Sử dụng cua trong thí nghiệm không trọng lượng

Nghiên cứu có thể giúp các nhà du hành làm việc trong không gian dễ dàng hơn.

Một nhóm sinh viên Đại học Aberdeen (Scotland) mới đây đã đưa những con cua lên một chiếc máy bay của Cơ quan Vũ trụ châu Âu, để kiểm nghiệm phản ứng của chúng trong điều kiện không trọng lượng. Trạng thái này xuất hiện trong một thời gian ngắn, khi máy bay lượn theo đường parabol.

Đây là một trong số ít cách mô phỏng môi trường vũ trụ mà không cần ra khỏi bầu khí quyển trái đất. Theo các nhà nghiên cứu, thí nghiệm này có thể giúp thiết kế những robot hiệu quả trong tương lai, chuyên làm việc trong những môi trường không trọng lượng. Đồng thời, nó cũng giúp chúng ta hiểu rõ hơn phản ứng của cơ thể người trước những điều kiện này.

Trong thí nghiệm, nhóm nghiên cứu sử dụng loài cua biển Anh (carcinus maenus), vì loài này có khả năng giữ thăng bằng khá tốt. Người ta gắn trên mình cua các điện cực để đo đạc hoạt động của vùng não chi phối cảm giác thăng bằng của nó.

Khi máy bay thực hiện một cú lượn theo đường parabol, thì toàn bộ hệ thống, gồm chiếc máy bay và hành khách của nó, đều phải trải qua hai trạng thái liên tiếp: trạng thái không trọng lượng và trạng thái có lực hấp dẫn lớn gấp đôi bình thường (kéo dài tổng cộng hơn 20 giây). Có thể giải thích điều này như sau: Khi máy bay lao xuống với gia tốc cực đại (xấp xỉ bằng gia tốc rơi tự do, g=9,8 m/s2), thì lực tác dụng vào vật thể trong máy bay gần như bị triệt tiêu, tức là trọng lượng của nó gần bằng không (trạng thái không trọng lượng). Tiếp theo, khi phi cơ bay ngược lên trên với gia tốc tương tự, máy bay sẽ chịu một lực tác dụng (hướng xuống dưới) lớn gấp đôi so với bình thường.

Sau thí nghiệm, các con cua không thay đổi vị trí. Nhưng khi quan sát não bộ của chúng, người ta thấy có các tín hiệu khác thường ở bán cầu não phải. Có thể đây là một chỉ dẫn về phản ứng của cua để giữ thăng bằng trong môi trường không trọng lượng.

Theo nhà nghiên cứu Roberto Araujo, cua là mẫu hình rất tốt để các nhà khoa học tìm hiểu về khả năng giữ thăng bằng của người. Điều này khá quan trọng, vì trên các chuyến bay vũ trụ, việc giữ băng bằng của các nhà du hành trong môi trường trọng lượng yếu là rất khó khăn. 

Sau thí nghiệm, nhóm nghiên cứu đã thả lũ cua về với tự nhiên. Họ hy vọng sẽ có lúc thu thập lại chúng, để thực hiện các thí nghiệm khác trong máy ly tâm của Cơ quan Vũ trụ châu Âu.

B.H. (theo BBC)