Бразильська технологія відкриває нові можливості для моніторингу здоров'я астронавтів під час складних місій у космосі. Розроблений пристрій, що має форму годинника і називається actigraph, дозволяє NASA оцінювати ризики для здоров'я екіпажів на шляху до Місяця. Цей інноваційний сенсор використовує акселерометри та датчики світла й температури для точного відображення патернів сну та неспання користувача, що є критично важливим для довготривалих космічних подорожей.

Лише за кілька годин до того, як космічний апарат Orion вирушив у політ на Місяць 1 квітня, інженер-механік Rodrigo Trevisan Okamoto отримав підтвердження щодо використання цього обладнання. Пристрій, розроблений Okamoto та його командою в стартапі Condor Instruments зі штаб-квартирою у Сан-Паулу, стане частиною екіпажу першої пілотованої місії до орбіти Місяця за півстоліттям (Artemis 2).

Як працює actigraph та що він вимірює

Actigraph — це пристрій, схожий на годинник. Він функціонує завдяки сенсору активності, який відстежує частоту й інтенсивність рухів рук користувача. Аналізуючи ці дані, система може точно фіксувати добовий поведінку людини та виводити:

• Періоди відпочинку (відсутність руху).
• Періоди пильності (наявність руху).

Цей пристрій є приблизно 24-годинним «біологічним годинником», який регулює фізичні й поведінкові функції більшості живих істот. Для моніторингу цього внутрішнього ритму actigraph має десять бортових датчиків, які виявляють вплив світла в різних спектральних діапазонах.

Роль світло-темнового циклу у біології людини

Для підтримки внутрішньої синхронізації життєво важливим є зовнішній регулятор — світло-темновий цикл. Цей цикл визначається обертанням Землі й саме на його основі мозок передбачає час сну.

Mario Pedrazzoli Neto, професор Школи мистецтв, наук і гуманітарних дисциплін Університету Сан-Паулу (EACH-USP) та експерт у хронобіології, пояснює: «У космосі цей орієнтир втрачається. Астронавти можуть перебувати в постійному світлі або темряві залежно від їхнього положення від Сонця».

Виклики сну в умовах космічного середовища

На Міжнародній космічній станції (ISS) астронавти щодня переживають 16 сходів і заходів сонця. Така ситуація може серйозно порушити цикл сну та неспання. Щоб зменшити цей стрес, на станції були встановлені системи світлодіодів (LED), які симулюють земний цикл і допомагають підтримувати гігієну сну екіпажу.

Проте, як зазначає подразній, через ці та інші фактори, що все ще досліджуються — наприклад, вплив гравітації — астронавти схильні до нестачі сну. У космосі відпочинок є притаманно порушеним.

Наслідки дефіциту сну для місій NASA

Нестача сну спричиняє когнітивні та моторні дефіцити. Ці проблеми можуть поставити під загрозу довготривалі космічні місії, тому агентства на кшталт NASA зосереджуються на розробці точних інструментів моніторингу.

Actigraph дозволяє не лише фіксувати порушення сну, але й характеризувати інтенсивність та спектральний склад світла протягом циклу. Це дає науковцям можливість краще розуміти механізми адаптації організму до екстремальних умов космосу.