روشنایی مصنوعی با هوشمندی طراحی شده می تواند اثرات منفی را بر ساعت شبانه روزی بدن بگذارد و حتی ممکن است فواید سلامتی نیز به همراه داشته باشد. امروزه انواع لامپ های مختلف نظیر لامپ ال ای دی رنگ نورهای مختلفی برای ساعات روز فراهم می کند. بر روی زمین دسترسی به انواع لوازم نور و روشنایی آسان است اما وقتی صحبت از نور مورد نیاز فضانوردان می شود چالشایی به میان می آید.
نور مورد نیاز فضانوردان و ال ای دی
اما نور مورد نیاز فضانوردان چگونه تامین می شود ؟ ایستگاه فضایی بین المللی (ISS) در حال حاضر لامپ های اصلی آن قطعه قطعه با دیودهای ساطع کننده نور (LED) تعویض می شوند. در مقایسه با لامپ های رشته ای یا فلورسنت معمولی ، LED ها انرژی کمتری مصرف می کنند، عمر طولانی تری دارند و فاقد شیشه و جیوه هستند و در صورت شکستن لامپ ها در جاذبه صفر ، خطر ایجاد خرده شیشه یا فلز سمی در ایستگاه فضایی را از بین می برد. علاوه بر این محققان امیدوارند که سیستم جدید نور مورد نیاز فضانوردان و نورپردازی به فضانوردان کمک کند تا شب بهتر بخوابند و در روز نیز هوشیارتر باشند.
مشکلات نور مورد نیاز فضانوردان
مشکلی که مهندسان در مورد تامین نور مورد نیاز فضانوردان دارند و در حال رفع آن هستند این است که در فضا هیچ "روز" یا "شبی" وجود ندارد. ISS هر 90 دقیقه به دور زمین می چرخد، که فرصت های مکرر برای دیدن طلوع و غروب خورشید را در اختیار فضانوردان قرار می دهد ، اما باعث ایجاد به هم ریختن 24 ساعته یا شبانه روزی بدن هم می شود. جورج برینارد ، مدیر تحقیقات نور می گوید ، در میان بسیاری از تأثیرات مضر پرواز فضایی بر سلامتی ، اختلال در ریتم شبانه روزی و کمبود خواب همراه با آن نگرانی های قابل توجهی بوجود آمده است و نور مورد نیاز فضانوردان را ضروری کرده است.
مشکلات سیستم های روشنایی در فضا
برای نور مورد نیاز فضانوردان یک سیستم روشنایی مبتنی بر LED که به ISS معرفی شده است. سلول های گیرنده نوری در چشم که به ترتیب دید در نور کم و رنگ را امکان پذیر می کنند. این گیرنده های نوری که به عنوان سلول های گانگلیونی شبکیه ذاتی حساس بوده، حاوی یک پروتئین حساس به نور به نام ملانوپسین هستند. آنها نقش زیادی در بینایی ندارند. در عوض ، ipRGC ها به عنوان نقطه اصلی ورود نور بدن هستند که عملکردهای بیولوژیکی مانند چرخه خواب-بیداری ، هوشیاری و خلق و خو را تنظیم می کند. محققان شروع به درک این مسئله کرده اند که نور زیاد یا خیلی کم در زمان نامناسب روز می تواند فرایندهای مهم فیزیولوژیکی را از همگام سازی خارج کند، خواه یک فضانورد در یک فضاپیما باشید، یک پرستار در شیفت شب باشید ، یا فقط بازی های رایانه ای بعد از خواب انجام دهید. نور مورد نیاز فضانوردان باید همه این فاکتورها را فراهم کند.
سیستم روشنایی در فضا
روشنایی مصنوعی مدت زمانی را که افراد هر روز در معرض نور قرار می گیرند ، به خوب یا بد افزایش داده است. سیستم های روشنایی دینامیکی مبتنی بر LED که قادر به تنظیم رنگ و شدت نوری هستند که ارائه می دهند باید امکان طراحی محیط های روشن را فراهم کنند که کمتر به سلامتی آسیب می رسانند. رابرت لوکاس ، دانشمند علوم اعصاب از دانشگاه منچستر ، انگلیس ، که واکنش سیستم بینایی به نور را مطالعه می کند ، می گوید: "هیچ محدودیتی برای این فناوری وجود ندارد." "این وظیفه ما را به عنوان زیست شناسان به عهده ما می گذارد تا به مهندسان روشنایی بگوییم دقیقاً چه کاری باید انجام دهند."
انتظار می رود نصب سیستم روشنایی پویا در ISS در اواخر سال جاری به پایان برسد. این سیستم طراحی شده سه تنظیم را ارائه می دهد: اول آنکه یک نور سفید و روشن برای استفاده در ساعات کار ایجاد کند. نور دیگری که باعث می شود یک نور کم در طول موج های آبی تخلیه شود تا کمک کند فضانوردان برای خواب در "عصر" آماده شوند. و از یک نور با شدت بالاتر غنی شده با طول موج های آبی که برای کمک به تقویت هوشیاری در صورت لزوم و تنظیم مجدد ساعت شبانه روزی پس از کار در شب یا رفع چرخه های خواب و بیداری استفاده می شود. Brainard و Lockley ، که پروژه را رهبری می کنند ، قبلاً اثرات این سیستم را بر روی خواب ، سطح ملاتونین ، عملکرد کار و دید بر روی فضانوردان ارزیابی کرده اند. اکنون ، فضانوردان آزمایشات مشابهی را در فضا انجام می دهند تا مشخص شود آیا چنین نورپردازی می تواند اثرات تجربه 16 طلوع خورشید در روز را از بین ببرد.
منبع
