Il momento angolare viene conservato. Qualcosa deve essere emesso o assorbito per modificare il momento angolare. La velocità di rotazione può essere modificata cambiando i momenti di inerzia dell'oggetto, come fa uno skater. Ma il momento angolare è fisso a meno che non abbiano un razzo o qualche altra massa di cui possono sbarazzarsi, una vela solare (e molto tempo), un modo per reagire contro il campo magnetico terrestre, o se qualcuno gli lancia qualcosa che loro catturare. Il gradiente di gravità della Terra può anche applicare la coppia contro il momento angolare.

Potrebbero rallentare la velocità di rotazione un po 'con due masse sulle lunghe corde che giocano. Se poi lasciassero andare le corde, ciò emetterebbe il momento angolare trasferito alle masse. Ne terrei alcuni in tasca.

L'orientamento è una questione diversa. Se l'astronauta ha una velocità di rotazione approssimativamente pari a zero, può cambiare la direzione in cui è rivolto senza toccare nulla. Ci sono video di questo fatto sulla stazione spaziale. (Penso che tu possa trovare un esempio in un'altra risposta qui da qualche parte.) I gatti lo fanno anche in caduta libera. Puoi farlo anche se stai girando, ma il risultato è più difficile da vedere. L'asse della loro rotazione non può cambiare, poiché è impostato dal loro momento angolare, ma l'orientamento del corpo rispetto all'asse di rotazione può essere modificato.

Ci sono solo due modi in cui potrebbe farlo.

Il primo è se ha qualcosa che può girare nella sua tuta, un po 'come un CMG personale. Ciò "assorbirebbe" efficacemente il momento angolare. Probabilmente dovrebbe ruotare velocemente o essere una frazione significativa della massa dell'astronauta.

L'altro è se può gettare via qualcosa come massa di reazione per contrastare la rotazione. L'astronauta dovrebbe lanciare la massa in modo abbastanza preciso per azzerare la sua rotazione. Ciò avrebbe la (forse) conseguenza negativa di impartire anche una variazione della quantità di moto lineare. Non troppo difficile se si tratta di un propulsore a gas freddo. Più difficile se si tratta di una pallina da tennis ...

In aggiunta alla fantastica risposta di Erik, che è corretta al 100%, c'è un metodo teorico aggiuntivo che l'astronauta potrebbe utilizzare per modificare la sua rotazione e rotazione.

Non credo proprio che un essere umano lo avrebbe inventato da solo, ma se un astronauta avesse già familiarità con il riflesso di raddrizzamento del gatto, allora potrebbe teoricamente raddrizzarsi trasferendo il momento angolare a diverse appendici e quindi cambiando la leva dell'appendice e tornando il momento angolare. Fondamentalmente, questo significa estendere le gambe, torcere il corpo, riportare le gambe all'interno, quindi estendere le braccia, torcere il corpo, quindi riportare le braccia all'interno. Ripeti se necessario.

Ecco un video di un gatto che esegue la manovra e il video corollario più intelligente ogni giorno.

Sebbene le risposte di Erik e Mark siano tecnicamente corrette, un astronauta potrebbe (almeno, in teoria) provare qualcosa di rischioso in caso di emergenza:

Se l'astronauta avesse qualcosa di tagliente con cui per fare un buco nella sua tuta, altrimenti la tuta ha un attacco che potrebbe essere strappato via, potrebbe essere in grado di usare l'aria pressurizzata all'interno della tuta come una sorta di propulsore di fortuna. Puntato nella giusta direzione (spinward), si potrebbe annullare una piccola quantità di spin (a costo di parte dell'aria nella tuta, ovviamente). Questo è qualcosa che proveresti solo se l'alternativa fosse la morte certa, ovviamente ...

La NASA ha dimostrato che questo può funzionare, "nel lontano 1970. Se succede, deve essere possibile.

Per coloro che non credono alla fisica: T.R. Kane e M.P. Scher di Stanford, California, nell'International Journal of Solids and Structures: "A Dynamical Explanation of the Falling Cat Phenomenon."

La ricerca sul web mostrerà foto di astronauti (sui trampolini, per lo più, piuttosto che gratis- caduta) eseguendo questa mossa.