NASA の最新のエンジニアリング チャレンジ: 電球の交換方法

宇宙飛行士の不眠症はNASAでは伝説的な存在で、宇宙飛行士は定期的に睡眠薬を服用し、平均睡眠時間は1晩に6時間しかなく、正式に割り当てられた8時間半よりはるかに短い。疲労が蓄積すると深刻な問題を引き起こす可能性がある。この状況を改善するため、NASAは宇宙ステーションの電球をすべて取り替えるという大がかりなミッションに着手している。

宇宙で（あるいは宇宙空間を）働くことで概日リズムが乱れている人にとって、適切なタイプの光は驚くべき効果を発揮する。例えば、火星探査に従事する科学者は火星時間で生活しなければならないため、睡眠スケジュールが絶えず変化し、大きな混乱を招く。しかし、ハーバード大学のスティーブン・ロックリーによる最近の研究では、ブルーライトと、いわゆる効率的な「睡眠衛生」が状況を改善できることがわかった。

これは、哺乳類の目には特別な時間認識能力があるという比較的最近の発見によるところが大きい。網膜の前面にある神経節細胞の光受容体は視覚には使われないが、スペクトルの青い端の光を検出することができる（これは、この秋に行われたロックリーの火星の青色光研究で明らかになった）。これらの細胞は、体が時間を計算するのに役立ち、刺激を与えると昼夜の認識に影響を与えることができる。これは、メラトニンの生成を妨げることによって部分的に機能する。

国際宇宙ステーションでは、宇宙飛行士の神経節光受容器は、90分周期の日の出と日の入り、そして宇宙ステーションの内部照明システムの常時点灯によって絶えず刺激されている。その結果、メラトニンの生成が減り、睡眠が不安定になる可能性がある。

NASA は、軌道上の実験室の米国側にある蛍光灯 85 個を、光をさまざまな色にフィルターできる特殊な拡散 LED に取り替える計画です。作業時間中は白色光を、朝や緊急時に宇宙飛行士が目を覚ます必要があるときには青みがかった光を、睡眠を助ける赤みがかった光を発します。Scientific American は、2015 年までに設置される予定の新しい照明を製造するボーイング社の取り組みをレビューしています。

火星の青色光の研究を指揮したロックリー氏は、新しいライトの有効性についても研究している。一方、電子機器大手のフィリップスは最近、スマートフォンを使ってスペクトルの赤または青の端に調整できる新しいHue電球を発表した。そのため、このようなライトが宇宙だけでなく地球でも普及する可能性がある。

それでも、サイアムの記事が指摘しているように、宇宙飛行士の不眠症の原因は多種多様で、ヒューストンとモスクワの司令センターの時間帯のずれから、よどんだ空気や絶え間ない騒音まで、あらゆるものが含まれる。残念ながら、新しい電球では、そのどれもが変わることはないだろう。

サイアム