當(dāng)我們看到航天員在太空行走的畫面時(shí)，似乎都會(huì)被他們翱翔的飄逸感深深吸引，但或許我們不知道，其實(shí)航天員在太空轉(zhuǎn)身也是很有學(xué)問的。事實(shí)上，當(dāng)航天員處于漂浮狀態(tài)下，甚至比不會(huì)游泳的人在水中更難控制自己的狀態(tài)。稍稍不小心，很可能造成自旋，更難恢復(fù)到正常狀態(tài)。因此，有必要研究下航天員在太空中如何轉(zhuǎn)身，以及航天員如何在太空中為自己消旋（避免過度旋轉(zhuǎn)）。
       出艙時(shí)攜帶的噴氣裝置能幫助航天員在太空中轉(zhuǎn)身。然而航天員攜帶的氣源是很有限的，是否有辦法不通過消耗氣源，實(shí)現(xiàn)航天員太空轉(zhuǎn)身呢？答案是肯定的。
       而這個(gè)答案，與喵星人有著直接的關(guān)系。喵星人具有一種神奇的本領(lǐng)：當(dāng)將它從高處四腿朝天地向下拋落時(shí),它總能在下落過程中翻身，然后是四腿落地。事實(shí)上，貓?jiān)诳罩凶灾鞣淼谋绢I(lǐng)曾一直困擾了科學(xué)家長(zhǎng)達(dá)一個(gè)多世紀(jì)。
       直到20世紀(jì)五六十年代，英國(guó)生理學(xué)家麥克唐納、美國(guó)力學(xué)家凱恩等人才提出了“彎脊椎”理論的解釋。該理論認(rèn)為，貓?jiān)谙侣溥^程中，首先從中間展曲身體，然后依次向各個(gè)方向彎曲脊椎：先向前做不大的彎曲，然后再向右彎，最后向前彎，使貓的前半身旋轉(zhuǎn)180度，這樣貓的后半身就必然產(chǎn)生一個(gè)大小相等、方向相反的角動(dòng)量與其相“對(duì)抗”，從而使貓的整個(gè)身體翻轉(zhuǎn)過來。1969年，美國(guó)力學(xué)家凱恩教授利用“彎脊椎”理論的數(shù)學(xué)模型以及電腦程序，進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)果與高速攝影機(jī)拍下的過程完全吻合。

       這個(gè)隱秘的“彎脊椎”理論中，人類發(fā)現(xiàn)了太空“轉(zhuǎn)身”的奧妙和技巧。為了訓(xùn)練航天員能夠在太空失重的狀態(tài)下隨意直立、行走和轉(zhuǎn)身，NASA專家們成功地設(shè)計(jì)了一套動(dòng)作奇特的“太空操”，其中的許多動(dòng)作，就是受貓空中翻身的啟發(fā)并移植過來的。航天員在太空行走中轉(zhuǎn)身一樣可以通過扭動(dòng)上半身和下半身，或者揮動(dòng)手臂或大腿來實(shí)現(xiàn)。假如你站在一個(gè)可以旋轉(zhuǎn)的圓盤上，就可以模擬太空行走時(shí)的轉(zhuǎn)身情況。
       方案一，當(dāng)你張開雙臂上半身向右旋轉(zhuǎn)一定角度時(shí)，下半身則會(huì)自然而然地向相反方向也旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，當(dāng)你收回雙臂時(shí)，整個(gè)人也已經(jīng)轉(zhuǎn)過了一個(gè)角度，只是比之前下半身轉(zhuǎn)過的角度小些。
       方案二，似乎更簡(jiǎn)單，當(dāng)你揮動(dòng)手臂在頭頂上畫圓時(shí)，下半身向相反方向旋轉(zhuǎn)?；蛘咧苯佑檬直刍虼笸仍谏眢w旁側(cè)同時(shí)畫圓，你的身體也能夠向相反方向旋轉(zhuǎn)。運(yùn)用同樣的原理，這兩套方案當(dāng)然也能輕松幫助出艙執(zhí)行任務(wù)的航天員在太空實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)身。
       “彎脊椎”理論還有另一個(gè)應(yīng)用價(jià)值——運(yùn)動(dòng)競(jìng)技。跳水、繃床和體操運(yùn)動(dòng)，其中的高難動(dòng)作，如“旋空翻”（在繞身體橫軸旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，又繞縱軸旋轉(zhuǎn)），也是受貓空中翻身的啟示而借鑒的。例如在舞蹈或滑冰表演中，運(yùn)動(dòng)員常繞自身的軸旋轉(zhuǎn)。略去摩擦力，所受的重力對(duì)轉(zhuǎn)軸的力矩為零，動(dòng)量矩守恒。當(dāng)運(yùn)動(dòng)員將兩手合抱于胸前，旋轉(zhuǎn)就加快起來；運(yùn)動(dòng)員將兩臂伸展出去，旋轉(zhuǎn)就減慢。
       當(dāng)然，航天服在設(shè)計(jì)時(shí)也借鑒了衛(wèi)星調(diào)整姿態(tài)的“利器”——?jiǎng)恿枯喌睦砟?，下半身服裝的腰部有一個(gè)大的帶軸承的關(guān)節(jié)，為航天員彎腰和轉(zhuǎn)身提供方便，這同樣利用了動(dòng)量矩守恒的原理。
       貓這一獨(dú)特的技巧，是大自然的杰作，也給太空旅行者們提供了寶貴借鑒。