|
Пузырчатые мышцы помогут освоить космические полеты
|
|
|
|
Когда астронавты наконец достигнут Марса, они столкнутся с уникальной задачей: ходить и работать в условиях силы тяжести, которая всего на 37% превышает земную. После нескольких месяцев, проведенных в условиях невесомости в космосе, их ослабленные мышцы и кости будут с трудом справляться даже с такой пониженной гравитацией. Исследователи из Бристольского университета разработали многообещающее решение - мягкий, пригодный для носки экзокостюм, приводимый в действие надувными "пузырьковыми мышцами".
|
|
|
|
Типичная миссия на Марс включает в себя около 1000 дней путешествия, при этом примерно 40% времени полета на Красную планету и обратно проходит в условиях невесомости. За это время астронавты значительно теряют мышечную массу, до 20% в месяц, а плотность костной ткани снижается на 1-2% ежемесячно. Когда они наконец приземлятся на Марсе, им придется выполнять сложные задачи, такие как подъем оборудования и ходьба на большие расстояния, но их тела будут сильно ослаблены длительным космическим полетом.
|
|
|
|
Современные решения, такие как ежедневные двухчасовые физические упражнения, которые астронавты выполняют на Международной космической станции, обеспечивают лишь ограниченную защиту. В качестве альтернативы были предложены жесткие роботизированные экзоскелеты, но они тяжелые, громоздкие и их трудно интегрировать в скафандры.
|
|
|
|
|
|
|
Команда из Бристоля под руководством Эмануэле Пульвиренти опубликовала статью в журнале Acta Astronautica, в которой подробно описывается инновационный подход, использующий "пузырьковые искусственные мышцы" (BAMs) - легкие пневматические приводы, которые сокращаются при наполнении воздухом. Думайте о них как о усовершенствованных версиях тех поплавков для рук, которые используются в плавательных бассейнах, но спроектированных таким образом, чтобы обеспечить точную поддержку мышц.
|
|
|
|
Три из этих пузырчатых мышц работают сообща, помогая астронавтам сгибать ноги в коленях во время ходьбы. Когда они надуваются, они сокращаются и придают дополнительную силу движению ног, компенсируя ослабленные мышцы астронавта, сохраняя при этом естественную походку.
|
|
|
|
Исследователи создали сложную роботизированную ногу для имитации ходьбы в условиях марсианской гравитации и протестировали работу своего экзокостюма. Результаты были обнадеживающими: устройство успешно увеличило как максимальный угол сгибания в колене, так и скорость движения ноги. Важно отметить, что это не нарушало естественный ритм ходьбы, что является решающим фактором для использования в реальных условиях.
|
|
|
|
Система оказалась наиболее эффективной при оказании помощи на протяжении большей части цикла ходьбы, продемонстрировав, что она действительно может помочь восстановить более земные модели передвижения на Марсе.
|
|
|
|
Разработанная для освоения космоса, эта технология может найти широкое применение на Земле. Легкий вес экзокостюмов bubble muscle делает их идеальными кандидатами для оказания помощи людям, испытывающим трудности с передвижением, предлагая более удобную и естественную альтернативу жестким механическим опорам.
|
|
|
|
Это исследование представляет собой важный шаг на пути к тому, чтобы сделать более осуществимыми длительные космические полеты, гарантируя, что, когда люди наконец ступят на Марс, они получат технологическую помощь, необходимую для изучения соседней планеты и эффективной работы на ней.
|
|
|
|
Источник
|
