NASA 最新的工程挑战:如何更换灯泡

NASA 正在更换国际空间站上的所有灯泡,以帮助失眠的宇航员更好地入睡。

宇航员失眠在 NASA 颇为传奇,宇航员们经常服用安眠药,每晚平均只睡六个小时,远低于技术上规定的八个半小时。随着疲劳的加剧,这会引起严重的问题。为了改善这种情况,NASA 正在进行一项重大任务,更换空间站上的所有灯泡

合适的光线对于那些由于在太空工作(或者说,在太空度过)而导致生物钟被打乱的人来说,可以起到奇妙的作用。例如,在火星任务工作的科学家们必须按照火星时间生活,这会导致极大的困扰,因为睡眠时间表会不断地变化。但哈佛大学 Steven Lockley 的一项最新研究发现,蓝光和高效的“睡眠卫生”(顾名思义)可以改善这种情况。

这部分原因是由于最近的发现,即哺乳动物的眼睛具有特殊的计时能力。视网膜前部的神经节细胞中的感光体并非用于视觉,而是能够检测光谱中蓝光端的光线(我们在 Lockley 今年秋季的火星蓝光研究中了解到这一点)。这些细胞有助于身体计算时间,刺激它们会影响人对昼夜的感知。这部分是通过干扰褪黑素的产生来实现的。

在国际空间站,宇航员的神经节感光体不断受到每 90 分钟一次的日出和日落周期的刺激,以及空间站内部照明系统的持续存在。其结果可能是褪黑素生成减少,从而导致睡眠不安。

NASA 计划更换美国轨道实验室部分的 85 个荧光灯,并用特殊的扩散 LED 灯替换它们,这些灯可以将光线过滤成不同的色调。它们将在工作时间提供白光,早上或在宇航员需要醒来应对紧急情况时提供蓝光,并在帮助他们入睡时提供红光。《科学美国人》回顾了波音公司建造新灯的工作,这些灯将于 2015 年安装。

进行火星蓝光研究的 Lockley 也在研究新灯的功效。与此同时,电子巨头飞利浦最近宣布了其新款 Hue 灯泡,可以通过智能手机将其调至光谱的红端或蓝端。因此,类似这样的灯很可能在地球和太空都很普遍。

然而,正如《科学美国人》的文章所指出的,宇航员失眠的原因有很多,而且多种多样,包括休斯顿-莫斯科指挥中心时区变化、空气不新鲜和持续的噪音等。不幸的是,新灯泡无法改变这一切。

《科学美国人》

 

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丽贝卡·博伊尔是一位屡获殊荣的自由撰稿人,她撰写关于天文学、人畜共患病以及介于两者之间的各种主题的文章。她是《大西洋月刊》的特约撰稿人,她的作品经常出现在《大众科学》、《新科学家》、《FiveThirtyEight》、《连线》以及许多其他面向成人和儿童的出版物上。丽贝卡在科罗拉多州长大,离太空更近一英里,现在住在圣路易斯,靠近大陆两条最强大的河流的交汇处。

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