本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
2011年11月4日,六名男子从俄罗斯莫斯科生物医学问题研究所的基地的一个无窗舱室中走了出来。他们在他们的宇宙飞船里待了520天,足够(乐观地)往返火星的时间。他们进行了宇航员在这样的任务中会进行的相同的活动和实验。除了一件事:他们实际上从未离开地球。
发表在PNAS期刊上的一篇最新论文记录了这六人组成的团队在被困在模拟火星往返任务的520天里的睡眠和活动模式。每位队员都佩戴了一个类似手表的可穿戴活动记录仪,可以追踪运动并监测光照,并且每周进行一次计算机测试来衡量他们的警觉性。
该论文的主要作者、宾夕法尼亚大学睡眠和时间生物学助理教授马蒂亚斯·巴斯纳(Mathias Basner)及其同事发现,六名队员中有四名在任务期间出现了睡眠问题。
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到实验结束时,一名队员生活在25小时的一天中,这意味着每两周就会出现一个时间点,对其他人来说是中午,但对他来说感觉像是半夜。另一名队员患有部分慢性睡眠不足。您可以在Science Now(以及其他地方)阅读有关该研究结果的更多信息。
巴斯纳和他的同事认为,宇宙飞船上的照明至少是造成这些问题的原因之一,而真正的火星任务将需要更接近我们在地球上习惯的自然光的照明。
但这并非全是坏事。除了那个睡眠不足的队员外,每个人的睡眠时间在任务期间都增加了。这听起来可能不太好(我们可能都体验过早上睡懒觉后有时会产生的迟钝感)。但事实证明,这是好事。
“那五名睡眠时间增加的队员在我们在舱室里进行的这个小小的注意力测试中表现也提高了,”巴斯纳说。
当然,这项研究的所有发现对于长途太空任务都很重要,但特别重要的是,它也与我们地球上的人们息息相关。巴斯纳告诉我:
“我们长期都在剥夺自己的睡眠,尤其是在工作周期间,并试图在周末稍微补觉,并且在白天摄入咖啡因来维持精力。这个[实验]只是向我们表明,一旦这些队员有机会获得更多睡眠,并且他们确实获得了更多睡眠,他们的表现就会提高。”
他还认为,尽管六名Mars 500队员所处的情况非常独特,但它的某些方面与我们的日常生活并非太不相似:
“另一个信息是,我们做的和这些队员所做的有点类似。我们一天中的大部分时间都呆在室内,不幸的是,有些人办公室里甚至没有窗户,所以我们也生活在人造光下。这可能会导致类似的昼夜节律紊乱,正如我们在这名队员身上看到的那样,我们白天可能没有我们希望的那样警觉,我们可能在应该睡觉的时候难以入睡,而在我们应该完全清醒的时候却感到困倦。”
这篇论文的最后一行总结道:
“人类维持与昼夜节律生物学同步的睡眠-觉醒活动周期的基本需求,似乎在地球上和前往火星的途中同样重要,因为昼夜节律生物学可以暂时协调人类的健康和行为。”
最终前往火星的宇航员将需要在身体和精神上都处于最佳状态,以便成功完成旅行。通过研究如何利用这样的模拟任务来保持长途太空飞行的健康水平,我们也正在更多地了解我们应该如何在地球上对待自己。