Как измерить массу тела в космосе. Типичные

Наше Солнце имеет массу 1.99 × 10 27 тонн - в 330 тысяч раз тяжелее Земли. Но это далеко не предел. Самая тяжелая среди обнаруженных звезд, R136a1, весит как 256 Солнц. А , ближайшая к нам звезда, едва перевалила за десятую часть кряжести нашего светила. Масса звезды может быть удивительно разной - но есть ли ей границы? И почему она так важна астрономам?

Масса - одна из самых важных и необычных характеристик звезды. По ней астрономы могут точно сказать о возрасте звезды и дальнейшей ее судьбе. Более того, массивность определяет силу гравитационного сжатия светила - главного условия для того, чтобы ядро звезды «загорелось» в термоядерной реакции и начало . Поэтому масса является проходным критерием в категорию звезд. Слишком легкие объекты, вроде , не смогут толком светить - а слишком тяжелые переходят в категорию экстремальных объектов по типу .

И в то же время ученые едва могут вычислить массу звезды - единственным светилом, чья масса известна точно, является наше . Такую ясность помогла внести наша Земля. Зная массу планеты и скорость ее , можно вычислить и массу самой звезды на основании Третьего закона Кеплера, доработанного известным физиком Исааком Ньютоном. Иоганн Кеплер выявил связь между расстоянием от планеты до звезды и скоростью полного оборота планеты вокруг светила, а Ньютон дополнил его формулу массами звезды и планеты. Модифицированная версия Третьего закона Кеплера часто используется астрономами - причем не только для определения массы звезд, но и других космических объектов, составляющих вместе .

Про отдаленные светила пока приходится только догадываться. Самым совершенным (с точки зрения точности) является метод определения массы звездных систем. Его погрешность составляет «всего» 20–60%. Такая неточность критическая для астрономии - будь Солнце на 40% легче или тяжелее, жизнь на Земле не возникла бы.

В случае измерения массы одиночных звезд, возле которых нет видимых объектов, чью орбиту можно использовать для вычислений, астрономы идут на компромисс. Сегодня читается, что масса звезд одного одинакова. Также ученым помогает связь массы со светимостью или звезды, поскольку обе эти характеристики зависимы от силы ядерных реакций и размеров звезды - непосредственных индикаторов массы.

Значение массы звезды

Секрет массивности звезд кроется не в качестве, а в количестве. Наше Солнце, как и большинство звезд , на 98% состоит из двух самых легких элементов в природе - водорода и гелия. Но при этом в нем собрано 98% массы всей !

Как такие легкие вещества могут собраться вместе в громадные горящие шары? Для этого нужно свободное от крупных космических тел пространство, много материала и начальный толчок - чтобы первые килограммы гелия и водорода начали притягиваться друг к другу. В и молекулярных облаках, где рождаются звезды, водороду и гелию ничто не мешает скапливаться. Их собирается так много, что гравитация начинает насильно сталкивать ядра атомов водорода. Это начинает термоядерную реакцию, в ходе которой водород превращается в гелий.

Логично, что чем больше масса звезды, тем больше ее светимость. Ведь в массивной звезде водородного «топлива» для термоядерной реакции куда больше, а гравитационное сжатие, активирующее процесс - сильнее. Доказательством служит самая массивная звезда, R136a1, упомянутая в начале статьи - будучи больше по весу в 256 раз, она светит в 8,7 миллионов раз ярче нашей звезды!

Но у массивности есть и обратная сторона: из-за интенсивности процессов водород быстрее «сгорает» в термоядерных реакциях внутри . Поэтому массивные звезды живут совсем недолго в космических масштабах - несколько сотен, а то и десятков миллионов лет.

  • Интересный факт: когда масса звезды превышает массу Солнца в 30 раз, прожить она сможет не больше 3 миллионов лет - вне зависимости от того, насколько ее масса больше 30-кратной солнечной. Это связано с превышением предела излучения Эддингтона. Энергия запредельной звезды становится настолько мощной, что вырывает вещество светила потоками - и чем массивнее звезда, тем сильнее становится потеря массы.

Выше мы рассмотрели основные физические процессы, связанные с массой звезды. А теперь попробуем разобраться, какие звезды можно «сделать» с их помощью.

Которая сейчас работает на Международной космической станции, прочитал:

… продолжили предварительный сбор грузов для нашего «Союза», в том числе нашей личной квоты в 1,5 кг, и упаковали другие свои личные вещи для возвращения на Землю.

Задумался. ОК, с орбиты астронавты могут взять с собой 1,5 кг вещей. Но как они определят их массу в условиях невесомости (микрогравитации)?

Вариант 1 - бухгалтерский. Все вещи на космическом корабле надо взвесить заранее. Должно быть досконально известно, сколько весит колпачок от ручки, носок и флешка.

Вариант 2 - центробежный. На тарированной пружине раскручиваем предмет; из угловой скорости, радиуса вращения и деформации пружины высчитываем его массу.

Вариант 3 - второй ньютоновский (F=ma). Пружиной толкаем тело, замеряем его ускорение. Зная силу толчка пружины, получаем массу.

Оказалось четвертое.

Используется зависимость периода колебаний пружины от массы закрепленного на ней тела.
Измеритель массы тела и малых масс в невесомости «ИМ-01М» (массметр):

«ИМ» использовался на станциях «Салют» и «Мир» . Собственная масса массметра составляла 11 кг, взвешивание занимало полминуты, в течение которых прибор с высокой точностью измерял период колебаний платформы с грузом.

Вот как описывает процедуру Валентин Лебедев в своем «Дневнике космонавта» (1982):

Первый раз приходится взвешиваться в космосе. Понятно, что обычные весы здесь работать не могут, так как нет веса. Наши весы в отличие от земных необычные, они работают на другом принципе и представляют собой колеблющуюся платформу на пружинах.
Перед взвешиванием опускаю платформу, сжимая пружины, до фиксаторов, ложусь на нее, плотно прижимаясь к поверхности, и фиксируюсь, группирую тело, чтобы не болталось, обхватывая профильный ложемент платформы ногами и руками. Нажимаю спуск. Легкий толчок, и ощущаю колебания. Частота их высвечивается на индикаторе в цифровом коде. Считываю его значение, вычитаю код частоты колебания платформы, замеренных без человека, и по таблице определяю свой вес.

Орбитальная пилотируемая станция «Алмаз» , массметр под цифрой 5:

Модернизированный вариант этого устройства и находится сейчас на Международной космической станции:

Видео:

Справедливости ради - вариант 1 (предварительное взвешивание всего) используется и сейчас для общего контроля, а вариант 3 (второй закон Ньютона) применяется в устройстве взвешивания Space Linear Acceleration Mass Measurement Device (

Которая сейчас работает на Международной космической станции, прочитал:
"...продолжили предварительный сбор грузов для нашего «Союза», в том числе нашей личной квоты в 1,5 кг, и упаковали другие свои личные вещи для возвращения на Землю" .

Задумался. Ок, с орбиты астронавты могут взять с собой 1,5 кг вещей. Но как они определят их массу в условиях невесомости (микрогравитации)?

Вариант 1 - бухгалтерский. Все вещи на космическом корабле должны быть взвешены заранее. Должно быть досконально известно, сколько весит колпачок от ручки, носок и флешка.

Вариант 2 - центробежный. На тарированной пружине раскручиваем предмет; из угловой скорости, радиуса вращения и деформации пружины высчитываем его массу.

Вариант 3 - второй ньютоновский (F=ma). Пружиной толкаем тело, замеряем его ускорение. Зная силу толчка пружины, получаем массу.


Оказалось четвертое.
Используется зависимость периода колебаний пружины от массы закрепленного на ней тела.
Измеритель массы тела и малых масс в невесомости «ИМ-01М» (массметр):

"ИМ" использовался на станциях "Салют" и "Мир" . Собственная масса массметра составляла 11 кг, взвешивание занимало полминуты, в течение которых прибор с высокой точностью измерял период колебаний платформы с грузом.

Вот как описывает процедуру Валентин Лебедев в своем "Дневнике космонавта" (1982):
"Первый раз приходится взвешиваться в космосе. Понятно, что обычные весы здесь работать не могут, так как нет веса. Наши весы в отличие от земных необычные, они работают на другом принципе и представляют собой колеблющуюся платформу на пружинах.
Перед взвешиванием опускаю платформу, сжимая пружины, до фиксаторов, ложусь на нее, плотно прижимаясь к поверхности, и фиксируюсь, группирую тело, чтобы не болталось, обхватывая профильный ложемент платформы ногами и руками. Нажимаю спуск. Легкий толчок, и ощущаю колебания. Частота их высвечивается на индикаторе в цифровом коде. Считываю его значение, вычитаю код частоты колебания платформы, замеренных без человека, и по таблице определяю свой вес".

Орбитальная пилотируемая станция "Алмаз" , массметр под цифрой 5:

Модернизированный вариант этого устройства и находится сейчас на Международной космической станции:

Справедливости ради - вариант 1 (предварительное взвешивание всего) используется и сейчас для общего контроля, а вариант 3 (второй закон Ньютона) применяется в устройстве взвешивания Space Linear Acceleration Mass Measurement Device (

Как только люди впервые подняли свои головы и устремили свой взор в ночное небо, они были буквально очарованы светом звезд. Это очарование привело к тысячам лет работы над теориями и открытиями, связанными с нашей Солнечной системой и космическими телами, находящимися в ней. Однако, как и в любой другой сфере, знания о космосе нередко основываются на ложных выводах и неправильных трактовках, которые впоследствии воспринимаются за чистую монету. Учитывая то, что предмет астрономии был очень популярен не только среди профессионалов, но и среди любителей, легко понять, почему время от времени эти заблуждения прочно укореняются в сознании общества.

Многие люди наверняка слышали альбом «The Dark Side of the Moon» группы Pink Floyd, а сама идея о том, что у Луны есть темная сторона, стала очень популярной среди общества. Только вот дело в том, что у Луны нет никакой темной стороны. Это выражение является одним из самых распространенных заблуждений. И его причина связана с тем, как Луна оборачивается вокруг Земли, а также с тем, что Луна всегда повернута к нашей планете только одной стороной. Однако несмотря на то, что мы видим только одну ее сторону, мы часто становимся свидетелями того, что некоторые ее части становятся светлее, в то время как другие покрыты мраком. Учитывая это, логично было предположить, что то же правило было бы справедливо и для другой ее стороны.

Более правильным определением было бы «дальняя сторона Луны». И даже если мы ее не видим, она не всегда остается темной. Все дело в том, что источником свечения Луны на небе является не Земля, а Солнце. Даже если мы не видим другую сторону Луны, она тоже освещается Солнцем. Это происходит циклично, как и на Земле. Правда, цикл этот длится несколько дольше. Полный лунный день эквивалентен примерно двум земным неделям. Два интересных факта вдогонку. При лунных космических программах никогда не осуществлялась посадка на ту сторону Луны, которая всегда отвернута от Земли. Пилотируемые космические миссии никогда не осуществлялись во время ночного лунного цикла.

Влияние Луны на приливы и отливы

Одно из самых распространенных заблуждений связанно с тем, как работают приливно-отливные силы. Большинство людей понимает, что зависят эти силы от Луны. И это правда. Однако многие люди по-прежнему ошибочно считают, что только Луна отвечает за эти процессы. Говоря простым языком, приливно-отливные силы могут контролироваться гравитационными силами любого близко расположенного космического тела достаточных размеров. И хотя Луна действительно имеет большую массу и близко к нам расположена, она не является единственным источником этого феномена. На приливно-отливные силы определенное воздействие оказывает и Солнце. При этом совместное воздействие Луны и Солнце многократно усиливается в момент выравнивания (в одну линию) этих двух астрономических объектов.

Тем не менее Луна действительно оказывает больше воздействия на эти земные процессы, чем Солнце. Все потому, что даже несмотря на колоссальную разницу в массе, Луна находится к нам ближе. Если однажды Луна будет разрушена, возмущение океанских вод совсем не прекратится. Однако само поведение приливов и отливов определенно существенно изменится.

Солнце и Луна единственные космические тела, которые можно видеть днем

Какой астрономический объект мы можем видеть днем в небе? Правильно, Солнце. Многие люди не раз видели еще Луну днем. Чаще всего ее видно либо ранним утром, либо когда только-только начинает вечереть. Однако большинство людей считает, что только эти космические объекты можно увидеть в небе днем. Опасаясь за свое здоровье, люди обычно не смотрят на Солнце. А ведь рядом с ним днем можно обнаружить еще кое-что.

Есть на небе еще один объект, который можно увидеть в небе даже днем. Этим объектом является Венера. Когда вы смотрите в ночное небо и видите явно выделяющуюся светящуюся точку на нем, знайте - чаще всего вы видите именно Венеру, а не какую-нибудь звезду. Фил Плейт, колумнист Bad Astronomy портала Discover составил небольшое пособие, следуя которому на дневном небе можно найти и Венеру, и Луну. Автор при этом советует быть очень осторожным и стараться не смотреть на Солнце.

Космос между планетами и звездами пустой

Когда мы говорим о космосе, то сразу представляем себе бескрайнее и холодное пространство, заполненное пустотой. И хотя мы прекрасно знаем, что во Вселенной продолжается процесс формирования новых астрономических объектов, многие из нас уверены в том, что пространство между этими объектами совершенно пусто. Чего удивляться, если сами ученые очень долгое время в это верили? Однако новые исследования показали, что во Вселенной имеется гораздо больше интересного, чем можно заметить невооруженным глазом.

Не так давно астрономы обнаружили в космосе темную энергию. И именно она, по мнению многих ученых, заставляет Вселенную по-прежнему расширяться. Более того, скорость этого расширения пространства постоянно увеличивается, и, по мнению исследователей, через многие миллиарды лет это может привести к «разрыву» Вселенной. Загадочная энергия в том или ином объеме имеется практически везде - даже в самом строении пространства. Физики, изучающие этот феномен, считают, что несмотря на наличие многих загадок, которые только еще предстоит решить, само межпланетное, межзвездное и даже межгалактическое пространство совсем не такое пустое, каким мы его представляли ранее.

Мы имеем четкое представление обо всем, что творится в нашей Солнечной системе

Долгое время считалось, что внутри нашей Солнечной системы имеется девять планет. Последней планетой являлся Плутон. Как вы знаете, статус Плутона как планеты был недавно поставлен под вопрос. Причиной этому стало то, что астрономы стали находить внутри Солнечной системы объекты, размеры которых соотносились с размером Плутона, однако находятся эти объекты внутри так называемого Пояса астероидов, расположенного сразу позади бывшей девятой планеты. Это открытие быстро изменило у ученых представление о том, как выглядит наша Солнечная система. Совсем недавно была опубликована теоретическая научная работа, в которой говорится о том, что внутри Солнечной системы могут содержаться еще два космических объекта размером больше Земли и примерно в 15 раз больше ее по массе.

Эти теории основаны на расчетах цифр различных орбит объектов внутри Солнечной системы, а также их взаимодействия между собой. Однако, как указано в работе, наука пока не обладает подходящими телескопами, которые помогли бы доказать или же опровергнуть данное мнение. И хотя пока такие высказывания кажутся гаданием на кофейной гуще, определенно понятно (благодаря многим другим открытиям), что во внешних границах нашей Солнечной системы имеется гораздо больше интересного, чем мы считали ранее. Наши космические технологии постоянно развиваются, и мы создаем все более современные телескопы. Вполне вероятно, что однажды они помогут нам найти нечто ранее незамеченное на задворках нашего дома.

Температура Солнца постоянно растет

Согласно одной из самых популярных «теорий заговора», воздействие солнечного света на Землю повышается. Однако происходит это не из-за загрязнения окружающей среды и каких-либо глобальных климатических изменений, а ввиду того, что температура Солнца растет. Утверждение это частично верно. Однако этот рост зависит от того, какой год на календаре.

С 1843 года ученые постоянно документируют солнечные циклы. Благодаря этому наблюдению они поняли, что наше Светило довольно предсказуемо. В определенный цикл своей активности температура Солнца повышается до определенного предела. Цикл сменяется и температура начинает снижаться. Согласно ученым из NASA, каждый солнечный цикл длится около 11 лет, и последние 150 исследователи следят за каждым из них.

Несмотря на то, что многие вещи в отношении нашего климата и его связи с солнечной активностью по-прежнему остаются загадкой для ученых, наука имеет вполне хорошее представление о том, когда стоит ожидать увеличения или снижения этой самой солнечной активности. Периоды нагрева и остывания Солнца принято называть солнечным максимумом и солнечным минимумом. Когда Солнце находится в своем максимуме, вся Солнечная система становится теплее. Однако этот процесс вполне естественен и происходит каждые 11 лет.

Поле астероидов Солнечной системы сродни минному

В классической сцене «Звездных войн» Хану Соло и его друзьям на борту пришлось скрываться от своих преследователей внутри астероидного поля. При этом было озвучено, что шансы на успешный пролет этого поля составляют 3720 к 1. Это замечание, как и зрелищная компьютерная графика, отложили в умах людей мнение о том, что астероидные поля сродни минным и предсказать успешность их пересечения практически невозможно. На самом же деле это замечание неверно. Если бы Хану Соло пришлось пересечь астероидное поле в реальности, то, скорее всего, каждое изменение в траектории полета происходило бы не чаще чем раз в неделю (а не раз в секунду, как это показано в фильме).

Почему, спросите вы? Да потому что космос огромен и расстояния между объектами в нем, как правило, в равной степени тоже очень большое. Например, Пояс астероидов в нашей Солнечной системе очень рассеян, поэтому в реальной жизни Хану Соло, как, впрочем, и самому Дарту Вейдеру с целым флотом звездных разрушителей, не составило бы труда его пересечь. Те же астероиды, которые были показаны в самом фильме, скорее всего, являются результатом столкновения двух гигантских небесных тел.

Взрывы в космосе

Есть два очень популярных заблуждения о том, как работает принцип взрывов в космосе. Первое вы могли видеть во многих научно-фантастических фильмах. При столкновении двух космических кораблей происходит гигантский взрыв. При этом он часто получается настолько мощным, что ударная волна от него разрушает также и находящиеся рядом другие космические корабли. Согласно второму заблуждению, так как в вакууме космоса нет кислорода, то взрывы в нем вообще невозможны как таковые. Реальность же на самом деле лежит где-то между двумя этими мнениями.

Если взрыв произойдет внутри корабля, то кислород внутри него смешается с другими газами, что в свою очередь создаст необходимую химическую реакцию для появления огня. В зависимости от концентрации газов, огня может появится действительно столько, что хватит для взрыва всего корабля. Но так как в космосе нет давления, взрыв рассеется в течение нескольких миллисекунд после того, как попадет в условия вакуума. Это произойдет настолько быстро, что вы даже моргнуть не успеете. Помимо этого, не будет никакой ударной волны, которая является самой разрушительной частью взрыва.

Последнее время в новостях очень часто можно встретить заголовки о том, что астрономы нашли очередную экзопланету, которая потенциально может поддерживать жизнь. Когда люди слышат о новых найденных планетах в таком ключе, то чаще всего они думают о том, как было бы здорово найти способ собрать свои вещи и отправиться в более чистые места обитания, где природа не подвергалась техногенным воздействиям. Но перед тем, как мы отправимся покорять просторы дальнего космоса, нам придется решить ряд очень важных вопросов. Например, пока мы не изобретем полностью новый метод космических путешествий, возможность добраться до этих экзопланет будет такой же реальной, как и магические ритуалы по призыву демонов из другого измерения. Даже если мы найдем способ, как максимально быстро добраться из точки «А» в космосе в точку «Б» (используя гиперпространственные варп-двигатели или червоточины, например), перед нами по-прежнему будет стоять ряд задач, которые нужно будет решить перед вылетом.

Вы думаете, что мы многое знаем об экзопланетах? На самом деле мы даже не имеем представления о том, что это такое. Дело в том, что эти экзопланеты находятся настолько далеко, что мы даже не в состоянии вычислить их действительные размеры, состав атмосферы и температуру. Все знания о них основаны лишь на догадках. Все, что мы можем, это лишь предположить дистанцию между планетой и ее родной звездой и на базе этих знаний вывести значение ее предполагаемого размера по отношению к Земле. Стоит также учесть, что несмотря на частые и громкие заголовки о новых найденных экзопланетах, среди всех находок только около сотни располагаются внутри так называемой обитаемой зоны, потенциально пригодной для поддержания землеподобной жизни. Более того, даже среди этого списка на самом деле пригодными для жизни могут оказаться только единицы. И слово «могут» здесь употреблено не случайно. У ученых на этот счет тоже нет однозначного ответа.

Вес тела в космосе равен нулю

Люди думают, что если человек находится на космическом корабле или космической станции, то его тело находится в полной невесомости (то есть вес тела равен нулю). Однако это очень распространенное заблуждение, так как в космосе есть такая штука, которая называется микрогравитацией. Это состояние, при котором ускорение, вызванное гравитацией, все еще действует, но значительно снижено. И при этом сама сила гравитации никак не изменяется. Даже когда вы не находитесь над поверхностью Земли, сила гравитации (притяжения), оказываемая на вас, по-прежнему очень сильна. В дополнение к этому на вас будут оказываться силы гравитации Солнца и Луны. Поэтому когда вы находитесь на борту космической станции, то ваше тело от этого меньше весить не будет. Причина же состояния невесомости заключается в том принципе, по которому эта станция оборачивается вокруг Земли. Если говорить простым языком, человек в этот момент находится в бесконечном свободном падении (только падает он вместе со станцией не вниз, а вперед), а поддерживает парение само вращение станции вокруг планеты. Этот эффект можно повторить даже в земной атмосфере на борту самолета, когда машина набирает определенную высоту, а потом резко начинает снижение. Эта техника иногда используется для тренировки космонавтов и астронавтов.

С увеличением длительности космических полётов медики поставили вопрос о необходимости наблюдения за весом космонавтов .

Переход в другую среду обитания непременно ведёт к перестройке организма, в том числе и к перераспределению в нём потоков жидкости .

В невесомости изменяется ток крови - из нижних конечностей значительная её часть поступает к грудной клетке и голове .

Стимулируется процесс обезвоживания организма и человек теряет в весе .

Однако потеря даже пятой части воды, которая составляет у человека 60-65 %% весьма опасна для организма .

Поэтому медикам понадобился надёжный прибор, для постоянного мониторинга массы тела космонавтов в полёте и при подготовке к возвращению на Землю .

Обычные «земные» весы определяют не массу , а вес тела - то есть силу тяжести , с какой оно давит на прибор .

В невесомости такой принцип неприемлем - и пылинка, и контейнер с грузом, при различной массе, имеют равный - нулевой вес .

При создании измерителя массы тела в невесомости инженерам пришлось использовать другой принцип .

Принцип действия массметра

Измеритель массы тела в невесомости построен по схеме гармонического осциллятора .

Как известно, период свободных колебаний груза на пружине зависит от его массы . Таким образом система осциллятора пересчитывает на массу период колебаний специальной платформы с размещённым на ней космонавтом или каким-нибудь предметом .

Тело, массу которого надо измерить закрепляют на пружине таким образом, чтобы оно могло совершать свободные колебания вдоль оси пружины.

Период T {\displaystyle T} этих колебаний связан с массой тела M {\displaystyle M} соотношением:

T = 2 π M K {\displaystyle T=2\pi {\sqrt {\frac {M}{K}}}}

где К - коэффициент упругости пружины.

Таким образом, зная K {\displaystyle K} и измерив T {\displaystyle T} , можно найти M {\displaystyle M} .

Из формулы видно, что период колебаний не зависит ни от амплитуды, ни от ускорения свободного падения.

Устройство

Выглядящий как «стул» прибор состоит из четырёх частей: площадки для размещения космонавта (верхняя часть), основания, которое крепится к «полу» станции (нижняя часть), стойки и механической средней части, а также электронного блока измерения показаний .

Размер прибора: 79,8 х 72 х 31,8 см . Материал: алюминий, резина, стекло органическое . Вес устройства - около 11 килограммов .

Верхняя часть устройства, на которую грудью ложится космонавт, состоит из трёх частей . К верхней площадке прикреплён прямоугольный лист оргстекла . Из торца площадки на металлическом стержне выдвигается упор для подбородка космонавта .

Нижняя часть прибора представляет собой подковообразное основание, к которому прикреплена механическая часть прибора и блок измерения показаний .

Механическая часть состоит из вертикальной цилиндрической стойки, по которой снаружи на подшипниках перемещается второй цилиндр . Снаружи на подвижном цилиндре имеются два маховика со стопорами для фиксации подвижной системы в среднем положении .

Сверху к торцу подвижного цилиндра при помощи двух трубчатых кронштейнов прикреплена фигурная площадка для тела космонавта, определяющего свою массу .

На нижней половине подвижного цилиндра прикреплены две рукоятки, имеющие на концах курки, с помощью которых стопора подвижной системы утапливаются в рукоятках .

Внизу на наружном цилиндре установлена подставка для ног космонавта, имеющая два резиновых колпачка .

Внутри цилиндрической стойки движется металлический шток, заделанный одним концом в верхней площадке; на противоположном конце штока установлена тарелка, по обе стороны которой прикреплены две пружины, устанавливающие подвижную систему прибора в среднем положении при нахождении в условиях невесомости . В нижней части стойки закреплён магнитоэлектрический датчик, фиксирующий период колебания подвижной системы .

Датчик автоматически учитывает длительность периода колебаний с точностью до тысячной доли секунды .

Как показано выше, частота колебаний «стула» зависит от массы груза. Таким образом космонавту достаточно немного покачаться на таких качелях, и через некоторое время электроника посчитает и выдаст результат измерений.

Для измерения массы тела космонавта достаточно 30 секунд .

Впоследствии оказалось, что «космические весы» значительно точнее, чем медицинские, которыми пользуются в обиходе .

Первый раз приходится взвешиваться в космосе. Понятно, что обычные весы здесь работать не могут, так как нет веса. Наши весы в отличие от земных необычные, они работают на другом принципе и представляют собой колеблющуюся платформу на пружинах.

Перед взвешиванием опускаю платформу, сжимая пружины, до фиксаторов, ложусь на неё, плотно прижимаясь к поверхности, и фиксируюсь, группирую тело, чтобы не болталось, обхватывая профильный ложемент платформы ногами и руками. Нажимаю спуск. Легкий толчок, и ощущаю колебания. Частота их высвечивается на индикаторе в цифровом коде. Считываю его значение, вычитаю код частоты колебания платформы, замеренных без человека, и по таблице определяю свой вес. Получилось 74 кг.

История

Прибор для измерения массы тела космонавта был создан не позднее 1976 года в ленинградском специальном конструкторско-технологическом бюро «Биофизприбор » (СКТБ «Биофизприбор»)