Pomiędzy ilością czasu, którą większość z nas spędza patrząc na ekrany, potrzebą spakowania tak dużej ilości w ciągu dnia, a konstrukcja większości mieszkań zapewniająca jasne sztuczne oświetlenie, nie jest łatwym zadaniem, aby zapaść w zdrowy sen rutyna. Ale jeśli myślisz, że trudno to zrobić na Ziemi, wyobraź sobie, o ile trudniej jest dobrze się wyspać w kosmosie.
Zawartość
- Rola środowiska
- Problem monotonii
- Mała interwencja, duży efekt
- Oświetlenie stacji kosmicznej i nie tylko
Astronauci na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) mają do czynienia z rutyną całkowicie oderwaną od wschodów i zachodów słońca, a także radzenie sobie z wyjątkowymi wyzwaniami środowiskowymi, takimi jak niska grawitacja i surowe warunki uwięzienie. Badania pokazują że astronauci mają trudności z zapewnieniem wystarczającej ilości dobrej jakości snu, co może prowadzić zarówno do problemów zdrowotnych, jak i zmniejszenia wydajności ich pracy.
Polecane filmy
Większość pracy wykonanej w celu promowania zdrowia astronautów koncentruje się na aktywnościach fizycznych, takich jak ćwiczenia, aby zapobiegać wyniszczenie mięśni lub ograniczenia w harmonogramie, takie jak upewnienie się, że mają czas wolny od napiętego obciążenia pracą zrelaksować się. Przez długi czas środowisko, w którym żyli i pracowali astronauci, było projektowane z czysto pragmatycznych względów, pozostawiając niewiele miejsca na estetykę. Ale teraz zaczynamy myśleć o tym, jak projekt może pomóc astronautom być szczęśliwszymi i zdrowszymi.
Powiązany
- Astronauci instalują piątą nową tablicę słoneczną na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej
- Nowy rekord kosmiczny ustanowiony dla załogi na orbicie okołoziemskiej
- Jak oglądać prywatną misję NASA przybywającą na stację kosmiczną
Poszerzenie lub radykalna zmiana przestrzeni ISS byłaby zbyt kosztowna, ale jeden pomysł, aby pomóc astronautom odpocząć i lepiej pracować, jest z pozoru prosty: wystarczy zmienić oświetlenie. Taki jest cel eksperymentu przeprowadzonego przez grupę duńskich architektów, którzy wysyłają nowy system oświetlenia na ISS do testów, z nadzieją, że może on poprawić sen i nastrój astronautów. Aby dowiedzieć się więcej, rozmawialiśmy z głównym architektem Sebastianem Aristotelisem z firmy SAGA.
Rola środowiska
Rytm okołodobowy ludzkiego ciała jest ustalany przede wszystkim przez ilość światła, na które jesteśmy narażeni, ponieważ nasze ciała traktują obecność jasnego światła jako sygnał do przebudzenia, a jego brak jako sygnał do snu. Dlatego organizacje takie jak np CDC radzimy ludziom unikać patrzenia przed snem na źródła jasnoniebieskiego światła, takie jak ekrany telefonów, i upewnić się, że zaraz po przebudzeniu dostaniemy trochę światła, które pomoże nam rozpocząć dzień.
Pomaga to ustawić wewnętrzne rytmy biologiczne, które są ważne dla wszystkiego, od produkcji hormonów po aktywność mózgu. Ale obecność sztucznego światła wywraca ten system do góry nogami, zmieniając rytmy okołodobowe i przyczyniając się do problemów ze snem.
To jeszcze gorszy problem dla astronautów, którzy już teraz mają problemy ze snem i zgłaszają, że śpią zaledwie ok pięć lub sześć godzin za noc, znacznie mniej niż 8 do 10 godzin zalecanych dla dorosłych. Obecny system oświetlenia na stacji kosmicznej pozwala astronautom na pewne dostosowania w zależności od ich potrzeb, ale jest bardzo w dużej mierze funkcjonalny system zaprojektowany z myślą o zapewnieniu odpowiedniego światła do pracy, a nie o promowaniu zdrowego snu wzory.
Duńska firma projektowa SAGA pracuje nad połączeniem swojej wiedzy na temat projektowania skoncentrowanego na człowieku z doświadczeniem w projekt dla misji kosmicznych stworzyć system oświetlenia o nazwie Circadian Light, który zostanie wysłany na ISS jeszcze tego lata przetestowany przez duńskiego astronautę Andreasa Mogensena, kiedy przybywa tam na sześciomiesięczną misję później w rok.
Problem monotonii
Zasady projektowania oświetlenia uwzględniające rytmy okołodobowe są dobrze znane: dużo jasnego światła w tym niebieskie długości fal rano i słabsze oświetlenie bez niebieskich długości fal wieczorami. Projektanci czerpali inspirację bezpośrednio z natury, decydując, jakie rodzaje światła będą najbardziej korzystne. Opracowana przez nich lampa ma trzy różne twarze, które emitują światło o różnych długościach fal i intensywnościach, aby naśladować zmiany jakości światła obserwowane na Ziemi w ciągu dnia.
Oznacza to, że istnieje potencjał, aby zmienić charakter pokoju. „Światło to najbardziej przystępny sposób na zmianę wyglądu całego pomieszczenia” — powiedział Aristotelis. „Dostajesz dużo pieniędzy, jeśli chodzi o zmianę światła”.
Oświetlenie może jednak znacznie więcej niż tylko rozjaśniać i przyciemniać, sygnalizując przebudzenie i sen. Trudno to sobie wyobrazić, ale jednym z największych psychologicznych wyzwań, przed którymi stoją astronauci, jest nuda. Monotonia otoczenia jest nieubłagana, a czynniki takie jak dostępne pożywienie, temperatura, oświetlenie i jakość powietrza pozostają niezmienne przez tygodnie, a nawet miesiące. To normalne, że astronauci są zachwyceni i podekscytowani przebywaniem w kosmosie przez kilka pierwszych tygodni lub miesięcy swojej misji, ale wkrótce ta niezmienność każdego dnia zaczyna się zużywać.
Większości z tych rzeczy nie można zmienić ze względów bezpieczeństwa, ale oświetlenie może. A oświetlenie w kwaterach załogi, w których odbędzie się eksperyment, musi być praktyczne i funkcjonalne ale jest też więcej miejsca na dostosowanie go pod kątem estetyki niż w innych częściach stacja.
Tak więc system Circadian Lighting nie symuluje dokładnie tego samego cyklu wschodu słońca i zachodu słońca każdego dnia. Niektóre poranki będą miały ciemniejszy, bardziej stonowany zestaw kolorów, podczas gdy inne poranki będą miały płonące, piękne odcienie. Ta zmienność jest w rzeczywistości bardziej wciągająca niż powtarzanie tego samego schematu każdego dnia, nawet jeśli niektóre dni są przyjemniejsze niż inne.
„To, czego naprawdę potrzebujesz, aby przełamać monotonię, niekoniecznie jest dobrą stymulacją lub wygodną stymulacją, to tylko stymulacja” – powiedział Aristotelis. „Gdyby przez 100 dni panowała umiarkowana temperatura, jestem pewien, że zimny dzień byłby całkiem przyjemny”.
Mała interwencja, duży efekt
Celem jest, aby lampa, która zostanie zainstalowana w kwaterach załogi Mogensena, pomogła mu zarówno lepiej spać w nocy, jak i budzić się z większą energią. Oprócz testów na ISS, na Ziemi zostanie przeprowadzony eksperyment mający na celu sprawdzenie skuteczności systemu.
Jeśli wyniki będą obiecujące, to podejście może pomóc w poprawie codziennego życia astronautów przy minimalnych kosztach. Jasne, posiadanie większej przestrzeni i prywatności byłoby miłe, ale nie jest to praktycznie możliwe bez wydawania ogromnych kwot na rozbudowę stacji. Ale instalacja świateł jest stosunkowo łatwa.
„Zwrot z inwestycji pod względem dobrego samopoczucia jest bardzo wysoki” – powiedział Aristotelis. „Zwłaszcza, że sen jest tak wspaniałym mechanizmem ludzkiego ciała”.
Można również wprowadzić poprawki, aby astronauci mieli czas wolny wieczorami na zadania takie jak dzwoniąc do rodziny lub przyjaciół lub pracując nad osobistymi projektami, czas trwania symulowanego zachodu słońca wynosi rozszerzony. Podczas gdy zachód słońca na Ziemi zwykle trwa około 20 minut, na ISS system oświetlenia wydłuży ten okres w razie potrzeby, zanim astronauta pójdzie spać.
Istnieją również przyszłe pomysły na uczynienie systemu jeszcze bardziej dynamicznym. Obecnie lampa przełącza się między różnymi wstępnie ustawionymi wzorami, aby zapewnić pewną dzienną zmianę. Ale przyszłe systemy można zaprojektować tak, aby reagowały na warunki środowiskowe, takie jak zmiana warunków oświetlenia, gdy ilość promieniowania na zewnątrz stacji jest wysoka. Integrując oświetlenie z innymi modalnościami sensorycznymi, takimi jak dźwięk i zapach, można stworzyć bardziej dynamiczne środowisko, które w rzeczywistości informuje astronautów o sytuacji wokół nich.
„Wyobraź sobie, że były głośniki, które sprawiały, że brzmiało to wietrznie, jeśli w habitacie było dużo promieniowania. Wtedy użyjesz jednego ze swoich intuicyjnych zmysłów, aby zrozumieć, że jest coś, przed czym musisz się chronić” – powiedział Aristotelis. „Tam właśnie chcielibyśmy się udać, więc światło nie jest przypadkowe, w rzeczywistości jest kształtowane przez środowisko”.
Oświetlenie stacji kosmicznej i nie tylko
Projektowanie dla dobra astronautów jest ważne dla ISS, ale będzie jeszcze ważniejsze w przypadku długotrwałych misji kosmicznych poza orbitą Ziemi. Z planami szybkiego wysłania astronautów NASA na wielomiesięczne misje na księżyce i długoterminowymi wizjami do eksploracji, a nawet osiedlania się na innych planetach będziemy musieli znaleźć sposób na odtworzenie warunków podobnych do ziemskich, aby odkrywcy czuli się komfortowo i mogli działać na swoich to, co najlepsze.
Oznacza to, że projektowanie przestrzeni może uwzględniać nie tylko praktyczne potrzeby żywności i wody, ale także ludzkie potrzeby różnorodności, komfortu i zainteresowania. Wiele rzeczy, których potrzebujemy do eksploracji gwiazd, to te same rzeczy, które uważamy za oczywiste w naszym środowisku domowym.
„Uwielbiam to w projektowaniu dla ludzi w kosmosie” – powiedział Aristotelis. „Człowiek jest tym samym człowiekiem na Ziemi, co w kosmosie. Potrzebujemy takiej samej ilości bodźców”.
Zalecenia redaktorów
- Zobacz, jak nowy panel słoneczny NASA rozwija się na stacji kosmicznej
- Statek kosmiczny SpaceX Dragon przewozi na ISS mnóstwo świeżych owoców
- Na stacji kosmicznej znów robi się tłoczno
- Czterech astronautów stacji kosmicznej właśnie zabrało Crew Dragon „na przejażdżkę”
- Jak oglądać statek kosmiczny SpaceX podczas bardzo krótkiej podróży w sobotę
