Ropa con peso en un entorno de baja gravedad

Recuerdo haber leído una entrevista a un astronauta, hace mucho tiempo, donde le preguntaban cómo se sentía al mover objetos en la microgravedad del espacio.

El astronauta dijo que los objetos, incluso los grandes, no eran pesados ​​pero se sentían masivos.

Para tener una sensación similar a algo que podrías haber experimentado en la Tierra, creo que puedes recordar cómo se siente empujar o tirar de un bote flotante. No sientes su peso, pero sientes su masa.

Si en el espacio llevas ropa pesada estás aumentando tu inercia: en un entorno de baja gravedad, como la superficie lunar, podrías tener seis veces más masa que en la Tierra y moverte con el mismo esfuerzo, por ejemplo. Eso equilibraría la atracción gravitacional reducida. En microgravedad eso no funcionaría, porque no importa cuánto aumentes tu masa, todavía la estás multiplicando por 0.

Sin embargo, no haría nada por los efectos fisiológicos de la gravedad y la falta de ella, que es la principal razón para preocuparse por tener gravedad en el espacio.

Depende de qué aspectos de la gravedad de la Tierra estés tratando de simular. Aquí hay dos procesos diferentes: el movimiento real y la energía que gasta su astronauta para moverse (y toda la fisiología relacionada).

(Tenga en cuenta que, por simplicidad, asumo un entorno de baja gravedad con una atmósfera respirable, por lo que el astronauta no tiene que usar un traje espacial).

Para el movimiento, el peso extra no va a ayudar mucho, si es que lo hace. El problema es que todas las masas caen a la misma velocidad en un campo gravitatorio dado, por lo que si estás en la gravedad lunar, aún tienes que adoptar el mismo paso saltando que viste en los videos de los astronautas del Apolo. Sus trajes pesaban 180 lbs/81 kg, casi lo mismo que su propio peso corporal.

Dudo que vaya a ayudar mucho, en todo caso, con la tracción, tampoco. A diferencia de los ejemplos de carga aerodinámica de los autos de carrera, agregar masa para aumentar la tracción también aumenta la masa que necesita para acelerar, anulando el beneficio. (Sin embargo, solo mi opinión: si alguien puede demostrar lo contrario, cambiaré de opinión :-))

Donde va a ayudar es con la fisiología. Llevar ese peso adicional significa que su astronauta hace más ejercicio y tiene más fuerza ejercida sobre los huesos, etc., evitando así la osteoporosis, que es un problema en misiones a largo plazo de gravedad cero (y presumiblemente de gravedad baja). Compáralo con la experiencia de pasar una semana o dos de mochilero: cuando llegas a casa y te quitas la mochila, tiendes a rebotar mientras caminas.

Cuando se encuentra en un entorno de baja gravedad, el equipo resistivo es mejor que el equipo basado en masa

En un entorno de baja gravedad (como la Luna), querrá optimizar el volumen utilizado por el equipo. Un problema con hacer algo más masivo es que aumentas su volumen proporcionalmente. Por ejemplo, necesita ~6 veces la masa para tener el peso equivalente de la Tierra, el volumen que ocupará esa masa será 6 veces el volumen del peso equivalente de la Tierra. Entonces, después de un punto, querrá avanzar hacia algo que genere una fuerza constante (ajustable), independientemente del entorno, contra la que las personas tengan que trabajar sus músculos.

Entonces, asumiendo que su objetivo es prevenir o minimizar la pérdida de masa muscular y ósea, entonces debería seguir el ejemplo de la NASA y su régimen de ejercicio en la ISS. Han desarrollado equipos de ejercicio especializados para evitar estos problemas tanto como sea posible (aunque en microgravedad no es posible evitarlos indefinidamente). Los astronautas necesitan hacer ejercicio durante 8 horas cada día para contrarrestar estos efectos.

El principio que utilizan es aplicar un dispositivo resistivo que emite una fuerza constante conocida (calibrable) contra la que trabajan los astronautas. Algunos ejemplos de esto son:

• Cinta de correr COLBERT : utiliza un conjunto de correas elásticas y resortes para tirar del astronauta hacia la cinta de correr
• ARED ( enlace #2 ): Proporciona entrenamiento de levantamiento de pesas resistivo simulando el uso de pesas libres en la Tierra. Utiliza cilindros de vacío para proporcionar esa fuerza simulada.
• MARES ( link #2 ): Usado para medir y cuantificar el nivel de pérdida muscular en astronautas de manera controlada.

Smarter Every Day tiene un excelente video sobre el tema.

En la tierra, las personas ya usan pesas a veces cuando hacen ejercicio. Sería absolutamente posible hacerlo en condiciones de menor gravedad. Pero no sería equivalente a simplemente vivir en la tierra, y supongo que la gente no lo haría excepto posiblemente como preparación para viajar a un cuerpo de mayor gravedad.

La razón principal por la que se sentiría muy diferente a vivir en la tierra ya la explicó L. Dutch. Si estuvieras en la luna pero tuvieras pesos de tungsteno repartidos por tu cuerpo para darte el peso terrestre, entonces tu masa sería seis veces mayor, lo que sería muy notable. Una vez que se puso en movimiento, sería seis veces más difícil detenerlo. Hasta que te acostumbres, probablemente harías cosas como aplastarte la hamburguesa en la cara debido al impulso del peso de la muñeca en tu brazo.

Siempre puede comprometerse, con más que su masa terrestre pero menos que su peso terrestre, o simplemente puede aprender a lidiar con la masa adicional. Pero espero que la gente no lo haga porque se siente mucho mejor caminar sin trabas. Imaginarse creciendo aquí en la tierra pero teniendo que usar pesos pesados ​​toda su vida en caso de que algún día quisiera viajar a nuestras colonias de globos en la atmósfera de Júpiter.

También está la pregunta de qué tan bien simularía realmente la fisiología de vivir en un campo gravitatorio más fuerte, y la respuesta es que realmente no lo sabremos hasta que hayamos tenido una base lunar por un tiempo. Hubo muchos efectos secundarios inesperados de la microgravedad, y todavía hay mucho que no saben sobre cómo combatirlos. Parece claro que usar pesas fortalecería los músculos esqueléticos y probablemente los huesos, ligamentos y tendones. Pero el corazón aún no tendría que funcionar como se escucha para bombear sangre desde los pies, y aún habría menos diferencia de presión entre la cabeza y los pies. Sabemos que importa en g cero, por lo que también podría importar al menos un poco en 1/6 g.

Suponiendo que el objetivo del peso es asegurarse de que el usuario evite la atrofia muscular asociada con los vuelos espaciales de larga duración...

La mejor solución probablemente no sean telas gruesas, sino una cubierta para el cuerpo que resista el movimiento en todas las articulaciones del usuario.

Algunas posibles opciones aquí serían...

1. Un traje ajustado (como un traje de neopreno) hecho de un material que generalmente resiste todo movimiento. Esta es probablemente la opción más sencilla y cómoda para el usuario.
2. Colocación de aparatos ortopédicos en puntos clave (rodilla, codo, hombros, caderas, tobillos, etc.) que resisten el movimiento. Es posible que esta opción no ejercite todos los músculos necesarios y podría requerir que el usuario se ponga muchas cosas todos los días.
3. Llevando la opción 2 un poco más allá, haciendo un traje de cuerpo completo (como una armadura, o un traje espacial) con resistencia en todos los puntos de movimiento. Si los personajes iban a necesitar trajes espaciales o armaduras de todos modos, entonces esta es una buena opción.

cuando solo se habla de entornos de baja gravedad. algunos aspectos como el deterioro muscular y la pérdida de densidad ósea deben ralentizarse o detenerse con ropa más pesada en un entorno de baja gravedad. a otros les gustan los problemas con la circulación sanguínea o la acumulación de líquidos puede no ser así.

todavía queda mucho por investigar para ser honesto. no sabemos, por ejemplo, cuál es la cantidad mínima de gravedad necesaria para aliviar todos esos problemas.

Ayudaría a correr.

Considere la posibilidad de coches de carreras de Fórmula Uno.

http://formula1-dictionary.net/downforce.html

Para ser más rápido necesitas potencia, pero hay un límite en la cantidad de potencia que puedes poner en el suelo. Para aumentar este límite, se debe aplicar fuerza a tierra en las ruedas. Aumentar el peso puede hacer esto, pero el peso empeora el manejo y requiere más potencia. Así que necesitamos algo de peso virtual, lo llamamos carga aerodinámica y lo obtenemos del flujo de aire alrededor del auto. Un ala puede hacer que un avión vuele, pero si la ponemos boca abajo, puede hacer que un coche NO vuele.

Estos autos tienen alas para empujarlos hacia el suelo para que puedan mejorar la fricción con el suelo y usar eso para empujar hacia adelante.

Por lo general, las personas no corren lo suficientemente rápido como para necesitar alas para empujarlas hacia abajo. Podrías usar pesas. Justo ayer estaba hablando de correr bajo el agua. Es difícil obtener tracción porque las personas bajo el agua construidas como yo no pesan nada o menos, debido a la flotabilidad. Empujar desde el fondo tiende a dejarte en medio del agua sin nada contra lo que empujar.

Si me cargo con cinturones de lastre para compensar mi flotabilidad, entonces puedo correr por el fondo y el principal impedimento para el movimiento hacia adelante se convierte en la resistencia al agua.

En microgravedad, podría cargar con cinturones de pesas o ropa con pesas (espero que esos sean pantalones con pesas que tiene puestos...) para compensar su pequeño peso, tal como me pongo cinturones de pesas en la piscina para compensar mi pequeño peso. Todavía tendrá inercia con esos pesos y, por lo tanto, planifique con anticipación para detenerse. Son fáciles de hacer y no requieren tecnología, pero al igual que con los autos de carrera, los pantalones con peso empeoran el manejo y requieren más potencia.

¡Mejor serían fanáticos! Si estás en microgravedad pero en una atmósfera, podrías dirigir los ventiladores de tu arnés hacia arriba y empujar hacia abajo contra la atmósfera: ventiladores de carga aerodinámica, al igual que los autos tienen alas de carga aerodinámica. Un ventilador inclinado hacia abajo en un ángulo de 45 grados le daría fuerza aerodinámica pero también un vector de avance, por lo que podría patinar a lo largo de la estación espacial a gran velocidad. Los ventiladores podrían voltearse hacia adelante y actuar como frenos cuando necesite detenerse. Los mejores fanáticos pueden girar y apuntar hacia abajo, lo que te permite saltar grandes distancias y clavar la pelota en todo momento.