Les membres d'équipage de la Station spatiale internationale (ISS) peuvent assister à des levers et couchers de soleil en succession rapide, soit environ 16 "couches de soleil" par jour, car la station spatiale fait le tour de la Terre toutes les 90 minutes.
La plupart des gens fonctionnent régulièrement selon un cycle de 24 heures appelé rythme circadien. Cependant, l'environnement de la station spatiale crée un écart par rapport au cycle de lumière et d'obscurité auquel les astronautes sont habitués à la maison. Une charge de travail élevée, la nécessité de travailler « de nuit », l'excitation des vols spatiaux, De plus, l'environnement inhabituel peut perturber les horloges circadiennes des astronautes. Ces facteurs peuvent se combiner pour perturber le sommeil, ce qui peut à son tour affecter les performances.
Être bien éveillé alors qu'ils devraient dormir est en fait un défi de longue date pour les membres d'équipage de l'ISS. Des études sur les astronautes qui ont volé entre 2001-2011 sur la navette spatiale et 2006-2011 sur la station ont montré que les astronautes dormaient beaucoup moins dans l'espace que sur Terre. Environ ¾ d'entre eux ont déclaré avoir utilisé des somnifères au cours de leurs missions de 6 mois. L'utilisation de caféine est également courante chez les astronautes de l'ISS pour lutter contre les somnolences diurnes.
Mais la NASA cherche un meilleur moyen de résoudre le problème. Le secret réside dans la lumière elle-même. On sait que la lumière enrichie en bleu émise par nos ordinateurs portables peut nous tenir éveillés la nuit. Une nouvelle étude de la NASA examinera comment utiliser cela au profit de l'humanité, et pas seulement sur l'ISS.
Cette étude de la lumière, connue sous le nom d'étude des effets d'éclairage, coïncide avec une « refonte » de l'éclairage de la station spatiale. Les lampes fluorescentes de la station sont remplacées par un nouveau système de diodes électroluminescentes (DEL) à semi-conducteurs. Non seulement les LED sont plus économes en énergie et plus sûres, ils peuvent littéralement jeter toutes sortes de lumière sur le sujet d'étude.
Le Dr Steven Lockley du Brigham and Women's Hospital et le Dr George Brainard de l'Université Thomas Jefferson sont les co-chercheurs principaux de l'étude sur les effets d'éclairage. Lockley explique :« La lumière a un certain nombre d'effets sur notre sommeil et nos rythmes circadiens ; est un stimulant naturel et peut améliorer la vigilance et les performances, et aide également à réinitialiser l'horloge de 24 heures lorsqu'elle se désynchronise. L'œil humain contient une protéine sensible à la lumière appelée mélanopsine, différent des bâtonnets et des cônes que nous utilisons pour voir, qui détecte la lumière dans l'œil et médie ces effets. La mélanopsine est la plus sensible à la lumière bleue à courte longueur d'onde et donc en augmentant ou en diminuant la proportion de ces longueurs d'onde bleues dans la lumière blanche, nous pouvons améliorer la vigilance, ou favoriser le sommeil, respectivement."
Lockley dit, "La NASA a développé un système d'éclairage multi-LED pour tirer parti de ces effets lumineux. Le système peut fournir des millions de spectres lumineux différents. Nous ne transformons pas l'ISS en discothèque, mais nous allons utiliser trois réglages d'éclairage différents. Nous utiliserons un réglage d'éclairage général qui fournit une bonne lumière pour voir pendant le travail normal, un réglage enrichi en lumière bleue de plus haute intensité qui élève la vigilance et peut mieux décaler l'horloge circadienne en cas de besoin, et un réglage de «pré-sommeil» à faible intensité de longueur d'onde bleue pour calmer le cerveau et favoriser le sommeil. Nous étudierons l'impact de ces lumières dans les futures missions."
Les résultats de cette étude devraient aider à définir des lignes directrices pour les protocoles d'éclairage lors de futures missions spatiales habitées et ISS. Les résultats de l'étude devraient indiquer clairement quand et comment utiliser ces différents paramètres d'intensité lumineuse et de spectre. Ces résultats pourraient également conduire à des avantages basés sur la Terre, tels que la gestion des habitudes de sommeil des travailleurs postés, ou encore développer des traitements pour les troubles du sommeil ou le décalage horaire.
