Космическая архитектура — это не просто проекты будущего, а реальность, в которой свет играет решающую роль. Как искусственное освещение поддерживает здоровье и эмоциональное состояние космонавтов? Какие проблемы уже выявлены на МКС, и как их решить? Узнайте, как адаптивные системы света могут изменить жизнь на орбите и стать фундаментом для долгосрочных миссий на Луну и Марс. Эта статья — о важности света там, где нет восходов и закатов.
Автор статьи: Дарья Новикова — управляющий партнер бюро Культура Света, светодизайнер, автор собственных статей и исследований по архитектуре и световому дизайну. Также Дарья представляла это исследование на международном космическом конгрессе IAC 2024 в Милане.
Космическая архитектура — это актуальное междисциплинарное направление, объединяющее инженерное проектирование, материалы будущего и человеческие факторы. Сегодня эта область становится всё более практической, благодаря усилиям ученых и архитекторов. Ведущие мировые агентства, такие как NASA, ESA, и российские исследовательские институты, совместно с независимыми архитекторами, создают проекты для лунных баз, марсианских поселений и долгосрочного пребывания на орбите.
TEST LAB / Monika Lipinska, Laura Nadine Olivier and Inci Lize Ogun
Одним из важнейших аспектов жизни в космосе является освещение. Свет в условиях отсутствия естественного дневного цикла — это не просто необходимость видеть, а инструмент для поддержания здоровья, работоспособности и психологического комфорта человека.
Исследования в области света и космической архитектуры
Современные исследования показывают, что свет оказывает существенное влияние на циркадные ритмы человека, регулируя выработку гормонов мелатонина и кортизола. Например, исследования NASA (Human Research Program) и ESA (Lighting for Habitability) уже доказали, что неправильное освещение приводит к нарушению сна, ухудшению настроения и снижению производительности космонавтов.
На основе данных из программы NASA’s Solid-State Lighting Module был создан прототип адаптивной световой системы для МКС, которая регулирует спектр и интенсивность света в зависимости от времени суток. Однако текущие решения всё ещё оставляют желать лучшего: избыточная яркость, отсутствие полной затемнённости и неподходящий спектр света продолжают быть проблемой.
LUNAR LIVING / Foster & Partners
Недостатки существующих систем освещения
Анализируем существующие условия на МКС и выявляем проблемы:
- Направленность света. Некоторые лампы направлены прямо в лицо работающим космонавтам, что вызывает утомляемость.
- Отсутствие гибкости. Нельзя настроить яркость или полностью затемнить пространство.
- Недостаток света. Прячутся от опасного солнечного излучения, но искусственного света недостаточно для поддержания настроения и продуктивности.
Эти факторы приводят к нарушению циркадных ритмов, снижению качества сна, накоплению стресса и утомляемости.
Наше исследование и подход
Мы провели собственное исследование, основанное на анкетировании и интервью российских космонавтов, чтобы узнать их субъективное восприятие света в условиях орбиты. В анкетах космонавты отмечали, что существующая среда часто кажется монотонной, а света ощутимо не хватает (ответы на изображениях). Они подчеркивали, как недостаток света влияет на их самочувствие: возникают апатия, усталость и снижение концентрации. Это особенно важно в условиях замкнутого пространства, где освещение становится не только функциональным элементом, но и средством поддержания эмоционального баланса.
Эти данные стали основой для разработки сценариев освещения, которые учитывают:
- Поддержание циркадных ритмов через адаптивное освещение, меняющее спектр и интенсивность света в зависимости от времени суток.
- Энергоэффективные решения, минимизирующие затраты ресурсов.
- Эргономичное расположение источников света, исключающее прямое попадание в глаза.
- Сценарии освещения, разделяющие рабочие и жилые зоны, создавая комфортное восприятие пространства.
Эмоциональная составляющая стала ключевым фактором при проектировании наших систем, ведь в условиях космоса комфорт освещения напрямую влияет на физическое и психическое здоровье экипажа.
Практические рекомендации
- Регулируемое освещение. Использование систем, которые могут изменять цветовую температуру: от холодного света для активной работы до теплого для подготовки ко сну.
- Локализованный свет. Диффузные светильники с регулируемым направлением, обеспечивающие комфортный уровень освещения.
- Динамические циклы. Имитация земного цикла дня и ночи для минимизации стресса организма.
- Психологическое воздействие. Применение света для создания комфортной атмосферы, что особенно важно в условиях замкнутого пространства.
Будущее освещения в космосе
Космическая архитектура всё чаще сталкивается с вызовами, связанными с постоянным пребыванием человека в космосе. Разработка осветительных решений для длительных миссий, таких как базы на Луне или Марсе, требует глубокого понимания психофизиологических нужд человека.
Наша работа направлена на создание комплексной системы освещения, которая сделает жизнь за пределами Земли не только выживаемой, но и по-настоящему комфортной и устойчивой.
MARS COLONIZATION / ZA Architects