Mock Mars-Flug zeigt große Schlaf sorgen für Astronauten

Eine mock Mars-Mission, die sechs Freiwilligen in einer simulierten Raumschiff ernsthaft länger als 500 Tage gesperrt gestört die Crew Schlaf und wachen Verhalten. Die Störungen geführt haben könnte, zu Muskel und Knochen verkümmern die Crew auf eine tatsächliche Raumschiff gewesen, sagen Wissenschaftler.

Diese neuen Erkenntnisse, basierend auf einer Studie von einer noch nie da gewesenen 520-Tag Mars Simulation könnte helfen, Wege zu Astronauten gesund halten und arbeiten synchron auf alle künftigen Weltraum-Missionen enthüllen hinzugefügt Forscher.

Die Mars500-Mission sechs Multi-nationale Freiwilligen auf ein mock Raumschiff zum Mars in Moskau gesperrt. Die $ 15 Millionen Experiment ahmte eine Mission zum Mars zu helfen besser zu verstehen und vielleicht Leichtigkeit die psychologischen und physiologischen Belastungen, die eine lange Weltraumreise Astronauten auferlegen würde. Die Crew Rückkehr"" zur Erde im Jahr 2011.

"Keine Raumfahrt oder Simulation einer Raumfahrt weit über ein Jahr gegangen ist", sagte Studienautor David Dinges, Leiter der Abteilung des Schlafes und Chronobiologie an der University of Pennsylvania in Philadelphia. "Russische Kosmonauten, Valery Polyakov einen von 438 Tage im Weltraum an Bord der Raumstation Mir im Jahr 1995, aber das Rekord, ist noch nichts in der Nähe wie lange eine Reise zum Mars und zurücknehmen würden, die möglicherweise mindestens zwei bis drei Jahre dauern." [Mock Mars-Mission-Tag-Nacht-Tests (Video)]

Ruht sich auf einem mock Reise zum Mars

Erfahren Sie mehr über welche jedes Besatzungsmitglied erlebt, war Dinges und seine Kollegen jedes Geräte für freiwillige tragen das Handgelenk, die Bewegung und den umliegenden Lichtintensität um ableiten, Aktivitätsniveau, aufgezeichnet schlafen und wachen, Dynamik und die Höhe der Belichtung die Freiwilligen erhalten.

Die Geräte für das Handgelenk aufgezeichnete Daten minütlich die Mars500-Crew 17 Monate Aufenthalt, wodurch fast 4,4 Millionen Minuten Daten. Die Forscher hatten auch die Crew EDV Wachsamkeit zu nehmen und Reaktionszeit testet zweimal wöchentlich, und befragte die Freiwilligen über ihre Arbeitslasten, Müdigkeit und Schlaf Quantität und Qualität.

Die Wissenschaftler fanden heraus, dass die Besatzung unbewusst und nach und nach verringerte Gesamtbewegung während der Mission betreten, was die Forscher namens "behavioral Erstarrung."

Im Durchschnitt um mehr als 8 Prozent erhöht, für ca. 35 Minuten mehr schlafen pro Tag, pro Besatzungsmitglied durch das Ende der Mission. Darüber hinaus Tätigkeit während wach rund 7 Prozent im Laufe der Zeit im Durchschnitt zurückgegangen, gleichbedeutend mit fast 70 Minuten weniger aktiven Wachen Verhalten pro Tag, pro Besatzungsmitglied durch das Ende der Mission. [Mars500: Fotos von Russlands Mock Marsmission]

"Dies ist wichtig, deshalb, weil, gefunden in der Schwerelosigkeit im Weltraum, die wir nicht zu simulieren, wenn Sie nicht aktiv sind, können Sie leiden Verlust von Knochen und Muskeln und decondition Ihr Herz-Kreislauf-Muskel sehr stark erschwert, kompletten Missionen" Dinges sagte SPACE.com. "Dies zeigt, dass wir Wege finden, um die Besatzung physiologisch aktiv halten müssen."

Schlafen Sie nicht den einzigen Faktor

Die erhöhte Schlaf an sich war nicht schlecht. Je mehr schlafen die Besatzung kam, desto besser sie erzielte an den Wachsamkeit-Tests, wie man erwarten könnte, sagte der leitende Studienautor Mathias Basner, ein Schlaf-Forscher an der University of Pennsylvania in Philadelphia.

Vier der sechs Besatzungsmitglieder erlebt, einige Störungen in ihrem normalen Schlaf-Verhalten, das früh in der Mission aufgetreten und im ganzen beibehalten. Einige erfahrene weniger Schlaf oder schlechtere Schlafqualität mit daraus resultierenden Probleme in der Leistung.

Andere Muster von schlafen und wachen, ihre zirkadianen Rhythmen, wuchs stark synchron mit den anderen Volontären. Diese Probleme, Störungen im Schlaf und wachen gesehen in Polarexpeditionen, ähnlich sind"potenziell gefährlich für Missionserfolg," sagte Basner.

Die starke Unterschiede zwischen verschiedenen Crew-Mitglieder "unterstreicht die Notwendigkeit, Marker für differenzielle Schwachstelle identifizieren so dass wir in der Lage, wählen die richtige Mannschaft, trainieren sie optimal und bieten ihnen individuelle Gegenmaßnahmen während langer Dauer Raumfahrt," sagte Basner SPACE.com.

Zukünftige Forschung basteln kann, mit der Farbe, Intensität und Timing der Beleuchtung, die stärksten zirkadiane Zyklen beeinflussen geht, sagte Dinges. Beispielsweise geben die Leuchtstoffröhren verwendet im Lebensraum weniger blaues Licht als Tageslicht vom Himmel tut. Experimentieren mit dem Timing von Essen und Bewegung könnte auch Besatzung ihre zirkadianen Rhythmen zu erhalten helfen.

"Wir müssen die Signale der Erde mitnehmen, wenn wir zum Mars gehen," sagte Dinges.

Darüber hinaus ist "Monotonie, insbesondere in Zeiten, die den Übergang vom Mars, und vermieden werden muss um die Crew-Mitglieder aktiv während wach zu halten," sagte Basner.

"Solange die internationale Raumstation ISS als Prüfstand verfügbar ist, wir verwenden sollte untersuchen, wie Menschen auf längere Zeit der Isolation und Isolierung in der Schwerelosigkeit reagieren," hinzugefügt Basner. Die National Space Biomedical Research Institute plant gemeinsam mit der NASA und der russischen Akademie der Wissenschaften-Institut für biomedizinische Probleme, ein US-amerikanischer Astronaut und einem russischen Kosmonauten für einen Zeitraum von einem Jahr auf der Station zu studieren, stellte er fest.

Die Wissenschaftler ihre Ergebnisse detailliert Online-Jan. 7 in der Zeitschrift Proceedings der National Academy of Sciences.

Diese Geschichte wurde von zur Verfügung gestellt SPACE.com , eine Schwester-site zu LiveScience. SPACE.com auf Twitter folgen @Spacedotcom . Wir sind auch auf Facebook & Google +.