces químicos en los alimentos que ingiere en energía cinética del trabajo que realiza). o sus músculos lo hacen). Los cambios en la energía cinética, por supuesto, implican un cambio en la velocidad [E = (0.5) m * v^2]. En promedio, es muy probable que estos cambios de velocidad se cancelen entre sí, si no se aplican en una dirección constante. Esta es la razón por la cual no hay un gran cambio general en la órbita de una nave espacial debido a estos movimientos. Sin embargo, los movimientos pueden causar absolutamente pequeños cambios en la orientación de la nave espacial,

Agregaré, sin embargo, que estos efectos (es decir, el movimiento de los astronautas) probablemente no sean la mayor fuente de alteración de la actitud en una nave espacial. Realmente no soy un experto en control de actitud, por lo que no puedo decirte la magnitud relativa de las diferentes perturbaciones, pero una de las más grandes (para naves espaciales de órbita temprana baja) es en realidad la resistencia aerodinámica, causada por la delgada capa de la atmósfera. presentes en tales altitudes.

La actividad interna, aparte de la activación de las unidades, tendrá efectos mínimos.

Actitud

Si todos entran en un área redonda y comienzan a correr las paredes, las paredes (lentamente) comenzarán a girar en la dirección opuesta; esto puede no ser exacto, debido a que la estación quiere girar sobre su propio centro de masa, pero intentará girar lo más cerca posible del opuesto.

Aceleración de la Radiación Térmica.

Si la acción interna genera un calor localizado significativo, la radiación de ese calor desde las paredes exteriores cercanas proporcionará un empuje muy pequeño. A modo de comparación, las cargas térmicas asimétricas de las sondas Pioneer fueron suficientes para generar diferencias de posición frente a la costa de 400 km/año; eso es 8e-10 m/s² (0,8 nanómetros por segundo por segundo).

Tenga en cuenta que esta fuerza se ve empequeñecida en el sistema interno por otras interacciones, pero es un efecto real que la tripulación podría causar.

Aceleración lineal cinética

Cualquier aceleración cinética por patear un lado se cancela por el impacto con el otro lado, excepto por la cantidad muy pequeña convertida en calor por la fricción con la atmósfera interna. Pero, para restablecer el aditivo, está eliminando aproximadamente la misma cantidad en la otra dirección, para una aceleración neta a largo plazo de 0 (excepto la carga térmica asimétrica).

La actividad física puede afectar absolutamente a una nave espacial desde dentro, y se toman medidas para mitigar los efectos.

Hay algunas máquinas de ejercicio a bordo de la Estación Espacial Internacional que los ocupantes usan para mantenerse en forma y mantener la fuerza ósea: el Dispositivo de Ejercicio Resistivo Avanzado (ARED) , el Cicloergómetro con Sistema de Estabilización y Aislamiento de Vibración (CEVIS) y la Cinta de Correr con Aislamiento de Vibración . y Sistema de Estabilización (TVIS) . Esos son todos nombres realmente elegantes para una máquina de levantamiento de pesas, una bicicleta estática y una caminadora.

Estas máquinas no están atornilladas a la pared porque no quieren agregar fuerzas de vibración no deseadas a los paneles solares. Sunita Williams brinda una excelente explicación en su video de partida :

Probablemente verás que la bicicleta rebota un poco. A medida que lo muevo, no está estable y se sujeta firmemente a la pared. La razón de esto es que la estación espacial es bastante grande; viste que también hay paneles solares en la estación espacial. Si empezamos a poner alguna fuerza en la estación espacial, hará que esos paneles solares reboten un poco. Entonces, para evitar eso, las máquinas rebotan un poco y se mueven un poco. De esa manera, no ponemos ninguna fuerza en la estructura de la nave espacial hacia los paneles solares.

Ella continúa demostrando el ARED a las 13:26 que también "flota".

^{Todas las imágenes cortesía de la NASA. Haga clic en cualquiera de ellos para la resolución completa}