«Космонавты на МКС переживают 16 восходов и закатов в течение одного земного дня»
Независимо от того, каково наше представление о дне и ночи, для всех людей это неизбежный цикл, следствие движения Земли, который повторяется каждые 24 часа.
Однако, как только вы покидаете нашу планету, все эти предустановленные определения начинают рушиться.
Например, рассмотрим космонавтов на Международной космической станции. Вы когда-нибудь задумывались, какие дни и ночи для них?
Давай узнаем!
Почему приходит день и ночь?
Мы воспринимаем дни и ночи как следствие вращения Земли.
Наряду с вращанием вокруг Солнца на эллиптической орбите наша планета также вращается вокруг своей оси. По мере вращения часть земли, обращенная к солнцу, переживает «дневное время», в то время как часть, скрытая от солнечного света, переживает «ночь».
Земля вращается безумно быстро, со скоростью около 1670 км/ч. Однако даже при такой скорости нашей планете требуется почти 24 часа, чтобы завершить одно вращение. Таким образом, у нас есть 24 часа в сутки с примерно 12 часами солнечного света и 12 часами темноты.
Дни и ночи на МКС
Международная космическая станция
Проще говоря МКС является крупным исследовательским центром, используемым для проведения экспериментов с микрогравитационностью в космосе. Запущенная в сотрудничестве с различными международными космическими агентствами - НАСА (США), Роскосмосом (Россия), ЕКА (Европа), JAXA (Япония) и CSA (Канада) - космическая станция вращается вокруг Земли по эллиптической траектории на средней высоте 400 км.
В среднем 5-7 астронавтов занимают космическую станцию в любой момент времени. Итак, эти астронавты переживают там дни и ночи? Если да, то похожи ли они на дни и ночи на Земле?
МКС вращается вокруг Земли со колоссальной скоростью 27 600 км/ч и завершает один оборот примерно за 90 минут.
Во время своей орбиты космический аппарат проводит примерно половину времени, греясь при солнечном свете, а остальное за тенью Земли. Таким образом, космическая станция испытывает около 45 минут дневного света и 45 минут темноты
За 24 часа МКС вращается вокруг Земли 16 раз. Таким образом, в течение одного земного дня космонавты на борту МКС стали свидетелями 16 восходов солнца и 16 закатов.
Первоначально возможность наблюдать 16 закатов в день из космоса звучит потрясающе, но в долгосрочной перспективе это может быть серьезной проблемой.
Человеческое тело подключено к круглосуточному циклу, и свет играет важную роль в управлении этими циклами.
Наши циркадные ритмы привыкли к световым узорам на Земле. Солнечный свет заставляет нас просыпаться, в то время как тьма способствует сну и бездействию. Таким образом, быстрое переключение между солнечным светом и темнотой может сказаться на биологических часах космонавтов.
Мы не можем позволить космонавтам, выполняющему одну из самых важных миссий в мире, чувствовать себя так, как будто они находятся в постоянном состоянии смены часовых поясов. Следовательно, необходимо создать "нормальную" дневную ночную среду на борту МКС.
Как МКС моделирует нормальную среду днем и вечером?
1. Придерживаться Часового Пояса
Международная космическая станция установлена на универсальное скоординированное время (UTC). UTC - это глобальный стандарт времени, который определяется с помощью двух факторов:
▪ Международное атомное время: рассчитывается с использованием высокоточных атомных часов.
▪ Всемирное время: рассчитывается на основе вращения Земли.
Все часовые пояса в мире синхронизируются на основе стандарта UTC.
Почему UTC?
Как упоминалось ранее, МКС является многонациональным предприятием с участием пяти крупных космических агентств, расположенных по всему миру. Таким образом, UTC был лучшим выбором, поскольку он способствует эффективному сотрудничеству между всеми участвующими учреждениями.
2. Управление освещением на МКС
В первые годы миссии было установлено, что, несмотря на выделение 8,5 часов времени на сон, космонавты не смогли выспаться. Поэтому ученые решили включить свет на космической станции.
Фактически, "Влияние освещения на организм человека" было одним из экспериментов, которые НАСА проводило на МКС.
МКС первоначально использовала "Общие светильники в сборе" с люминесцентными лампами для освещения космической станции.
В 2016 году эти модули были заменены "Сплошные светодиодные модули", которые долговечны, дешевле и легче по сравнению с их бывшими аналогами. Способность этих светодиодных фонарей излучать различные длины волн при различной интенсивности сделала их лучшей альтернативой для моделирования дневной и ночной среды на станции.
"День" из жизни космонавта МКС
Типичный рабочий день космонавта МКС начинается в 6 утра UTC и заканчивается в 21:30 UTC.
В первые часы света устанавливаются на высокую яркость для имитации дневного времени. Когда космонавты участвуют в более сложных задачах, огни излучают более синие длины волн, чтобы повысить бдительность.
Ближе к концу дня освещение переключается на более теплые тона, чтобы способствовать сну и отдыху.
С 21:30 до 6 утра огни затемняются и устанавливаются на очень низкую яркость, чтобы воспроизвести ночь. Таким образом, как только астронавты закончат день, члены экипажа смогут комфортно проскользнуть в свои спальные мешки, чтобы хорошо отдохнуть.
Позже исследования показали, что освещение помогло повысить эффективность космонавтов, и эти исследования еще больше способствовали коммерциализации светодиодных продуктов, таких как «настроенные огни», которые широко распространены сегодня.
Были приняты различные меры для обеспечения того, чтобы члены экипажа МКС соблюдали нормальную рутину. Тем не менее, если космонавт хочет насладиться экзотическими видами из космоса на некоторое время, он может отправиться к куполу МКС и побаловать себя полным «днями» всего за 90 минут!