Астронавтите се приспособяват към предизвикателствата на съня в космоса от години.

И уроците, научени от сънищата при нулева гравитация, ще гарантират, че един ден първите екипажни мисии до Марс ще са достатъчно добре отпочинали, за да изследват червената планета.

Ротационните екипажи прекарват средно шест месеца в живот и работа на борда на Международната космическа станция в продължение на почти 23 години. Те се борят с проблеми със съня точно като хората на Земята.

Някои от предизвикателствата са подобни на тези на работещите на смени или хората с необичайни графици, но други са по-уникални за космическата среда, пише CNN.

Например, повечето хора не трябва да се притесняват, че ще „изплуват“ от леглата си заради нулевата гравитация. От друга страна, астронавтите използват специални ограничители, за да не се носят през космическата станция, докато спят.

Две от най-големите предизвикателства, касаещи почивката им, включват средата на сън и установяването на естествен цикъл.

Сън в космоса

Астронавтите разполагат с тъмни и тихи помещения на космическата станция, благоприятни за добър сън - но осигуряването им невинаги ще е възможно при други космически мисии, казва д-р Ерин Флин-Еванс, директор на Лабораторията за противодействие на умората в центъра на НАСА в Маунтин Вю, Калифорния.

Подобно на своите исторически предшественици от серията Аполо, капсулите Орион, които ще бъдат използвани по време на бъдещите мисии до Луната, са малки превозни средства с ограничено пространство за екипаж. Те предлагат единствено спални чували за периодите на почивка.

И докато космическата станция разкрива невероятна гледка към Земята, 16-те изгрева на слънцето, на които астронавтите стават свидетели на ден, могат да предизвикат хаос в циркадния ритъм - естествения часовник на тялото за сън и бодърстване.

На Земята се случват смущения в циркадния ритъм при хора, които работят на нощни смени или страдат от часовата разлика, докато пътуват през различни часови зони.

Unsplash
Unsplash

„Светлината е това, което нулира нашия циркаден ритъм и ни придържа към цикъла ден-нощ, но в космоса има няколко предизвикателства“, казва Флин-Еванс.

Космическата станция обикаля около планетата ни на всеки 90 минути, създавайки редуващи се цикли на тъмнина и светлина. Вместо да принудят астронавтите да се адаптират към тях, експертите добавят осветление към интериора на МКС, което имитира нормален ден на Земята.

Привикването към новите реалности започва за астронавките много преди те да пристигнат на космическата станция. Техните графици за сън умишлено се изместват, приспособявайки се към часа на деня и часовата зона, от която ще излетят.

В Лабораторията за противодействие на умората Флин-Еванс и нейните колеги разработват инструменти, които да им помогнат да преодолеят предизвикателствата на съня. Някои от тях включват управление на синята светлина, която обикновено пречи на заспиването.

Астронавтите имат регламентирани графици, но пристигането на доставки или нови екипажи понякога ги прекъсва. Флин-Еванс и други изследователи разработват подходи за безопасно изместване на съня, като например определяне кога да подремнат или да останат будни до по-късно, за да се съобразят с промените в графика.

Същите съвети, които помагат на астронавтите да спят, се прилагат и на Земята, включително събуждане и заспиване по едно и също време, както и ограничаване на излагането на синя светлина преди лягане, която се излъчва от LED телевизори, смартфони, компютри и таблети.

Фалшиви космически мисии

Въпреки че учените разполагат с данни за съня от годините космически полети, провеждането на симулирани мисии на Земята позволява повече контрол. „Правим фалшиви космически мисии през цялото време“, казва Флин-Еванс.

Human Exploration Research Analog, или HERA, е малка симулирана среда на лунна база или малък космически кораб, която може да приютява екипажи от четирима души за дълги периоди от време.

Флин-Евънс участва в проучване, при което екипажите прекарват 45 дни в местообитанието и са ограничени до пет часа сън през делничните вечери и осем часа през уикендите. Участниците са тествани за бдителност и ефективност.

Констатациите от експеримента показват, че ако членовете на екипажа спят само пет часа една нощ, те се нуждаят от наваксване на съня през следващите нощи, за да предотвратят ефектите от недоспиването.

Текущото изискване е членовете на екипажа да спят по осем часа и половина на нощ по време на мисии, за да се избегне дългосрочна загуба на сън, грешки, причинени от умора и здравословни усложнения, според НАСА.

През юни НАСА ще започне първия си експеримент в ново 3D отпечатано местообитание, имитиращо условията на Марс, наречено Crew Health and Performance Exploration Analog, или CHAPEA.

В продължение на една година четиричленен екипаж ще живее и работи в пространство от 158 квадратни метра, за да симулира живот на червената планета. Фокусът на първия експеримент е храненето, но Флин-Еванс и нейните колеги изследователи ще наблюдават и съня на екипажа.

Хабитати, като HERA и CHAPEA, позволяват на изследователите да симулират изненади, които могат да се случат при реална мисия до Луната или Марс, като ограничени ресурси, неизправно оборудване, комуникационни проблеми и други стресови фактори.

Подготовка за Марс

Един ден на Марс трае около 39 минути по-дълго от този на Земята. „Ако си лягате 39 минути по-късно всеки ден, това не изглежда толкова фатално“, казва Флин-Евънс. „Но след пет дни все едно сте прекосили шест часови зони. А това е истински стрес за тялото“.

Все още съществуват много неизвестни за това как смяната на времето на Марс влияе върху метаболизма на човешкото тяло.

Флин-Евънс и нейният екип работят в тясно сътрудничество и с планиращите бъдещите мисии на Луната, за да оптимизират графиците на астронавтите и да гарантират, че осветлението е достатъчно, а шумът е намален, когато е време за сън.

Изследователите проучват и от колко кофеин се нуждаят от астронавтите, за да поддържат бдителността си, което е от съществена важност за планирането на количествата кафе на космически кораб с ограничено пространство за съхранение.

„Сънят е тясно свързан с производителността, бдителността, междуличностната комуникация и взаимоотношенията“, казва Флин-Евънс, „така че искаме да сме сигурни, че екипажите са подготвени и ще получават необходимия им сън.“

Новините на Darik Business Review във Facebook , Instagram , LinkedIn и Twitter !