Astrobiyoloji Tüm Yazılar

Uluslararası Uzay İstasyonu’nda Egzersiz

Hazırlayan: Alperen Erol
Facebooktwittergoogle_plusredditlinkedintumblrmail

Yeryüzünde bulunduğumuz sürece yer çekimi kuvvetine karşı sürekli iş yaptığımızdan kaslarımızı ve kemiklerimizi güçlü tutabiliyoruz. Yine de hayatını az hareket ile devam ettiren birinin vücudu, yaşlandığında hareketli yaşam sürdüren bir kişiye nazaran daha zayıf olacaktır. Bu konuda detaylı yazımızı buradan okumanız öncelikle daha iyi olur. Sonrasında bu yazımıza devam edebilirsiniz.

Nasıl oluyor da karşı iş yaptığımız kuvvetin ortadan kalktığı Uluslararası Uzay İstasyonu’nda astronotlar kas ve kemik yoğunluklarını korumayı başarıyor? Astronotlar, Uluslararası Uzay İstasyonu’nda kas ve kemik yapılarının korunumunu düzenli yaptıkları egzersizlere borçlular. Bunun farkında olan NASA, ESA, RSA ve Japon Uzay Ajansı da, astronotların kas ve kemik sağlıklarını en verimli şekilde korumaları için pek çok buluşa imza atıyor. Çalışma prensipleri oldukça basit olan bu araçlar astronotların uzaydaki yaşam alanlarında büyük roller oynuyor. Bazı aletler spor salonlarındaki aletlerden farklı olsa da, kimi aletler ince mühendislik hesapları gerektiren cinsten. Bu aletlerin en bilinenlerinden biri uzay bisikleti.

bun

Uzay Bisikleti

Görünüşü bildiğimiz bisikletten farklı olsa da çalışma prensibi aynıdır. Kendisini sabitleyen astronot, tutunarak destek aldıktan sonra pedal çevirme hareketi yapar. Astronotun yaptığı egzersiz gözlem altındadır ve ne kadar enerji harcadığını gözlemler. Burada yapılan iş, bisikletin eylemsizlik momentine karşıdır. Bir başka deyişle astronotların duran vaziyette olan çarkı harekete başlatmaları iş yapmalarına neden olmaktadır. Ne kadar hızlı çark, o kadar çok iş. Ayrıca astronotun yapacağı egzersiz elektronik cihazlardan gözlemlendiğinden astronotların çok ağır çalışmadıklarından emin olunabiliyor.

Kozmonot Gennady I. Padalka uzay bisikletini kullanırken.

Kozmonot Gennady I. Padalka uzay bisikletini kullanırken.

Koşu bandı

Astronotlar kendilerini sabitlediklerinde aslında uzayda koşabilirler. Bu sabitleme işlemini bungee-jumping sporundan bildiğimiz yay sayesinde yeleklerine bağlayarak yapıyorlar. Platforma sabitlenen astronotlar, Dünya’da koşarcasına Uluslararası Uzay İstasyonu’nda bir bant üzerinde koşmaya başlıyorlar.

Kanada Uzay Ajansı’ndan Bob Thirsk, koşu bandını kullanırken.

Kanada Uzay Ajansı’ndan Bob Thirsk, koşu bandını kullanırken.

Geliştirilmiş Dirençli Egzersiz Aracı (Anvanced Resistive Exercise Device)

Bu alet, isminden de anlaşılacağı üzere kişiye karşı koyan bir kuvvetin tersine iş yapmaya olanak sağlamaktadır. Yeryüzünde şınav çekmek, halter kaldırmak veya şınav benzeri vücudun bir yerine ağırlık vererek çalışmak bu egzersiz türüne örnek verilebilir. Uzay istasyonunda tabii ki bunları yapmak imkansızdır. Bu yüzden bu kısımda mühendislerin önemi büyüktür. Mühendisler, yer çekimine benzer kuvvetleri uzay istasyonunda taklit edebilmek için sistemler geliştirmeye çalışırlar.

Yer çekimini yay benzeri materyallerle taklit etmek bir anlamda mümkündür. Ancak bu yaylı sistemlerde bir sorun karşımıza çıkıyor. Yayımız sıkıştıkça ve gerildikçe kuvvet ile parabolik bir ilişki gözlemliyoruz. Dolayısıyla astronotumuzun üç katı iş yapması için dokuz kat kuvvet uygulaması gerekiyor. Tabii bu da sağlık açısından sıkıntılar doğurabilir. Başka bir deyişle uyguladığımız kuvvetle doğrusal değişen iş yapmak istiyoruz. ARED, tam da bunu yapıyor.

12345

Yukarıdaki görselde ARED’in bir kesitini görmekteyiz. Çalışma prensibini bisiklet pompasına benzetebiliriz. Görselde “P-atm”, uzay istasyonunda Dünya koşullarının sağlanması için istasyonun içindeki basıncı gösterir. Basınç, yeryüzündeki ile aynıdır. “P-int” ise iç (internal) basıncı temsil eder ve neredeyse sıfırdır. Astronot kaldıracı ittirip basınç uyguladığında piston yukarı doğru hareket edecektir. Bu aletin bisiklet pompasından farkı tam da bu kısımda ortaya çıkar. Bisiklet pompasında az da olsa hava bulunduğundan, havanın sıkışmasıyla iç basınç artar ve pistonu hareket ettirmemiz bir noktadan sonra imkansızlaşır. Bunu herhalde bisikletinin tekerini şişiren her çocuk deneyimlemiştir. ARED’de iç basınç sıfıra yakın olduğundan kaldıraca uygulanan basınç doğrusal bir şekilde pistonun yer değiştirmesini sağlayacaktır; çünkü içeride sıkışacak hava yoktur.

Aşağıdaki videoda ise ünlü astronot Chris Hadfield bize uzay egzersiz aletlerinin nasıl çalıştığını gösteriyor.

Özetle, astronotların Uluslararası Uzay İstasyonu’nda kemik ve kas sağlıklarını koruması çok önemlidir. Gerek uzay yürüyüşlerini en iyi şekilde gerçekleştirmeyi, gerekse de Dünya’ya döndüklerinde eski yaşam tarzlarına kısa sürede geri dönebilmeyi her astronot ister. İşte bütün bu uzay egzersizi aletleri, bu yüzden astronotlar için hayati önem taşıyor.

Alperen Erol

Hep daha fazla okumak gerekir...

Yorum

Yazar Hakkında

Alperen Erol

Avustralya'nın Monash Üniversitesi'nde makine mühendisliği öğrencisiyim. Astronomiye küçüklüğümden beri hayranlık duysam da ilk resmi tanışmamız Stephen Hawking' in kitaplarını okumakla başladı. Ve bildiklerimi burada sizlere aktarmaya çalışıyorum.