การวิ่งแนวนอนบนผนังด้านในของโครงสร้างวงกลมในถิ่นฐานบนดวงจันทร์
(royalsocietypublishing.org)- ในการพำนักระยะยาวบนดวงจันทร์ ปัญหาคือ กล้ามเนื้อลีบ มวลกระดูกลดลง และการควบคุมของระบบหัวใจและปอดกับระบบประสาทลดลง จึงมีการพิจารณาวิธีออกกำลังกายทางเลือกที่ให้ผู้พำนักวิ่งแนวนอนบนผนังด้านในของทรงกระบอกนิ่ง เพื่อสร้างแรงโน้มถ่วงเทียมด้วยตัวเอง
- การทดลองใช้โครงสร้าง Wall of Death ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 10 เมตร และสายบันจี้ที่แขวนจากเครนสูง 36 เมตร เพื่อลดน้ำหนักตัวลง 83% และจำลองแรงโน้มถ่วงบนดวงจันทร์ โดยมีผู้เข้าร่วม 2 คนวิ่งบนผนังวงกลม
- หลังลอง 5–8 ครั้ง ผู้เข้าร่วมก็เริ่มออกตัวได้โดยไม่ต้องช่วย และในการวิ่งที่นำมาวิเคราะห์ 14 ครั้ง ทั้งหมดวิ่งได้อย่างน้อย 1 รอบ ความเร็วบนผนังอยู่ที่ 5.38–6.45m/s เฉลี่ย 5.93±0.45m/s
- ความเร็วนี้เท่ากับ ค่าความปลอดภัย 1.48–1.78 เมื่อเทียบกับความเสี่ยงต่อการตก และแรงปฏิกิริยาจากพื้นสูงสุดโดยประมาณขณะเท้าแตะผนังคำนวณได้เป็น 1.67–2.42 เท่าของน้ำหนักตัวบนโลก ซึ่งอยู่ในระดับเพียงพอที่จะป้องกันการดูดกลับของแคลเซียมในกระดูก
- การวิ่งสั้น ๆ เพียงวันละ 8–9 รอบ รวม 40–45 วินาที อาจให้แรงกระตุ้นต่อโครงกระดูก กล้ามเนื้อ ระบบหัวใจและปอด และระบบประสาทได้พร้อมกัน แต่จำนวนตัวอย่างยังน้อย และจำเป็นต้องมีการศึกษาภาวะนอนพักบนเตียงแบบเฉพาะทาง
ปัญหาการออกกำลังกายในแรงโน้มถ่วงต่ำบนดวงจันทร์กับการวิ่งบนผนังวงกลม
- สำหรับการตั้งถิ่นฐานและการพำนักระยะยาวบนดวงจันทร์ การได้รับแรงโน้มถ่วงต่ำอาจส่งผลเสียต่อ สมรรถภาพหัวใจและปอด ระบบกล้ามเนื้อและกระดูก รวมถึงการควบคุมท่าทางและการเคลื่อนไหวของระบบประสาท
- การเดินในแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์ทำให้สมดุลระหว่างพลังงานจลน์และพลังงานศักย์ของจุดศูนย์กลางมวลของร่างกายถูกรบกวน ช่วงความเร็วถูกจำกัดให้อยู่ในระดับต่ำ และผลการฝึกก็ลดลง
- การเคลื่อนที่แบบเด้ง เช่น วิ่ง skipping หรือ hopping เร็วกว่าการเดิน แต่ในแรงโน้มถ่วงต่ำอาจเกิดความไม่สอดคล้องเชิงกลของชุดกล้ามเนื้อ-เอ็น และความเร็วในการทะยานขึ้นในแนวดิ่งลดลง
- ทางเลือกเดิมต่างก็มีข้อจำกัด
- การออกกำลังต่อเนื่องความเข้มต่ำหรือการออกกำลังแบบ interval ความเข้มสูงใช้รักษาสมรรถภาพหัวใจและปอดได้ แต่มีผลต่อ มวลกล้ามเนื้อและกระดูก น้อย
- การออกกำลัง plyometric แบบเลื่อนแสดงศักยภาพในการรักษาการทำงานของหัวใจและปอดกับระบบกล้ามเนื้อและกระดูก แต่ต่างจากการเดินแบบบนโลก และอาจกระตุ้นการทรงตัวกับการควบคุมการเคลื่อนไหวได้ไม่พอ
- การจำลองแรงโน้มถ่วงด้วยเครื่องหมุนเหวี่ยงมีผลบวกต่อการทำงานของกล้ามเนื้อ แต่เครื่องหมุนเหวี่ยงที่ทำให้เดินได้บนดวงจันทร์มีความยากทางเทคนิคและต้องการพลังงานสูง
- วิธีที่เสนอคือโครงสร้างที่ให้ผู้พำนักบนดวงจันทร์วิ่งบนผนังวงกลมแนวตั้งด้านในในทิศขนานกับพื้นผิวดวงจันทร์ และได้รับแรงโน้มถ่วงเทียมที่สูงขึ้นจาก ความเร่งสู่ศูนย์กลาง
การออกแบบการทดลองที่ใช้ Wall of Death
- การทดลองใช้ Wall of Death แบบสวนสนุก
- รัศมี 4.73m เส้นรอบวง 29.7m
- โครงสร้างผนังไม้
- ที่พื้นมีทางลาดสำหรับเร่งความเร็วกว้าง 0.8m เอียง 30°
- บนโลก มนุษย์วิ่งด้วยกล้ามเนื้อสองขาให้เคลื่อนที่บนโครงสร้างนี้อย่างเสถียรได้ยาก แต่ในแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์ ความเร็วขั้นต่ำที่ต้องใช้ลดลง จึงเป็นไปได้ในทางทฤษฎี
- เพื่อจำลองแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์ จึงถอดหลังคาออกและนำสายยางบันจี้จัมป์สองเส้นต่อแบบอนุกรมแขวนกับเครนสูง 36 เมตร
- น้ำหนักของผู้เข้าร่วมถูกลดลง 83% ให้เหลือ 1/6 ของน้ำหนักตัวบนโลก และตรวจสอบด้วยตาชั่งดิจิทัลขณะอยู่ในท่านอนตะแคง
- มีผู้เข้าร่วม 2 คน
- ชายอายุ 36 ปี สูง 1.78m หนัก 60kg
- หญิงอายุ 33 ปี สูง 1.70m หนัก 62kg
- เนื่องจากสายรัดตัวและเชือกเชื่อมต่อ การเคลื่อนไหวของแขนด้านบนในท่าแนวนอนจึงถูกจำกัด และแขนข้างนั้นไม่แกว่ง แต่จับเชือกแขวนไว้
ความเร็วที่ต้องใช้และเงื่อนไขทางฟิสิกส์
- ใน Wall of Death แรงหนีศูนย์กลาง ที่เกิดขึ้นขณะเคลื่อนที่เป็นวงกลมตามผนังและแรงเสียดทานของผนังจะช่วยป้องกันไม่ให้ไถลลงด้านล่าง
- บนโลก หากใช้เงื่อนไขรัศมี 4.7m และสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิต 0.8 ความเร็วขั้นต่ำตามแบบจำลองมวลจุดคือ 7.59m/s หรือ 27.3km/h
- นักวิ่งและมอเตอร์ไซค์จริงไม่ใช่มวลจุด และเมื่อคำนึงถึงตำแหน่งจุดศูนย์กลางมวล ความเร็วที่นักวิ่งต้องใช้บนโลกคำนวณได้ประมาณ 30.4km/h จึงถือว่ายากสำหรับการวิ่งของมนุษย์
- บนดวงจันทร์ที่แรงโน้มถ่วงเป็น 1/6 ของโลก ความเร็วขั้นต่ำเชิงทฤษฎีในโครงสร้างเดียวกันลดลงเหลือ 12.5km/h หรือมากกว่า 3.5m/s
- อุปกรณ์จำลองแรงโน้มถ่วงดวงจันทร์ในการทดลองบนโลกมีสายบันจี้ที่ดึงร่างกายขึ้นด้านบนพร้อมกับสร้างแรงเล็กน้อยในทิศเข้าสู่ศูนย์กลาง ดังนั้นความเร็วที่ต้องใช้ในการทดลองจริงจึงถูกปรับเป็น 13.1km/h หรือ 3.63m/s
- ระหว่างวิ่งแนวนอน ร่างกายต้องเอียงขึ้นเล็กน้อย ท่านี้มีไว้เพื่อปรับสมดุลระหว่างทอร์กจากการกระจายมวลของร่างกายทั้งตัวกับทอร์กตรงข้ามจากแรงหนีศูนย์กลาง
ผลการวิ่งจริง
- ในช่วงต้นของเซสชันการทดลองหนึ่งวัน ผู้เข้าร่วมคุ้นเคยกับการวิ่งแนวนอนที่ไม่คุ้นเคยได้อย่างรวดเร็วหลัง ลองเพียง 5–8 ครั้ง
- หลังจากนั้น ผู้เข้าร่วมทั้งสองคนวิ่งคนละ 7 ครั้ง รวมเป็น 14 ครั้งที่วิเคราะห์ได้
- การวิ่งแต่ละครั้งหลังการเร่งความเร็วช่วงต้นจนถึงก่อนลดความเร็ว ครอบคลุมอย่างน้อยหนึ่งรอบ หรือ 29.7m ขึ้นไป
- ใช้ทางลาดเพื่อเร่งความเร็ว และเมื่อจบการวิ่งก็ลดความเร็วลง พร้อมลงจากท่าแนวนอนบนผนังสู่ท่ายืนตรงบนพื้นอย่างปลอดภัย
- ไม่มีการบาดเจ็บ
- ความเร็วในการวิ่งบนผนังเฉลี่ย 5.93±0.45m/s และอยู่ในช่วง 5.38–6.45m/s
- ความเร็วนี้เท่ากับค่าความปลอดภัย 1.48–1.78 เมื่อเทียบกับเงื่อนไขขั้นต่ำเพื่อหลีกเลี่ยงความเสี่ยงจากการตก ใกล้เคียงกับช่วงค่าความปลอดภัยของการขี่มอเตอร์ไซค์ใน Wall of Death บนโลก
- ความยาวก้าวเฉลี่ยและตัวชี้วัดการเดิน/วิ่งมีดังนี้
- ความยาวก้าว: 3.78±0.29m
- ความถี่การก้าว: 1.58±0.17Hz
- เวลาสัมผัส: 0.176±0.017 วินาที
- duty factor: 0.27±0.01
- เมื่อรวมสเต็ปทั้งหมด 194 สเต็ป ช่วงความเร็วขยายเป็น 4.60–7.50m/s
- เช่นเดียวกับการวิ่งบนโลกโดยทั่วไป ความเร็วที่สูงขึ้นทำได้หลัก ๆ ด้วยความถี่การก้าวที่สูงขึ้น ความยาวก้าวค่อนข้างคงที่ ส่วนเวลาสัมผัสและ duty factor ลดลงเมื่อความเร็วเพิ่มขึ้น
กลศาสตร์การวิ่งและแรงปฏิกิริยาจากพื้น
- ที่ความเร็วที่สังเกตได้ มุมเอียงที่คาดการณ์เฉลี่ยอยู่ที่ 12.4°±1.9° ช่วง 10.4°–14.9°
- แรงปฏิกิริยาจากพื้นแนวดิ่งเฉลี่ยของการวิ่งแนวนอนบนผนังเท่ากับ 1.13±0.16 เท่าของน้ำหนักตัวบนโลก และค่าสูงสุดโดยประมาณเท่ากับ 2.04±0.29 เท่า
- ช่วงค่าเฉลี่ย: 0.93–1.34 เท่า
- ช่วงค่าสูงสุด: 1.67–2.42 เท่า
- ในเซสชันแยกต่างหากที่ห้องปฏิบัติการ LOOP ผู้เข้าร่วมกลุ่มเดียวกันวิ่งบน treadmill และอุปกรณ์พยุงน้ำหนักตัว ภายใต้เงื่อนไข 1g, 0.8g, 0.5g, 0.17g
- ความเร็วสูงสุดคือ 5.28m/s ที่ 0.17g, 5.75m/s ที่ 0.5g, 6.25m/s ที่ 0.8g และ 6.94m/s ที่ 1g
- แรงปฏิกิริยาจากพื้นแนวดิ่งค่าเฉลี่ย·ค่าสูงสุดที่ความเร็วสูงสุดคือ 0.85·1.54 เท่าที่ 0.17g, 1.44·2.60 เท่าที่ 0.5g, 1.94·3.51 เท่าที่ 0.8g และ 2.09·3.79 เท่าที่ 1g
- การวิ่งบน treadmill ที่จำลองแรงโน้มถ่วงดวงจันทร์ในแนวดิ่งมีจลนศาสตร์แตกต่างอย่างชัดเจนจากการวิ่งแนวนอนใน Wall of Death
- การวิ่งแนวดิ่งในแรงโน้มถ่วงดวงจันทร์มีความยาวก้าวยาวกว่ามาก และ duty factor ลดลงอย่างมาก
- เงื่อนไข 0.5g และ 0.8g ใกล้เคียงกับการวิ่ง 1g และข้อมูลสเต็ปของ Wall of Death มากกว่า
- ตัวชี้วัดไร้มิติ Strouhal แสดงว่าการวิ่งแนวนอนใน Wall of Death มีความคล้ายคลึงเชิงพลวัตกับการวิ่งบนโลกทั่วไป
- ค่า Strouhal ของการวิ่งแนวนอนใน Wall of Death บนดวงจันทร์อยู่ที่ประมาณ 0.80–1.10
- ใน LOOP ช่วงเดียวกันนี้ปรากฏเฉพาะที่ 0.50g ขึ้นไป
- การวิ่งแนวดิ่งความเร็วสูงที่ 0.17g แสดงกลศาสตร์ผิดปกติ โดยอยู่ที่ประมาณ 0.55–0.65
การกระตุ้นกล้ามเนื้อ กระดูก และระบบประสาท
- การวิ่งใน Wall of Death ทำในช่วง 5–7m/s ซึ่งเร็วกว่าความเร็วขั้นต่ำเพื่อป้องกันการไถลมาก และมาพร้อมความถี่การก้าวสูง 2.5–4Hz
- ในการวิ่งเร็วเช่นนี้ งานเชิงกลรวมที่หน่วยกล้ามเนื้อ-เอ็นต้องทำอาจมากกว่าการวิ่งตัวตรงบนพื้นผิวดวงจันทร์
- การกระตุ้นกระดูกคำนวณโดยเปรียบเทียบกับผลการฝึกกระโดดในการศึกษาภาวะนอนพักบนเตียงก่อนหน้า
- ในการศึกษาภาวะนอนพักบนเตียง 60 วัน เซสชันฝึกกระโดด 48 ครั้ง เฉลี่ยวันละ 0.8 ครั้ง ป้องกันความเสื่อมหลายด้าน รวมถึงการสูญเสียความหนาแน่นของกระดูกและปริมาณแคลเซียม
- เซสชันดังกล่าวมีการกระโดดเฉลี่ย 78 ครั้ง แรงปฏิกิริยาจากพื้นสูงสุดเฉลี่ย 3.6kN เท่ากับ 4.8 เท่าของน้ำหนักตัวรวม หรือ 2.4 เท่าต่อขาหนึ่งข้าง
- หากสมมติว่าแรงปฏิกิริยาจากพื้นสูงสุดต่อสเต็ปขณะวิ่งที่ 6m/s ใน Wall of Death เท่ากับ 2.2 เท่า จำนวนสเต็ปที่ต้องใช้เพื่อให้ได้แรงปฏิกิริยาจากพื้นสะสมเท่ากันคำนวณได้เป็น 170 สเต็ป
- ภายใต้เงื่อนไขเส้นรอบวง 30m และความถี่การก้าว 3.2Hz หนึ่งรอบใช้เวลา 5 วินาที และประกอบด้วย 16 สเต็ป
- 10–11 รอบทุก 1.25 วัน
- หรือ 8–9 รอบต่อวัน
- เวลาการออกกำลังกายรวม 40–45 วินาที
- วิธีนี้ได้รับการพิจารณาควบคู่กับเงื่อนไขของแรงกระแทกแบบไดนามิกสูง ระยะสัมผัสระดับ 40–60 ครั้งต่อวัน และการหลีกเลี่ยงเซสชันยาว
- ในแง่ระบบประสาท รูปแบบการเดิน/วิ่งคล้ายการวิ่งทั่วไปบนโลกและเกี่ยวข้องกับหลายข้อต่อ จึงต้องใช้ทั้งแรงขับเคลื่อนและการรักษาท่าทางร่วมกัน
- การออกกำลัง plyometric แบบเลื่อนหรือ cycle ergometer ให้แรงกระตุ้นต่างจากการเดิน/วิ่งแบบ Wall of Death เพราะมีข้อจำกัดลำตัวหรือขาดโจทย์การทรงตัวแบบไดนามิก
ความเข้มข้นด้านเมแทบอลิซึมของหัวใจและปอดกับการใช้งานในถิ่นฐานดวงจันทร์
- แม้ไม่ได้วัดการใช้ออกซิเจนโดยตรง แต่มีการประเมินความต้องการด้านเมแทบอลิซึมขั้นต่ำของการวิ่ง Wall of Death จากต้นทุนเมแทบอลิซึมของการวิ่งบนโลกและสมการถดถอยของการวิ่งในแรงโน้มถ่วงต่ำ
- เมื่อใช้ช่วง 5.5–6.5m/s และแรงโน้มถ่วงเทียมที่สอดคล้องกัน 0.5g–0.73g การใช้ออกซิเจนประเมินได้ที่ 54–74mlO₂/kg/min
- คาดว่านักบินอวกาศใน Artemis Program จะได้รับการฝึกให้มีค่าใช้ออกซิเจนสูงสุดบนโลกระดับประมาณ 40mlO₂/kg/min
- ดังนั้นความเข้มข้นโดยประมาณของการวิ่ง Wall of Death จึงสอดคล้องกับระดับที่กระตุ้นการปรับตัวของระบบหัวใจและปอดในการออกกำลังกายแบบ interval ความเข้มสูงได้
- อย่างไรก็ตาม ค่าเหล่านี้ไม่ใช่ค่าที่วัดโดยตรง และต้องประเมินด้วยการทดลองเพิ่มเติมใน Wall of Death จริง
- บนดวงจันทร์ อคติจากการจำลองในการทดลองบนโลกอาจหายไป
- จุดที่ต้องใช้ความเร็วเชิงสัมผัสสูงขึ้นเพราะองค์ประกอบทิศเข้าสู่ศูนย์กลางที่เกิดจากสายบันจี้
- จุดที่แขนขาเผชิญแรงโน้มถ่วงโลกที่เหลืออยู่ระหว่างการแกว่ง
- จุดที่ต้องเร่งมวลเพิ่มราว 9kg จากสายรัด เชือก และอุปกรณ์แขวนพยุง
- หากฝึกเฉพาะทางล่วงหน้าให้คุ้นเคยกับการเคลื่อนที่แนวนอน ก็อาจช่วยให้เคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่ำลงได้แม้ใน Wall of Death ขนาดเล็กกว่าบนดวงจันทร์
- เมื่อพิจารณาข้อจำกัดในการขนส่งหรือก่อสร้างอุปกรณ์ออกกำลังกายเฉพาะทางบนดวงจันทร์ วิธีนี้อาจใช้ผนังของโครงสร้างอยู่อาศัยทรงวงกลม และทำเป็นสถานที่แบบพาสซีฟที่ ไม่ต้องใช้พลังงานไฟฟ้าเพิ่มเติม
- ข้อสรุปยังมีข้อจำกัด
- จำนวนตัวอย่างน้อย เพียง 2 คน
- เป็นการทดลองภาคสนามที่ไม่ปกติ การวัดจลนศาสตร์จึงไม่ละเอียดมาก
- จำเป็นต้องมีการศึกษาภาวะนอนพักบนเตียงแบบเฉพาะทางในอนาคต
- เมื่อการวิ่งแนวดิ่งบนดวงจันทร์ถูกจำกัดจากแรงโน้มถ่วงต่ำ การวิ่งแนวนอนบนผนังวงกลมจะทำให้รูปแบบการเดิน/วิ่งที่เป็นไปไม่ได้บนโลกสามารถทำได้อย่างเสถียรบนดวงจันทร์ และสร้างแรงโน้มถ่วงเทียมเพียงพอสำหรับคงสมรรถภาพหัวใจและปอด ความสามารถในการเคลื่อนไหว และสถานะแร่ธาตุในกระดูก ด้วยการวิ่งประจำวันระยะสั้น
1 ความคิดเห็น
ความคิดเห็นจาก Hacker News
ต้องคลิกหลายครั้งกว่าจะไปถึงวิดีโอข้อมูลเสริม: https://rs.figshare.com/articles/media/a_participant_running...
อาจจะดีกว่าถ้า เปลี่ยนทิศทางบ่อย ๆ
สงสัยว่าเป็นเพราะทิศทางของแรงโน้มถ่วง หรือเพราะมุมของร่างกายดูไม่เหมือนแนวนอนอย่างสมบูรณ์จนมุมที่เท้าแตะพื้นดูแปลกไป หรือเป็นเพราะลักษณะทางสรีรวิทยาของแต่ละคน
ไม่เห็นมีการพูดถึงพื้นผิวที่หมุนได้
ถ้าเป็น ยิมแรงโน้มถ่วง ทรงกระบอกเรียวที่มีผนังปรับมุมได้และปรับความเร็วการหมุนได้ น่าจะสร้าง “แรงโน้มถ่วง” ที่มากกว่านี้ได้อย่างนุ่มนวล
แรงโน้มถ่วงจากการหมุนทำให้ทำได้ทั้งกายบริหารแบบใช้น้ำหนักตัว การฝึกแกนกลางลำตัว คาร์ดิโอแบบอยู่กับที่หรือใช้พื้นที่น้อยอย่างจักรยานในร่ม เกม VR โยคะ หรือแม้แต่นอนหลับ
แก้ไข: ผมพลาดส่วนที่ว่า “แต่เครื่องหมุนเหวี่ยงบนดวงจันทร์ที่เดินอยู่ภายในได้จะก่อให้เกิดความท้าทายทางเทคนิค”
แต่ผมก็คิดว่าสุดท้ายคงเลี่ยงไม่ได้ มันมีประโยชน์กว่ามากทั้งทางร่างกายและจิตใจ “พื้นผิวที่หมุนได้” เป็นโจทย์ที่เรียบง่ายเมื่อเทียบกับ “สุขภาพทรุดจากแรงโน้มถ่วงต่ำ” หรือ “เบื่อตายจากการวิ่งวนเป็นวงกลม”
อุปกรณ์แบบนี้อาจแก้ ปัญหาการคลอดบุตรนอกโลก ได้ด้วย ลอง “ปั่นให้หมุน” กระต่ายอวกาศดู แล้วมาดูผลกัน! หวังว่าจะไม่ใช่ทริบเบิลนะ
ในอาณานิคมแรงโน้มถ่วงต่ำ พื้นที่หมุนได้น่าจะแพร่หลายแน่นอน มีใครจะทำสตาร์ทอัพไหม?
ถ้าอยู่เป็นเวลานาน กล้ามเนื้อและกระดูกจะแข็งแรงขึ้น จึงมีโอกาสที่กลุ่มฟิตเนสหรือเหล่านักกีฬาอาชีพจะสนใจ
ยังเป็นการซ้อมใหญ่ที่ดีก่อนจะสร้างและใช้งานของแบบนี้บนดาวอังคารหรือดวงจันทร์ด้วย ถ้าทำให้ใช้งานได้บนโลกได้ ในแรงโน้มถ่วงต่ำก็จะง่ายกว่าเพราะต้องการความเร่งน้อยกว่า
รถไฟหรือรถไฟเหาะบนรางวงกลมที่เอียงเล็กน้อยก็น่าจะทำได้ มุมเอียงเล็ก ๆ ก็แค่ย้ายเวกเตอร์แรงโน้มถ่วงไปในทิศทางตั้งฉากกับพื้นเท่านั้น
ที่มันไม่แพร่หลายก็คงมีเหตุผลบางอย่าง
แน่นอนว่าเมื่อใดต้องเปิดแอร์ล็อก ก็แค่หยุดการหมุนก็ได้
หรือถ้าเอาไปไว้ในวงโคจร ปัญหาแบบนี้จะง่ายขึ้น และยังไม่ต้องกังวลเรื่องเกราะป้องกันรังสีช่วงกลางวัน/กลางคืนหรือระบบทำความร้อนมากนัก
ข้อเสียที่ว่า “เครื่องหมุนเหวี่ยงบนดวงจันทร์ที่เดินอยู่ภายในได้จะก่อให้เกิดความท้าทายทางเทคนิคและต้องใช้พลังงานมาก” นี่ค่อนข้างตลก
“ความท้าทายทางเทคนิค” นั่นแหละคือสัญญาณบอกว่าอยู่บนดวงจันทร์ไม่ใช่หรือ
ระบบหมุนที่เสถียรน่าจะอยู่ในกลุ่มโจทย์บนดวงจันทร์ที่เรียบง่ายที่สุด ถ้าทำไว้ในเปลือกสภาพแวดล้อมที่มีอยู่แล้ว ก็น่าจะใช้เทคโนโลยีค่อนข้างต่ำได้
การรักษาการหมุนในแรงโน้มถ่วงต่ำควรมี การใช้พลังงาน ต่ำมาก การสูญเสียก็น่าจะมีแค่แรงเสียดทานที่จุดหมุน กับตุ้มน้ำหนักควบคุมตำแหน่งเพื่อรักษาสมดุลตามการเคลื่อนไหวของมนุษย์ ซึ่งทั้งสองอย่างน่าจะน้อย
อย่างไรก็ตาม วิธีแก้แบบไม่ต้องใช้เทคโนโลยีที่เสนอมาก็คุ้มค่าต่อการลงทุน และสมจริงสำหรับช่วงเริ่มต้นหรือด่านหน้าแบบที่มีคนอยู่ไม่บ่อย
ในที่สุดก็ได้เป็นคนที่มีประสบการณ์เกี่ยวข้องอย่างประหลาดแล้ว ในปี 2012 ผมสร้างแพลตฟอร์มวงกลมหมุนขนาดใหญ่ เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 6 เมตร หรือก็คือ วงล้อแฮมสเตอร์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก[1]
ถ้าวิ่งเล่นสั้น ๆ ก็สนุกและแปลกใหม่ดี แต่คนส่วนใหญ่จะเวียนหัวหลังจ็อกกิ้งไปไม่กี่นาที พื้นโค้งยังมีความเสี่ยงล้มด้วย
จริง ๆ แล้วมันถูกใช้เหมือนชิงช้าเสียมากกว่า แต่ไม่รู้ว่าบนดวงจันทร์จะทำแบบนั้นได้ไหม
ผมกังขาว่าประสบการณ์บนดวงจันทร์จะดีกว่ามากหรือไม่ โดยเฉพาะเมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางที่เสนอเล็กกว่านี้อีก
มีเหตุผลอะไรที่ของอย่าง เครื่องกรรเชียงบกแบบใช้น้ำ จะใช้บนดวงจันทร์ไม่ได้หรือ? อาจเพิ่มเสื้อกั๊กถ่วงน้ำหนักหรือเบาะนั่งถ่วงน้ำหนักได้ด้วย
การกรรเชียงเป็นการออกกำลังแทบทั้งตัว และดูไม่ได้พึ่งแรงโน้มถ่วงมากขนาดนั้น
ในทางทฤษฎี ท่าคอมพาวด์หลัก ๆ อย่างสควอตหรือเดดลิฟต์กระตุ้นกล้ามเนื้อเกือบทั้งหมดของร่างกาย จึงน่าจะช่วยได้มาก แค่ยกหนักสัปดาห์ละ 2–3 ครั้งก็ให้การเติบโตของกล้ามเนื้ออย่างต่อเนื่องได้ไม่น้อย
แน่นอนว่าในอวกาศไม่มีน้ำหนัก จึงยกเวทตามตัวอักษรไม่ได้ แต่สร้างแรงต้านได้ด้วยยางยืด อุปกรณ์นิวแมติก ฯลฯ
การกรรเชียงดีมากเพราะได้ทั้งการฝึกแรงต้านและคาร์ดิโอพร้อมกัน
บนดวงจันทร์ก็มีแรงโน้มถ่วง เพียงแค่อ่อนกว่า ไม่มีใครพิจารณาให้สควอตและเดดลิฟต์หินก้อนยักษ์กันเลยหรือ? ถ้าเอาหินดวงจันทร์ใส่ตะกร้าใบใหญ่ ๆ ไปเรื่อย ๆ สุดท้ายมันก็หนักได้อยู่ดี
“การออกกำลังต่อเนื่องความเข้มต่ำหรือการฝึกแบบอินเทอร์วัลความเข้มสูงบนเออร์โกมิเตอร์อาจช่วยรักษาสมรรถภาพหัวใจและปอดได้ แต่มีผลต่อมวลกล้ามเนื้อและมวลกระดูกน้อย”
ใน Imperial Earth ของ Arthur C. Clarke มีลู่วิ่งจักรยานทรงวงกลมภายในยานอวกาศแรงโน้มถ่วงต่ำ
ตัวเอกปั่นวนรอบลู่นั้นด้วยความเร็วสูงมากเพื่อฝึกเตรียมรับแรงโน้มถ่วงของโลก จนรู้สึกได้ถึง 1G
นึกถึงการวิ่งบนผนังวงกลมใน 2001 Space Odyssey เมื่อกว่า 50 ปีก่อน: https://youtu.be/1wJQ5UrAsIY
เลยสงสัยว่าทั้งสองทิศทางจะให้ความรู้สึกเหมือน “ขึ้นเนิน” กับ “ลงเนิน” ตามลำดับหรือไม่ ถ้าเป็นเพื่อการฝึก ก็น่าจะเลือกแบบขึ้นเนิน
ไม่แน่ใจว่าจากตัวภาพยนตร์อย่างเดียวมีข้อมูลพอจะคำนวณได้ไหมว่าส่วนที่หมุนนั้นหมุนไปทางไหน
การวิ่งวนเป็นวงกลมฟังดูเหมือนเป็นวิธีที่ยอดเยี่ยมในการเอาชนะความเบื่อ
ข้าง ๆ อุปกรณ์ที่ชื่อเหมาะเจาะว่า Wheel-of-Death ยังมีห้องเฉพาะสำหรับนั่งดูสีแห้ง และตามเอกสารประชาสัมพันธ์บอกว่ามันคล้ายกับการดูนก
ไม่เข้าใจว่าทำไมการเดินด้วยทั้งร่างกายถึงเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการป้องกันกล้ามเนื้อลีบและการสูญเสียแร่ธาตุในกระดูก เพราะแม้แต่บนโลกมันก็ไม่ใช่วิธีที่ดีที่สุด
แนวทางที่ดีกว่าน่าจะเป็นการ ยกน้ำหนัก ด้วยยางยืดหรือหินดวงจันทร์
แล้วก็ทำสถิติใหม่บนดวงจันทร์ในท่าอย่างเดดลิฟต์หรือสควอต
พูดให้แม่นยำขึ้นคือ วิธีใด ๆ อย่างยางยืดหรือการยกเวตที่เคยลองบนโลก ล้วนรวมการเดินด้วยทั้งร่างกายภายใต้สนามแรงโน้มถ่วงสูงในปริมาณมากอยู่ด้วย
การเข้ายิมสัปดาห์ละ 3 ครั้ง ครั้งละหนึ่งชั่วโมงเพื่อทำสควอตและเดดลิฟต์ให้ผลลัพธ์ยอดเยี่ยมได้ แต่ไลฟ์สไตล์นั้นก็รวมถึงการได้รับแรงโน้มถ่วง 1G ตลอด 24 ชั่วโมงด้วย
ถ้าเล่น สเกตบอร์ด บนดวงจันทร์คงสุดยอดไปเลย
https://what-if.xkcd.com/124/