Los astronautas se mueven en un entorno único donde la gravedad está casi ausente: la órbita terrestre baja. Esta ausencia de peso transforma su día a día, incluyendo gestos tan simples como conocer su "peso". ¿Pero cómo lo hacen, cuando una báscula clásica no funciona en el espacio?
La astronauta Karen Nyberg utiliza el dispositivo de medición de masa por aceleración lineal espacial (SLAMMD) a bordo de la estación espacial.
Crédito: NASA
En la Estación Espacial Internacional (ISS), dos dispositivos ingeniosos, diseñados por la NASA y Rusia, permiten a los astronautas medir su masa corporal. Esta distinción entre peso y masa es crucial en microgravedad, donde solo la masa sigue siendo un referente fiable. Los conceptos básicos de la física se revelan aquí esenciales para garantizar su salud.
A diferencia del peso, influenciado por la gravedad, la masa corresponde a la cantidad de materia que compone un cuerpo. En la Tierra, estos dos conceptos a menudo se confunden, pero en el espacio, donde la gravedad es casi inexistente, solo la masa es medible gracias a métodos adaptados. El SLAMMD (Space Linear Acceleration Mass Measurement Device) se basa en el principio de aceleración y fuerza, formulado por Isaac Newton. Una serie de resortes aplica un empuje conocido, y un sensor óptico mide la respuesta del astronauta.
El proceso es a la vez preciso y simple: el SLAMMD calcula la aceleración en función de la velocidad y el tiempo necesario para recorrer una distancia dada. Este dato, combinado con la fuerza aplicada, permite deducir la masa corporal con una precisión de aproximadamente 0,2 kilogramos. Este dispositivo se encuentra en el módulo europeo Columbus de la ISS.
Rusia utiliza otra técnica mediante el BMMD (Body Mass Measurement Device), situado en el módulo Zvezda. Este sistema, comparable a un pogo-stick, funciona gracias a las oscilaciones provocadas por el astronauta. La frecuencia de las oscilaciones depende de la masa del usuario, permitiendo así una medida rápida y fiable.
Un astronauta usando el BMMD, el método ruso para medir la masa corporal a bordo de la ISS.
Crédito: NASA
¿Por qué esta vigilancia sobre la masa corporal? En microgravedad, los astronautas sufren pérdidas rápidas de densidad ósea y muscular. Cada mes en órbita provoca una disminución de aproximadamente el 1% de la masa ósea. Estas transformaciones requieren entrenamientos diarios intensivos y una vigilancia regular para prevenir consecuencias duraderas en su salud.
El ejercicio físico a bordo de la ISS dura dos horas al día para paliar estos efectos. Medir la masa corporal asegura un seguimiento preciso de la eficacia de las rutinas y garantiza que los astronautas mantengan una condición física óptima para su regreso a la Tierra.
¿Cuál es la diferencia entre peso y masa?
La distinción entre peso y masa puede parecer sutil, pero es fundamental en física. Estos dos conceptos, a menudo confundidos en el lenguaje cotidiano, difieren en su definición y su relación con la gravedad.
La masa es una propiedad intrínseca. Mide la cantidad de materia en un objeto, expresada en kilogramos o libras. Permanece constante, ya sea que el objeto esté en la Tierra, en la Luna o en el espacio.
El peso depende de la gravedad. Es una fuerza, calculada multiplicando la masa por la aceleración gravitacional local. Así, el peso de un objeto varía según el entorno gravitacional.
En microgravedad, como en el espacio, el peso es casi nulo. Sin embargo, la masa permanece sin cambios. Los astronautas utilizan por tanto dispositivos específicos para medir su masa, ya que las básculas tradicionales basadas en la gravedad no funcionan.