Glöm gången på månen. Forskare vill prova att springa på månen.

28 Maj 2024 1615
Share Tweet

Det var en trist och regnig dag nära Parma, Italien, när två forskare först tog sig an Dödsväggen.

Ett nöjesfält, väggen ser ut som ett enormt trätunna med toppen avsågad. Djärva motorcyklister svischar runt på insidan, kör längs den cirkulära väggen i en bedrift som verkar trotsa gravitationen.

Men träningfysiologerna Gaspare Pavei och Valentina Natalucci utförde inga motorcykelstunts - de testade en teknik för att springa på månen.

Om teamets beräkningar var korrekta, skulle framtida måninvånare springa tillräckligt snabbt inuti en cylinder för att kunna stanna på väggen, istället för att flyta ner till marken, säger Alberto Minetti, fysiolog vid Universitetet i Milano. Det tyder på att tekniken en dag kan erbjuda månboende ett nytt sätt att träna på jorden, cirka 384 000 kilometer från vår hemplanet.

Eftersom månen bara har ungefär en sjättedel av jordens gravitation, är det stor skillnad mellan att träna där och här. Lägre gravitation innebär att människors kroppar inte upplever samma fysiska påfrestningar som de gör på jorden. Att trampa på trottoaren under en löprunda eller göra armhävningar vid jordgravitation, eller 1 g, bygger muskler och stärker benen. Men på månen eller i rymden försvagas musklerna och benen blir bräckliga. Bara sex månader i rymden, har forskare visat, kan skada benen lika mycket som ett decennium av åldrande. Forskare letar efter sätt att motverka dessa skadliga effekter, säger Minetti.

Att springa horisontellt längs en cylinders väggar skapar centrifugalkraft, vilket är samma sak som håller vattnet i botten av en hink som virvlar över huvudet. Tillräcklig kraft skulle få månlöparna - och forskare som efterliknade mångravitation i Italien - att stanna på väggen och låta dem uppleva artificiell gravitation som ligger nära den gravitation de skulle känna på jorden.

Så på den gråa dagen förra juni, satte Minettis laboratoriemedlemmar Pavei och Natalucci på sig sele och tog ett stort språng för vetenskapen. Varje löpares sele fästes på ett gummiband som hängde från en nästan 40 meter hög kran. Det minskade effektivt Paveis och Nataluccis vikt, vilket efterliknade mångravitation. Sedan var det dags att lista ut hur man skulle gå från att stå vertikalt på marken till att springa horisontellt längs cylinderens väggar.

Pavei var först ut. Han sprang rakt mot väggen som ett barn som försökte med parkour. Inget lycka. Han gled försiktigt ner till marken på sitt gummiband. Efter några misslyckade försök tog Pavei en ledtråd från Dödsväggen motocyclister. Han närmade sig väggen i en vinkel, sprang moturs upp på en liten ramp vid cylinderns bas i en spiralformad bana. Plötsligt åkte Pavei runt nästan horisontellt, skor klappade väggarna, kroppen nästan parallell med marken.

"WOW", Minetti kommer ihåg att han skrek av glädje när han såg från marken. "Jag visste att fysiken och matematiken förutsåg detta," säger han, "men det är annorlunda ... när du ser det i verkligheten."

Minetti hade arbetat i nästan två år för att komma till den här punkten. Han hade organiserat logistiken med kranuthyrning och nöjesfältattraktion - och övertygade sitt universitet att godkänna experimentet. Det var "inte en mycket ortodox sorts förfrågan", säger han.

Under upprepade rundor av Pavei och Natalucci samlade teamet in data inklusive tillryggalagd sträcka, och hur länge löparnas fötter var i kontakt med väggen och hur länge de var i luften mellan stegen. Det gjorde att de kunde beräkna löparnas hastighet och uppskatta hur mycket kraft som genererades under deras sprinter - ungefär tre fjärdedelar av en g, rapporterar forskarna i majutgåvan av Royal Society Open Science.

Om månkolonister sprang åtta till nio varv om dagen, beräknade teamet, skulle det vara tillräckligt för att förhindra benförlust, även med pauser varje par varv. De baserade sin slutsats på data från tidigare studier som följde människors bentäthet efter sängvila och träning. Minettis team hade bara en dag för experiment med Dödsväggen, men han har fler frågor i åtanke, som om väggkörning direkt kunde motverka effekterna av sängvilaexperiment, vilket forskare ibland använder för att efterlikna effekterna av låg gravitation på annars friska deltagare.

Så hans universitet har godkänt att bygga en vägg av egen, kallad Moon Wall, eller M-Wall, skräddarsydd för laboratorieexperiment snarare än ett nöjesfält.

Minetti points out a minor issue for any would-be moon runners: the need for speed. They have to race pretty fast, he says, about 5 to 6 meters per second — roughly a 5-minute mile. But you don’t need to be an elite athlete to achieve this speed in short bursts, Pavei says. It’s roughly half as fast as the world record for the 100-meter dash, set by Olympic track-and-field champion Usain Bolt. Running faster, though, would generate more artificial gravity and have a greater impact on the body. If Bolt, for instance, were to sprint around the wall at top speed, he’d probably have no trouble surpassing 1 g, Pavei says. 

But to confirm that, he adds, “I would be very happy to test him.”


RELATERADE ARTIKLAR