空间站的昼夜与航天员的作息
在距离地球约400公里的近地轨道上,国际空间站正以约7.8公里/秒的速度绕地球飞行。这个速度让它每90分钟就能成一圈公转,意味着航天员每90分钟就会经历一次日出或日落。按地球24小时计算,24小时包含16个90分钟,因此空间站上一天能看到16次日出日落,昼夜交替快得像被按下快进键。这种高速交替的昼夜对航天员的生理节律是巨大挑战。人类的生物钟进化于地球24小时昼夜周期,依赖光照强度、温度变化等信号调节睡眠-觉醒周期。而空间站90分钟一昼夜的“晨昏”,自然光照忽明忽暗,若全顺应这种节奏,航天员将频繁处于清醒与困倦的混乱中,影响工作效率与健康。
为让航天员保持与地球同步的作息,空间站采取了多重调节措施。核心是建立“地球时间锚定”机制:以地面任务中心所在时区通常是 UTC 时间为基准,制定24小时标准作息表,明确工作、休息、用餐、锻炼的固定时段。比如设定“地球白天”时,舱内开启模拟太阳光的白光照明,强度维持在500-1000勒克斯,抑制褪黑素分泌,保持清醒;“地球夜晚”则切换为柔和的红光或低亮度灯光,降低环境刺激,促进褪黑素生成,引导睡眠。
此外,航天员需严格遵守作息纪律。通过任务日程表、电子闹钟、灯光渐变系统强化时间感知,比如睡前1小时调暗灯光,起床前30分钟逐步增强光照。睡眠区采用遮光设计,隔绝外部频繁变化的光线,确保8小时连续睡眠不受轨道光照干扰。再配合规律的饮食、每日2小时锻炼,帮助身体稳定生理节律,适应这种“人造昼夜”。
这些措施让航天员在16次日出的“快节奏”轨道上,依然能遵循地球的时间韵律,维持稳定的工作状态与身心健康,在浩瀚太空中保持着与地球家园的“生物钟联结”。
