神舟九號航天員將首次太空稱重 _神舟九號

神舟九號航天員將首次太空稱重
去年，我國科學家研制的首臺太空“稱重儀”已隨天宮一號(微博)進入太空。作為這次“神九”航天員的實驗項目之一，它即將被使用。我國也將成為第三個能在太空“稱體重”的國家。這臺“稱重儀”有什么特別之處？昨天，采訪人員采訪了其設計者團隊成員，清華大學航空航天學院郝紅偉副研究員。
過去航天員為何不稱重？
在太空中，失去地球引力，人都是飄起來的，稱個體重也太難了。郝紅偉告訴采訪人員，從2006年開始，他們的設計團隊就開始進行研發了，“我自己在地面實驗中都稱了好多次，這次神九航天員應該沒有問題。”
【神舟九號航天員將首次太空稱重】中國航天員已經不止一次飛天了，過去為何從沒進行“稱體重”的實驗呢？他告訴采訪人員，1－3天的短期飛行對航天員體重是無所謂的，過去都是回到地面后再稱。而“神九”的航天員要飛10多天，屬于中期飛行了，而接下來我國載人航天還有30天、60天的飛行任務以及將來太空站長期駐留，這就要對航天員的身體狀況進行隨時的測量。
“工作壓力大不大？睡眠好不好？食物營養夠不夠？鍛煉有沒有效果？”郝紅偉解釋說，這些人體健康狀況都能夠表現在體重的變化上。
讓航天員產生加速度
目前，只有美國和俄羅斯擁有各自獨立研制的這種“稱重儀” 。而郝紅偉說，我國的“太空秤”采用的是基于牛頓第二定律的線性加速法。“就是依靠測量加速度和拉力來計算人體重量。”他解釋。
據介紹，美國的“太空秤”是將航天員固定在專用座椅上，座椅和人一起做機械震蕩。通過測量振動周期計算出航天員的質量；而俄羅斯的不僅可以測量人體重量還能對小的實驗品稱重，用的也是振動原理，讓航天員與頂端的振蕩部件相連接。不過，使用振蕩技術的話，會在測量體重時有不適應的感覺。
他解釋說，牛頓第二定律指出物體的加速度等于物體所受外力和質量的比值，如果要測量航天員的體重，只需要使航天員產生加速運動，再測出其受外力和加速度就可以了。
“太空秤”小巧而實用
在天宮一號里面，“太空秤”外觀看上去像飛船艙壁上的一個箱子，使用時拉開它，航天員坐在桿子上，利用四肢勾住支架，然后機械機構產生外力拉動航天員，而電子儀器測出加速度，最后直接計算體重。
俄羅斯的“太空秤”僅運動部件就重達7千克，整體功耗高達50瓦，而美國的國際空間站，“太空秤”整體不會低于20千克，并且使用了電磁鐵，功耗也很大。目前天宮一號空間還比較小，我國的“太空秤”的格局，是根據實際情況來設計的。耗電和占用空間都不大。

新華網于飛