بالنسبة لجميع سكان الأرض ، فإن دورة الليل والنهار هي دورة حتمية تتكرر كل 24 ساعة. ومع ذلك ، بمجرد مغادرة الأرض ، تبدأ جميع التعريفات المقررة في الانهيار! فكر في رواد الفضاء في محطة الفضاء الدولية ، هل تساءلت يومًا كيف يبدو نهارهم وليلهم؟
لماذا يتناوب الليل والنهار؟
نعلم جميعًا أن سبب النهار والليل هو دوران الأرض. بالإضافة إلى الدوران حول الشمس في مدار بيضاوي الشكل ، يدور كوكبنا أيضًا حول محوره. أثناء دورانه ، يواجه الجزء من الأرض المواجه للشمس “النهار” والجزء المخفي عن الشمس يواجه “الليل”.
تدور الأرض بسرعة جنونية تبلغ حوالي 1670 كم / ساعة. ومع ذلك ، حتى بهذا المعدل ، سيستغرق كوكبنا حوالي 24 ساعة لإكمال دورة. لذلك لدينا 24 ساعة في اليوم ، حوالي 12 ساعة من أشعة الشمس و 12 ساعة من الظلام.
كيف يبدو الليل والنهار في محطة الفضاء الدولية؟
محطة الفضاء الدولية ، بعبارات بسيطة ، هي منشأة بحثية كبيرة تستخدم لإجراء تجارب الجاذبية الصغرى في الفضاء. أطلقت بالتعاون مع العديد من وكالات الفضاء الدولية – ناسا (الولايات المتحدة الأمريكية) ، روسكوزموس (روسيا) ، وكالة الفضاء الأوروبية (أوروبا) ، جاكسا (اليابان) و CSA (كندا) – تدور المحطة الفضائية حول الأرض في مسار إهليلجي على ارتفاعات متوسطة. .
في المتوسط ، يقوم 5-7 رواد فضاء بتشغيل المحطة الفضائية في أي وقت. فهل يختبر رواد الفضاء ليلًا ونهارًا هناك؟ إذا كان الأمر كذلك ، فهل النهار والليل مشابهان لما نراه على الأرض؟
تدور محطة الفضاء الدولية حول الأرض بسرعة تصل إلى 27600 كم / ساعة وتكمل دائرة كاملة في حوالي 90 دقيقة.
في مدارها ، تقضي المركبة الفضائية حوالي نصف وقتها في ضوء الشمس وخلف ظل الأرض بقية الوقت. وهكذا ، تشهد المحطة الفضائية حوالي 45 دقيقة من ضوء النهار و 45 دقيقة من الظلام لكل دورة.
في غضون 24 ساعة ، تدور محطة الفضاء الدولية حول الأرض 16 مرة. لذلك ، خلال يوم الأرض ، يواجه رواد الفضاء في محطة الفضاء الدولية 16 شروقًا و 16 غروبًا.
هل يعاني رواد الفضاء من مشاكل في التكرار ليلاً ونهاراً؟
تبدو رؤية 16 غروبًا في يوم واحد من الفضاء أمرًا رائعًا في البداية ، ولكنها قد تكون مشكلة خطيرة على المدى الطويل.
يعمل جسم الإنسان على مدار 24 ساعة في اليوم ، ويلعب الضوء دورًا مهمًا في تنظيم هذه الدورات.
تُستخدم إيقاعاتنا اليومية لإضاءة الأنماط على الأرض. يدفعنا ضوء الشمس إلى الاستيقاظ ، بينما يشجع الظلام على النوم وقلة النشاط. لذلك ، فإن التبديل السريع بين ضوء الشمس والظلام يمكن أن يؤثر سلبًا على الساعة البيولوجية لرائد الفضاء.
لذلك ، من الضروري خلق بيئة طبيعية لرواد الفضاء لحماية أجسامهم أثناء الرحلات الفضائية الطويلة.
تحاكي محطة الفضاء الدولية البيئة الطبيعية ليلا ونهارا بعدة طرق وهي:
- تطبيع المنطقة الزمنية
تم تعيين محطة الفضاء الدولية على التوقيت العالمي المنسق (UTC) ، وهو المعيار العالمي للوقت الذي يحدده عاملين:
- التوقيت الذري الدولي: الحسابات باستخدام الساعات الذرية عالية الدقة
- التوقيت العالمي: يحسب من دوران الأرض
تتم مزامنة جميع المناطق الزمنية في العالم وفقًا لمعيار UTC. نظرًا لأن محطة الفضاء الدولية هي مشروع متعدد الجنسيات ، فإن اختيار UTC كان الحل الأمثل لتسهيل التعاون بين جميع المؤسسات المشاركة.
- التحكم في إضاءة السيارة
في وقت مبكر من المهمة ، تم اكتشاف أنه على الرغم من تخصيص 8.5 ساعة من النوم ، إلا أن رواد الفضاء لم يحصلوا على نوم صحي. لذلك قرر العلماء إطفاء الأنوار في المحطة الفضائية.
في الواقع ، “تأثيرات الإضاءة على جسم الإنسان” هي إحدى تجارب وكالة ناسا في محطة الفضاء الدولية.
استخدمت محطة الفضاء الدولية في البداية “تركيبات الإضاءة العامة” مع مصابيح الفلورسنت لإضاءة المحطة الفضائية.
في عام 2016 ، تم استبدال هذه الوحدات بـ “وحدات LED ذات الحالة الصلبة” والتي كانت أكثر متانة وأرخص وأخف وزناً من سابقاتها. إن مصابيح LED هذه قادرة على إصدار أطوال موجية مختلفة بكثافة مختلفة ، مما يجعلها الخيار الأفضل لمحاكاة بيئة النهار والليل للمحطة.
يبدأ يوم عمل رائد الفضاء النموذجي في الساعة 6:00 صباحًا بالتوقيت العالمي المنسق وينتهي في الساعة 9:30 مساءً بالتوقيت العالمي المنسق.
في الصباح الباكر ، يتم ضبط الأضواء على درجة سطوع عالية لمحاكاة ضوء الشمس. عندما ينخرط رواد الفضاء في مهام أكثر تحديًا ، تبعث الأضواء أطوال موجية أكثر زرقة لزيادة اليقظة.
قرب نهاية اليوم ، تتغير الأضواء إلى نغمات دافئة لتعزيز النوم والراحة.
من الساعة 9:30 مساءً حتى 6 صباحًا ، يتم تعتيم الأضواء ويتم ضبطها على سطوع منخفض جدًا لمحاكاة الليل. لذلك بمجرد أن ينتهي رواد الفضاء من عملهم اليومي ، يمكن للطاقم أن ينزلق في أكياس النوم الخاصة بهم وأن يحصل على قسط جيد من الراحة أثناء الليل.
وجدت دراسات لاحقة أن الإضاءة ساعدت في تحسين كفاءة رواد الفضاء ، وساعدت هذه الدراسات بشكل أكبر في تسويق منتجات LED مثل “أضواء المزاج” الشائعة جدًا اليوم.
.
