Забудьте о ходьбе по Луне, лунные гости.
Попробуйте горизонтальный бег.
Может это начало тренда?
Физиолог-физкультурник Гаспар Павей совершает забег по внутренней части Стены Смерти. Его спринт вызвал достаточно центробежной силы, чтобы удержать его на стене. Однажды этот вид упражнений может сохранить силу костей и мышц у людей, живущих на Луне.
По последним данным ученых из Италии такой вид упражнений может противодействовать преждевременному старению организма. А все из-за низкой гравитации.
В прошлом году в дождливый день двое исследователей впервые поднялись на Стену Смерти. Этот аттракцион в парке развлечений недалеко от Пармы, Италия, выглядит как гигантская деревянная бочка со спиленным верхом. Но в этот унылый день физиологи-физиологи присвоили эту Стену для науки. Они хотели проверить ее потенциал как новый способ тренировки — на Луне!
Обычно смельчаки на мотоциклах проносятся вдоль круглой стены Смерти с внутренней стороны. Это подвиг, который, кажется, бросает вызов гравитации. Но Гаспаре Павей и Валентина Наталуччи не собирались выполнять трюки на мотоциклах. Действительно, мотоциклов не было. Они бежали на середине стены выполняя равномерное круговое движение.
И, по словам Альберто Минетти, если они все правильно рассчитали, это покажет будущим обитателям Луны, как пробегать по стене, не падая на землю.
Гравитация
Зачем беспокоиться? Физиолог Минетти работает в Миланском университете в Италии. Его команда изучала, как они могли бы дать жителям Луны способ поддерживать свое тело сильным в условиях отличной от земной силе гравитации.
Удары ногами по асфальту во время пробежки или отжимания от пола против силы тяжести Земли — обозначаемой как 1 g — наращивают мышцы и укрепляют кости. Но на Луне или в космосе мышцы ослабевают, а кости становятся хрупкими. Всего шесть месяцев в космосе, как показали исследователи, кости могут деградировать так же сильно, как десятилетнее старение. И ученые ищут способы избежать этого, объясняет Минетти.
Горизонтальный бег вдоль изогнутой стенки цилиндра создает, так называемую центробежную силу. Это то же самое, что удерживать воду на дне ведра, когда его крутят над головой. Достаточная сила удержала бы бегунов по Луне — и ученых, имитирующих лунную гравитацию в Италии, — на стене. Они также испытали бы силу, которая была бы в точности имитирующей гравитацию, которую они обычно ощущают на Земле.
Любите бегать?
Итак, в тот серый июньский день прошлого года Павей и Наталуччи из лаборатории Минетти совершили гигантский скачок в науке.
Каждый надел ремни безопасности, прикрепленные к тросу тарзанки. Этот трос, в свою очередь, свисал с крана высотой почти 40 метров (130 футов). Эта эластичная подвеска эффективно уменьшил вес Павеи и Наталуччи, имитируя лунную гравитацию.
Затем ученым пришлось придумать, как перейти от стояния на земле к бегу боком вдоль стен цилиндра.
Павей поднялся первым. Он бросился прямо на стену, как ребенок, пытающийся заняться паркуром.
Безуспешно.
Он мягко соскользнул на землю на своем канате для тарзанки. После еще нескольких неудачных попыток Павей последовал примеру мотоциклистов «Стены смерти». Он приблизился к стене под углом. Он побежал против часовой стрелки вверх по небольшому пандусу у основания цилиндра по спиральной траектории. Внезапно Павей оказался почти горизонтальным. Его ботинки шлепали по стенам. Его тело было почти параллельно земле.
“ВАУ!” — Минетти вспоминает, как кричал от восторга, наблюдая за происходящим с земли. “Я знал, что физика и математика предсказали это, — говорит он, — но все по-другому. … когда вы видите это в реальности”.
Преимущество горизонтального бега
Минетти работал почти два года, чтобы достичь этой точки. Он договорился об аренде крана и о том, как воспользоваться временем простоя у Стены Смерти. Ему также пришлось убедить свой университет согласиться на эксперимент. Это была “не очень ортодоксальная просьба”, — говорит он.
Во время повторных пробежек Павеи и Наталуччи команда собрала данные. Они включали, как далеко они продвинулись, как долго их ноги соприкасались со стеной и как долго они находились в воздухе между шагами.
Эти данные позволяют рассчитать скорость бегунов и точно оценить, сколько силы было сгенерировано во время их спринта Это достигло примерно трех четвертей g, сообщают ученые в майском докладе Королевского общества открытых научных исследований.
По расчетам команды, если лунные колонисты пробегали восемь-девять кругов в такой структуре в день, этого должно быть достаточно, чтобы избежать потери костной массы, даже если они останавливались на перерыв каждые несколько кругов. Они обосновали этот вывод на данных предыдущей работы, в ходе которой отслеживалась плотность костной ткани людей после постельного режима и физических нагрузок.
У команды Минетти был всего один день, чтобы провести эти эксперименты у Стены Смерти. Теперь у него есть дополнительные вопросы, например, может ли бег по стенам напрямую нейтрализовать эффекты экспериментов с постельным режимом. Ученые иногда используют эти тесты, чтобы имитировать воздействие низкой гравитации на здоровых людей.
Миланский университет также планирует построить собственную стену — Лунную стену или M-Wall. Она будет создана специально для лабораторных тестов команды.
Минетти указывает на небольшую проблему для любого потенциального бегуна по Луне: потребность в скорости. Чтобы это сработало, вы должны бежать довольно быстро, говорит он. Речь идет о скорости 5-6 метров в секунду, что эквивалентно пробежке мили примерно за 5 минут.
Вам не нужно быть элитным спортсменом, чтобы бежать так быстро, говорит Павей. Это примерно вдвое быстрее, чем мировой рекордсмен в беге на 100 метров, олимпийский чемпион Усэйн Болт. Но бег быстрее, чем на тестовых заездах, создаст больше искусственной силы тяжести. И это принесет больше пользы организму. Если бы Болт, например, пробежался по стене на максимальной скорости, у него, вероятно, не возникло бы проблем с превышением 1 g, говорит Павей.
Чтобы подтвердить это, добавляет он: “Я был бы очень рад протестировать его”.
