La chiave per vivere nello spazio potrebbe essere... un buon impianto di illuminazione?

Tra la quantità di tempo che la maggior parte di noi trascorre guardando gli schermi, la necessità di mettere così tanto in una giornata e il design della maggior parte degli alloggi che forniscono luci artificiali luminose, non è un lavoro facile sistemarsi in un sonno salutare routine. Ma se pensi che sia difficile farlo sulla Terra, immagina quanto sia più difficile dormire bene la notte nello spazio.

Gli astronauti della Stazione Spaziale Internazionale (ISS) devono fare i conti con una routine completamente slegata dalla sorgere e tramontare del sole, oltre a gestire sfide ambientali uniche come la bassa gravità e il rigore confinamento. Studi mostrano che gli astronauti fanno fatica a dormire a sufficienza e di buona qualità, il che può portare sia a problemi di salute che a una ridotta efficienza nel loro lavoro.

La maggior parte del lavoro svolto per promuovere la salute degli astronauti si concentra su attività fisiche come l'esercizio fisico per prevenire atrofia muscolare o vincoli di programmazione come assicurarsi che abbiano del tempo libero dal loro intenso carico di lavoro per relax. Per molto tempo, l'ambiente in cui vivevano e lavoravano gli astronauti è stato progettato con considerazioni puramente pragmatiche, con poco spazio per l'estetica. Ma ora stiamo iniziando a pensare a come il design possa aiutare gli astronauti a essere più felici e più sani.

Sarebbe proibitivo espandere o cambiare radicalmente gli spazi della ISS, ma un'idea per aiutare gli astronauti a riposare e lavorare meglio è apparentemente semplice: basta cambiare l'illuminazione. Questo l'obiettivo di un esperimento condotto da un gruppo di architetti danesi che stanno inviando un nuovo sistema di illuminazione alla ISS per i test, con la speranza che possa migliorare il sonno e l'umore degli astronauti. Abbiamo parlato con l'architetto capo Sebastian Aristotelis di SAGA per saperne di più.

Il ruolo dell'ambiente

Il ritmo circadiano del corpo umano è determinato principalmente dalla quantità di luce a cui siamo esposti, poiché i nostri corpi percepiscono la presenza di una luce intensa come segnale per svegliarsi e la sua assenza come spunto per dormire. Ecco perché le organizzazioni come il Centro per la prevenzione e il controllo delle malattie consiglia alle persone di evitare di guardare fonti di luce blu brillante come gli schermi dei telefoni prima di andare a letto e di assicurarsi di avere un po' di luce poco dopo il risveglio per aiutarci a iniziare la giornata.

Questo aiuta a stabilire ritmi biologici interni che sono importanti per tutto, dalla produzione di ormoni all'attività cerebrale. Ma la presenza della luce artificiale stravolge questo sistema, alterando i ritmi circadiani e contribuendo a problemi di sonno.

Questo è un problema ancora peggiore per gli astronauti, che hanno già a che fare con problemi di sonno e hanno riferito di dormire poco cinque o sei ore a notte, molto meno delle 8-10 ore consigliate per gli adulti. L'attuale sistema di illuminazione sulla stazione spaziale consente alcune regolazioni da parte degli astronauti in base alle loro esigenze, ma è molto molto un sistema funzionale progettato per fornire luce adeguata per lavorare piuttosto che essere progettato per favorire un sonno sano modelli.

Lo studio di design danese SAGA ha lavorato per combinare la sua conoscenza del design incentrato sull'uomo con l'esperienza in design per missioni spaziali per creare un sistema di illuminazione chiamato Circadian Light, che sarà inviato alla ISS quest'estate testato dall'astronauta danese Andreas Mogensen quando arriva lì per una missione di sei mesi più tardi nel anno.

Il problema della monotonia

I principi della progettazione dell'illuminazione in base ai ritmi circadiani sono ben noti: molta luce intensa comprese le lunghezze d'onda blu al mattino e un'illuminazione più fioca senza lunghezze d'onda blu la sera. I designer si sono ispirati direttamente alla natura quando hanno deciso quali tipi di luce sarebbero stati più vantaggiosi. La lampada che hanno sviluppato ha tre facce diverse che emettono luce a diverse lunghezze d'onda e intensità per imitare i cambiamenti nella qualità della luce osservati durante il giorno sulla Terra.

Ciò significa che c'è il potenziale per cambiare l'atmosfera di una stanza. "La luce è il modo più accessibile per cambiare l'aspetto di un'intera stanza", ha detto Aristotelis. "Ottieni un ottimo rapporto qualità-prezzo in termini di cambio della luce."

L'illuminazione ha il potenziale per fare molto di più che illuminare e attenuare per segnalare il risveglio e il sonno. È difficile da immaginare, ma una delle grandi sfide psicologiche che gli astronauti devono affrontare è la noia. La monotonia dell'ambiente è implacabile, con fattori come il cibo disponibile, la temperatura, l'illuminazione e la qualità dell'aria che rimangono costanti per settimane e mesi alla volta. È normale che gli astronauti siano entusiasti ed entusiasti di essere nello spazio per le prime settimane o mesi della loro missione, ma presto la monotonia di ogni giorno inizia a logorarsi.

La maggior parte di queste cose non può essere cambiata per motivi di sicurezza, ma l'illuminazione sì. E l'illuminazione all'interno degli alloggi dell'equipaggio, dove si svolgerà l'esperimento, deve essere pratica e funzionale ma c'è anche più spazio per adattarlo all'estetica di quanto ci sarebbe in altre parti del stazione.

Quindi il sistema di illuminazione circadiano non simula esattamente lo stesso ciclo di alba, sole e tramonto ogni giorno. Alcune mattine vedranno un insieme di colori più fioco e tenue, mentre altre mattine vedranno sfumature ardenti e meravigliose. Quella variabilità è in realtà più coinvolgente che avere lo stesso schema ripetuto ogni giorno, anche se alcuni giorni sono più piacevoli di altri.

"Ciò di cui hai veramente bisogno per rompere la monotonia non è necessariamente una buona stimolazione o una stimolazione confortevole, è solo stimolazione", ha detto Aristotelis. "Se è stata una temperatura moderata per 100 giorni, sono sicuro che una giornata fredda sarebbe davvero piacevole."

Piccolo intervento, grande impatto

L'obiettivo è che la lampada, che verrà installata negli alloggi dell'equipaggio di Mogensen, lo aiuti sia a dormire meglio la notte sia a svegliarsi con più energia. Parallelamente al test sulla ISS, verrà effettuato un esperimento sulla Terra per testare anche l'efficacia del sistema.

Se i risultati sono promettenti, questo approccio potrebbe aiutare a migliorare la vita quotidiana degli astronauti con un costo minimo. Certo, avere più spazio e privacy sarebbe bello, ma non è praticamente realizzabile senza spendere cifre enormi per espandere la stazione. Ma l'installazione delle luci è relativamente semplice.

"Il ritorno sull'investimento in termini di benessere è molto alto", ha affermato Aristotelis. "Soprattutto perché il sonno è un meccanismo così meraviglioso del corpo umano."

È inoltre possibile apportare modifiche per consentire agli astronauti di avere tempo libero la sera per compiti come chiamando familiari o amici o lavorando a progetti personali, la durata del tramonto simulato è esteso. Mentre un tramonto sulla Terra dura generalmente circa 20 minuti, sulla ISS il sistema di illuminazione prolungherà questo periodo secondo necessità prima che l'astronauta vada a letto.

Ci sono anche idee future per rendere il sistema ancora più dinamico. Attualmente, la lampada passa attraverso diversi schemi preimpostati per dare qualche variazione giornaliera. Ma i sistemi futuri potrebbero essere progettati per rispondere alle condizioni ambientali, come cambiare le condizioni di illuminazione quando la quantità di radiazioni all'esterno della stazione è elevata. Integrando l'illuminazione insieme ad altre modalità sensoriali come il suono e l'olfatto, si potrebbe creare un ambiente più dinamico che informa effettivamente gli astronauti sulla situazione che li circonda.

“Immagina che ci fossero altoparlanti che facevano sembrare ventoso se c'erano molte radiazioni che colpivano l'habitat. Quindi useresti uno dei tuoi sensi intuitivi per capire che c'era qualcosa da cui dovevi proteggerti ", ha detto Aristotelis. "È lì che vorremmo andare, quindi la luce non è casuale, è effettivamente informata dall'ambiente."

Illuminazione della stazione spaziale e oltre

Progettare per il benessere degli astronauti è importante per la ISS, ma sarà ancora più importante per le missioni spaziali di lunga durata oltre l'orbita terrestre. Con l'intenzione di inviare presto astronauti della NASA per missioni di mesi sulle lune e visioni a lungo termine da esplorare e persino sistemare su altri pianeti, dovremo trovare modi per ricreare condizioni simili alla Terra affinché gli esploratori si sentano a proprio agio e si esibiscano al loro migliore.

Ciò significa che la progettazione dello spazio non può solo considerare i bisogni pratici di cibo e acqua, ma dovrà anche tenere conto dei bisogni umani di varietà, comfort e interesse. Molte delle cose di cui abbiamo bisogno per esplorare le stelle sono le stesse che diamo per scontate nel nostro ambiente domestico.

"Adoro questo del design per gli esseri umani nello spazio", ha detto Aristotelis. “L'umano è lo stesso essere umano sulla Terra così come lo è nello spazio. Abbiamo bisogno della stessa quantità di stimoli”.

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