Kas kosmoses elamise võti võib olla... hea valgustussüsteem?

Ajavahemikus, mille enamik meist veedab ekraane vaadates, vajadus pakkida nii palju päeva ja Enamiku korpuste disain, mis pakub eredat kunstvalgust, ei ole lihtne ülesanne tervislikku und sisse elada rutiin. Aga kui arvate, et seda on Maal raske teha, kujutage ette, kui palju raskem on kosmoses magada.

Rahvusvahelise kosmosejaama (ISS) astronaudid peavad toime tulema rutiiniga, mis on täielikult lahti ühendatud Päikese tõus ja loojumine, samuti unikaalsete keskkonnaprobleemidega toimetulemine, nagu madal gravitatsioon ja range kinnipidamine. Uuringud näitavad et astronaudid näevad vaeva, et saada piisavalt kvaliteetset und, mis võib põhjustada nii terviseprobleeme kui ka töö efektiivsuse vähenemist.

Suurem osa astronautide tervise edendamiseks tehtud tööst on keskendunud füüsilistele tegevustele, näiteks ennetustegevusele lihaste raiskamine või ajaplaneerimise piirangud, näiteks tagamine, et neil on kiirest töökoormusest vaba aega lõõgastuda. Pikka aega kujundati keskkond, kus astronaudid elasid ja töötasid, puhtalt pragmaatilisi kaalutlusi silmas pidades ning esteetikale jäi vähe ruumi. Kuid nüüd hakkame mõtlema, kuidas disain võib aidata astronautidel olla õnnelikumad ja tervemad.

ISS-i ruumide laiendamine või radikaalne muutmine oleks ülemäära kulukas, kuid üks idee, mis aitab astronautidel paremini puhata ja töötada, on näiliselt lihtne: muuda lihtsalt valgustust. See on Taani arhitektide rühma katse eesmärk, kes saadab ISS-ile testimiseks uue valgustussüsteemi, lootes, et see võib parandada astronautide und ja meeleolu. Lisateabe saamiseks rääkisime SAGA juhtiva arhitekti Sebastian Aristotelisega.

Keskkonna roll

Inimkeha ööpäevarütmi määrab peamiselt valguse hulk, millega me kokku puutume, kuna meie kehad võtavad ereda valguse olemasolu signaalina ärkamiseks ja selle puudumist kui vihjet magama jäämiseks. Sellepärast organisatsioonidele meeldib CDC soovitavad inimestel vältida helesinise valguse allikate, näiteks telefoniekraanide vaatamist enne magamaminekut ja veenduda, et nad saaksid vahetult pärast ärkamist veidi valgust, et saaksime päeva alustada.

See aitab seada sisemisi bioloogilisi rütme, mis on olulised kõige jaoks alates hormoonide tootmisest kuni ajutegevuseni. Kuid kunstliku valguse olemasolu muudab selle süsteemi ülespoole, muutes ööpäevaseid rütme ja aitab kaasa uneprobleemidele.

See on veelgi hullem probleem astronautidele, kes juba peavad tegelema uneprobleemidega ja on teatanud, et magavad nii vähe kui viis-kuus tundi öö kohta, palju vähem kui täiskasvanutele soovitatud kaheksa kuni kümme tundi. Praegune kosmosejaama valgustussüsteem võimaldab astronautidel oma vajadustest lähtuvalt mõningaid kohandusi teha, kuid see on väga paljuski funktsionaalne süsteem, mis on loodud selleks, et pakkuda tööks piisavat valgust, selle asemel et edendada tervislikku und mustrid.

Taani disainifirma SAGA on töötanud selle nimel, et ühendada oma teadmised inimkesksest disainist kogemustega disain kosmosemissioonide jaoks luua valgustussüsteem nimega Circadian Light, mis saadetakse ISS-ile sel suvel testis Taani astronaut Andreas Mogensen, kui ta saabub sinna kuuekuulisele missioonile hiljem aastal.

Monotoonsuse probleem

Tsirkadiaanrütmide valgustuse kujundamise põhimõtted on hästi arusaadavad: palju eredat valgust sealhulgas sinised lainepikkused hommikul ja hämaram valgustus ilma sinise lainepikkuseta õhtuti. Disainerid said inspiratsiooni otse loodusest, kui otsustasid, millist tüüpi valgust oleks kõige kasulikum. Nende välja töötatud lambil on kolm erinevat tahku, mis kiirgavad erineva lainepikkuse ja intensiivsusega valgust, et jäljendada valguse kvaliteedi muutusi, mida Maal päeva jooksul täheldatakse.

See tähendab, et ruumi tunnet on võimalik muuta. "Valgus on kõige ligipääsetavam viis kogu ruumi välimuse muutmiseks," ütles Aristotelis. "Valguse vahetamisega saate raha eest palju paugu."

Valgustus võib siiski teha palju enamat kui lihtsalt heledamaks ja hämardaks, et anda märku ärkamisest ja magamisest. Seda on raske ette kujutada, kuid üks suuri psühholoogilisi väljakutseid, millega astronaudid peavad silmitsi seisma, on igavus. Keskkonna monotoonsus on järeleandmatu, kuna sellised tegurid nagu saadaolev toit, temperatuur, valgustus ja õhukvaliteet püsivad nädalateks ja kuudeks ühesugused. On tavaline, et astronaudid on oma missiooni esimestel nädalatel või kuudel kosmoses viibimisest vaimustuses ja elevil, kuid peagi hakkab iga päev muutuma ühesuguseks.

Enamikku neist asjadest ei saa ohutuse huvides muuta, kuid valgustust saab küll. Ja valgustus meeskonnaruumides, kus katse tehakse, peab olema praktiline ja funktsionaalne kuid seal on ka rohkem ruumi, et seda saaks esteetika järgi kohandada, kui see oleks teistes osades jaam.

Seega ei simuleeri ööpäevane valgustussüsteem iga päev täpselt sama päikesetõusu – päikesepaiste – loojangu tsüklit. Mõnel hommikul on näha hämaraid ja vaiksemaid värve, samal ajal kui mõnel hommikul leegitsevaid kauneid toone. See varieeruvus on tegelikult köitvam kui iga päev sama mustri kordumine, isegi kui mõni päev on meeldivam kui teine.

"See, mida vajate monotoonsuse murdmiseks, ei pruugi olla hea stimulatsioon või mugav stimulatsioon, see on lihtsalt stimulatsioon," ütles Aristotelis. "Kui temperatuur on olnud 100 päeva mõõdukas, oleks külm päev tegelikult päris tore."

Väike sekkumine, suur mõju

Eesmärk on, et Mogenseni meeskonnaruumi paigaldatav lamp aitaks tal öösel paremini magada ja ärgata rohkem energiaga. Lisaks ISS-i katsele tehakse Maal katse, et testida ka süsteemi tõhusust.

Kui tulemused on paljulubavad, võib see lähenemisviis aidata parandada astronautide igapäevast elu minimaalsete kuludega. Muidugi oleks tore omada rohkem ruumi ja privaatsust, kuid see pole praktiliselt saavutatav ilma jaama laiendamiseks suuri summasid kulutamata. Kuid tulede paigaldamine on suhteliselt lihtne.

"Heaolu investeeringutasuvus on väga kõrge," ütles Aristotelis. "Eriti seetõttu, et uni on inimkeha suurepärane mehhanism."

Samuti saab kohandada, et astronautidel oleks õhtuti vaba aega selliste ülesannete jaoks nagu perele või sõpradele helistades või isiklike projektidega töötades on simuleeritud päikeseloojangu kestus pikendatud. Kui Maal kestab päikeseloojang tavaliselt umbes 20 minutit, siis ISS-is pikendab valgustussüsteem seda perioodi vastavalt vajadusele, enne kui astronaut magama läheb.

Tulevikuideid on ka süsteemi veelgi dünaamilisemaks muutmiseks. Praegu töötab lamp läbi erinevate eelseadistatud mustrite, et anda igapäevast variatsiooni. Kuid tulevased süsteemid võiksid olla kavandatud reageerima keskkonnatingimustele, näiteks muuta valgustustingimusi, kui kiirguse hulk väljaspool jaama on suur. Integreerides valgustuse koos teiste sensoorsete moodustega, nagu heli ja lõhn, saab luua dünaamilisema keskkonna, mis tegelikult teavitab astronaute ümbritsevast olukorrast.

"Kujutage ette, et seal olid kõlarid, mis tekitasid tuulise heli, kui elupaika tabas palju kiirgust. Siis kasutaksite üht oma intuitiivset meelt, et mõista, et teil on midagi, mille eest peate end kaitsma, " ütles Aristotelis. "See on koht, kuhu me tahaksime minna, nii et valgus ei ole juhuslik, see on tegelikult keskkonnast teavitatud."

Kosmosejaama ja kaugemalgi valgustus

Astronautide heaolu kujundamine on ISS-i jaoks oluline, kuid veelgi olulisem on see pikaajaliste kosmosemissioonide jaoks väljaspool Maa orbiidi. Plaanidega saata varsti NASA astronaudid kuudepikkustele missioonidele Kuule ning pikemaajaliste visioonidega uurimiseks ja isegi elama asumiseks teistel planeetidel peame leidma viise, kuidas luua Maa-sarnased tingimused, et maadeavastajad tunneksid end mugavalt ja saaksid oma tegevust täita. parim.

See tähendab, et ruumi kujundamisel ei saa arvestada ainult toidu ja vee praktilisi vajadusi, vaid tuleb arvestada ka inimeste vajadustega mitmekesisuse, mugavuse ja huvi järele. Paljud asjad, mida tähtede uurimiseks vajame, on samad, mida peame oma koduses keskkonnas iseenesestmõistetavaks.

"Mulle meeldib see inimestele kosmoses disainimisel," ütles Aristotelis. "Inimene on samasugune inimene Maal kui kosmoses. Me vajame sama palju stiimuleid.

Toimetajate soovitused

• Vaadake NASA uut päikesemassiivi kosmosejaamas
• Kosmoselaev SpaceX Dragon veab ISS-ile palju värskeid puuvilju
• Kosmosejaam on taas rahvast täis
• Neli kosmosejaama astronauti võtsid Crew Dragoni äsja ringi
• Kuidas vaadata, kuidas SpaceX-i kosmoselaev teeb laupäeval väga lühikese reisi