NASA-Astronaut Tom Marshburn benutzt das Gerät zur Messung der Körpermasse im Servicemodul Zvezda an Bord der Internationalen Raumstation am 23. Dezember 2012. (Bildnachweis: NASA)
Die von den Federn ausgeübte Kraft ist bereits bekannt, da die Federn nach bestimmten Vorgaben gebaut wurden. Die Beschleunigung des Astronauten, der von den Federn zurückgestoßen wird, wird von einem optischen Instrument gemessen, das die Bewegung des Führungsarms verfolgt und angibt, wie schnell er sich in einer bestimmten Zeitspanne bewegt.
Die Beschleunigung wird berechnet, indem die Geschwindigkeitsänderung über diese Strecke (etwa ein Meter) durch die benötigte Zeit geteilt wird. Ein an SLAMMD angeschlossener Laptop kann dann die einfache Berechnung F = ma durchführen, um die Körpermasse des Astronauten mit einer Genauigkeit von einem halben Pfund (0,2 Kilogramm) zu bestimmen.
Die russische Methode verwendet das BMMD, das sich im Zvezda-Modul der Raumstation befindet. Wie SLAMMD verwendet es Federn. Doch statt eines einmaligen Stoßes hockt sich ein Astronaut darauf (in der Schwerelosigkeit ist es viel einfacher, das Gleichgewicht zu halten) und bringt ihn wie einen Pogo-Stick in Bewegung, der sich auf und ab bewegt. Die Geschwindigkeit, mit der er schwingt, hängt von der Masse des darauf sitzenden Astronauten ab; wenn niemand darauf sitzt, schwingt der BMMD viel schneller. Die Messung der Periode liefert daher eine gute Schätzung der Körpermasse des Astronauten.
(Bildnachweis: NASA)
Warum es wichtig ist, die Körpermasse der Astronauten zu verfolgen
Es ist wichtig, dass Astronauten ihre Körpermasse messen, während sie im Weltraum sind, um sicherzustellen, dass sie nicht zu viel Körpermasse verlieren. Denn die Mikrogravitation ist eine harte Umgebung für den menschlichen Körper. Ein Astronaut verliert im Durchschnitt jeden Monat 1 % seiner Knochendichte, während er im All ist. Auch die Muskeln verkümmern, und das Herz wird schwächer, weil es nicht so hart arbeiten muss, um das Blut durch den Körper eines Astronauten zu pumpen.
Um den Auswirkungen der Schwerelosigkeit entgegenzuwirken, trainieren die Astronauten auf der ISS jeden Tag zwei Stunden lang im bordeigenen Fitnessstudio, um Muskelmasse, Knochendichte und Herz-Kreislauf-Gesundheit zu erhalten. Die Messung ihrer Körpermasse spielt eine wichtige Rolle bei der Kontrolle, dass sie fit und gesund bleiben.
