Mellom tiden de fleste av oss bruker på å se på skjermer, behovet for å pakke så mye inn i en dag, og utformingen av de fleste boliger som gir skarpt kunstig lys, er det ingen enkel jobb å finne seg til rette i en sunn søvn rutine. Men hvis du tror det er vanskelig å gjøre det på jorden, forestill deg hvor mye vanskeligere det er å få en god natts søvn i verdensrommet.
Innhold
- Miljøets rolle
- Problemet med monotoni
- Lite inngrep, stor effekt
- Belysning av romstasjonen og utover
Astronautene på den internasjonale romstasjonen (ISS) må håndtere en rutine som er fullstendig frakoblet sol opp og ned, samt håndtere unike miljøutfordringer som lav tyngdekraft og streng innesperring. Studier viser at astronauter sliter med å få nok søvn av god kvalitet, noe som kan føre til både helseproblemer og redusert effektivitet i arbeidet.
Anbefalte videoer
Det meste av arbeidet som gjøres for å fremme astronauthelse er fokusert på fysiske aktiviteter som trening for å forebygge muskelsvinn eller planleggingsbegrensninger som å sørge for at de har fri fra sin travle arbeidsmengde til slappe av. Miljøet som astronautene levde og virket i ble i lang tid utformet med rent pragmatiske hensyn, med lite rom for estetikk. Men nå begynner vi å tenke på hvordan design kan hjelpe astronauter til å bli lykkeligere og sunnere.
I slekt
- Astronauter installerer en femte ny solcellepanel på den internasjonale romstasjonen
- Ny plassrekord satt for mannskap i jordbane
- Hvordan se NASAs private oppdrag ankomme romstasjonen
Det ville være uoverkommelig dyrt å utvide eller radikalt endre plassene til ISS, men en idé for å hjelpe astronauter med å hvile og jobbe bedre er en tilsynelatende enkel en: bare endre belysningen. Det er målet med et eksperiment utført av en gruppe danske arkitekter som sender et nytt lyssystem til ISS for testing, med håp om at det kan forbedre astronautenes søvn og humør. Vi snakket med hovedarkitekt Sebastian Aristotelis fra SAGA for å lære mer.
Miljøets rolle
Menneskekroppens døgnrytme er først og fremst satt av mengden lys vi utsettes for, ettersom kroppene våre tar tilstedeværelsen av sterkt lys som et signal om å våkne og dets fravær som et signal om å sove. Det er derfor organisasjoner som CDC råde folk til å unngå å se på kilder til sterkt blått lys som telefonskjermer før sengetid, og sørge for å få litt lys kort tid etter at de har våknet for å hjelpe oss med å starte dagen.
Dette er med på å sette indre biologiske rytmer som er viktige for alt fra hormonproduksjon til hjerneaktivitet. Men tilstedeværelsen av kunstig lys øker dette systemet, endrer døgnrytmer og bidrar til søvnproblemer.
Dette er et enda verre problem for astronauter, som allerede må håndtere søvnproblemer og har rapportert å sove så lite som fem eller seks timer per natt, langt mindre enn de åtte til 10 timene som anbefales for voksne. Det nåværende belysningssystemet på romstasjonen tillater noen justeringer av astronautene basert på deres behov, men det er veldig mye et funksjonelt system designet for å gi tilstrekkelig lys til å fungere i stedet for å være designet for å fremme sunn søvn mønstre.
Det danske designfirmaet SAGA har jobbet med å kombinere sin kunnskap om menneskesentrert design med erfaring innen design for romoppdrag å lage et lyssystem kalt Circadian Light, som vil bli sendt til ISS i sommer testet av den danske astronauten Andreas Mogensen når han kommer dit for et seks måneder langt oppdrag senere i år.
Problemet med monotoni
Prinsippene for å designe belysning rundt døgnrytmer er godt forstått: mye sterkt lys inkludert blå bølgelengder om morgenen, og svakere belysning uten blå bølgelengder om kvelden. Designerne hentet inspirasjonen direkte fra naturen når de bestemte seg for hvilke typer lys som ville være mest fordelaktig. Lampen de utviklet har tre forskjellige ansikter som sender ut lys med forskjellige bølgelengder og intensiteter for å etterligne endringene i lyskvaliteten sett gjennom dagen på jorden.
Det betyr at det er potensiale til å endre følelsen av et rom. "Lys er den mest tilgjengelige måten å endre utseendet til et helt rom på," sa Aristotelis. "Du får mye valuta for pengene når det gjelder å endre lyset."
Belysning har imidlertid potensialet til å gjøre langt mer enn bare å lysne og dempe for å signalisere at du våkner og sover. Det er vanskelig å forestille seg, men en av de store psykologiske utfordringene som astronauter må møte er kjedsomhet. Ensformigheten i miljøet er nådeløs, med faktorer som tilgjengelig mat, temperaturen, belysningen og luftkvaliteten som forblir konsistent i uker og måneder av gangen. Det er vanlig at astronauter er begeistret og begeistret for å være i verdensrommet de første ukene eller månedene av oppdraget, men snart begynner samme-y-ness for hver dag å bli slitt.
De fleste av disse tingene kan ikke endres av sikkerhetsgrunner, men belysning kan være det. Og belysning i mannskapskvarteret, der eksperimentet skal være, må være praktisk og funksjonelt men det er også mer plass til å justere for estetikk enn det ville vært på andre deler av stasjon.
Så Circadian Lighting-systemet simulerer ikke nøyaktig samme soloppgang – solskinn – solnedgang hver dag. Noen morgener vil se et svakere, mer dempet sett med farger, mens andre morgener vil se flammende, vakre nyanser. Denne variasjonen er faktisk mer engasjerende enn å ha det samme mønsteret gjentatt hver dag, selv om noen dager er mer behagelige enn andre.
"Det du virkelig trenger for å bryte monotonien er ikke nødvendigvis god stimulering eller behagelig stimulering, det er bare stimulering," sa Aristotelis. "Hvis det har vært en moderat temperatur i 100 dager, er jeg sikker på at en kald dag faktisk ville vært ganske fin."
Lite inngrep, stor effekt
Målet er at lampen, som skal installeres i Mogensens mannskapsrom, skal hjelpe ham til å både sove bedre om natten og våkne med mer energi. Ved siden av testen på ISS vil det bli utført et eksperiment på jorden for å teste ut systemets effektivitet også.
Hvis resultatene er lovende, kan denne tilnærmingen bidra til å forbedre astronautenes daglige liv med bare minimale kostnader. Visst, å ha mer rom og privatliv ville være fint, men det er praktisk talt ikke mulig uten å bruke store beløp på å utvide stasjonen. Men å installere lys er relativt enkelt gjort.
"Avkastningen på investeringen i form av velvære er veldig høy," sa Aristotelis. "Spesielt fordi søvn er en så fantastisk mekanisme i menneskekroppen."
Det kan også gjøres justeringer for å la astronauter ha fritid på kveldene til oppgaver som ringe opp familie eller venner eller jobbe med personlige prosjekter, varigheten av den simulerte solnedgangen er forlenget. Mens en solnedgang på jorden vanligvis varer rundt 20 minutter, på ISS vil lyssystemet forlenge denne perioden etter behov før astronauten legger seg.
Det er fremtidige ideer for å gjøre systemet enda mer dynamisk også. For øyeblikket går lampen gjennom forskjellige forhåndsinnstilte mønstre for å gi litt daglig variasjon. Men fremtidige systemer kan utformes for å reagere på miljøforhold, for eksempel å endre lysforholdene når strålingsmengden utenfor stasjonen er høy. Ved å integrere belysning sammen med andre sensoriske modaliteter som lyd og lukt, kan det skapes et mer dynamisk miljø som faktisk informerer astronauter om situasjonen rundt dem.
«Se for deg at det var høyttalere som fikk det til å høres vindfullt ut hvis det var mye stråling som traff habitatet. Da ville du bruke en av dine intuitive sanser for å forstå at det var noe du trengte å beskytte deg mot, sa Aristotelis. "Det er dit vi ønsker å gå, så lyset er ikke tilfeldig, det er faktisk informert av miljøet."
Belysning av romstasjonen og utover
Design for astronauters velvære er viktig for ISS, men det vil være enda viktigere for langvarige romoppdrag utenfor jordens bane. Med planer om snart å sende NASA-astronauter for månederlange oppdrag på månene, og langsiktige visjoner for å utforske og til og med bosette seg på andre planeter, må vi finne måter å gjenskape jordlignende forhold slik at oppdagere kan være komfortable og prestere på deres beste.
Det betyr at romdesign ikke bare kan ta hensyn til de praktiske behovene til mat og vann, men også må ta hensyn til menneskelige behov for variasjon, komfort og interesse. Mange av tingene vi trenger for å utforske stjernene er de samme tingene vi tar for gitt i hjemmemiljøet vårt.
"Jeg elsker det med å designe for mennesker i verdensrommet," sa Aristotelis. «Mennesket er det samme mennesket på jorden som det er i verdensrommet. Vi trenger samme mengde stimuli."
Redaktørenes anbefalinger
- Se NASAs nye solcellepanel utfolde seg på romstasjonen
- Et SpaceX Dragon-romskip frakter massevis av frisk frukt til ISS
- Romstasjonen begynner å bli overfylt igjen
- Fire romstasjonsastronauter tok akkurat Crew Dragon "for en tur"
- Hvordan se SpaceXs romfartøy ta en veldig kort tur på lørdag
