Polscy naukowcy stworzyli prototyp światła, które może zastąpić słońce. To przełomowe odkrycie pomoże w misjach kosmicznych i leczeniu depresji

Od światła jest uzależniony rytm biologiczny człowieka, w tym wydzielanie serotoniny, która odpowiada za jakość snu i aktywność w ciągu dnia. Dzięki opracowanym przez polskich naukowców koktajlom świetlnym złożonym z różnych długości fal, można stworzyć warunki w kosmosie podobne do tych panujących na Ziemi. Prototyp już istnieje, po testach może zacząć być wdrażany. Znajdzie zastosowanie także w szklarniach, w układach hydroponicznych, bioreaktorach, a nawet w leczeniu depresji.

– Światło jest kluczowym parametrem do przeżycia w kosmosie. Każdy statek kosmiczny, jak i przyszłe habitaty, będą zaizolowane od światła gwiazd. My, jako istoty, rośliny i większość organizmów przystosowanych do światła słonecznego, musimy jakoś zapewnić ludziom i organizmom w kosmosie symulujące światło słoneczne, światło gwiazdy, ale tak żeby nie uszkodzić komórek. Dlatego opracowaliśmy już prototyp takiego oświetlenia, które symuluje światło słoneczne – podkreśla w rozmowie z agencją Newseria Innowacje dr Agata Kołodziejczyk ze Space Garden.

Światło ma największy wpływ na rytm biologiczny człowieka – na gospodarkę hormonalną, metabolizm czy krążenie krwi. Światło synchronizuje wewnętrzny zegar, dzięki czemu działamy w trybie dobowym. Pod wpływem słońca zachodzi synteza białek, w tym serotoniny, która odpowiada za kontrolę snu, utrzymanie stanu aktywności. Brak serotoniny może doprowadzić do agresji, rozdrażnienia, a nawet depresji. W takich warunkach każda misja kosmiczna staje się utrudniona. Kosmonauci zamknięci w habitatach, nie mając dostępu do światła słonecznego, już po pierwszej dobie tracą poczucie czasu. Stworzenie sztucznego słońca, światła złożonego z charakterystycznych fal, może temu zaradzić.

W Advanced Concepts Team w Europejskiej Agencji Kosmicznej zaprojektowano taki prototyp słońca na bazie specjalnych LED-ów. Działa inaczej niż światło w domach czy biurach, bo bezpośrednio wpływa na organizm, zastępując prawdziwe słońce. Są to lampy fizjologiczne, które emitują promienie UV na odpowiedniej częstotliwości, stymulując receptory serotoninowe.

– To światło ma generować syntezę serotoniny w mózgu. W czasie dnia będziemy bardziej aktywni, będzie to regulowało nasz zegar biologiczny, sen oraz stany psychologiczne, jak depresja, przemęczenie czy brak motywacji. Jest ono kluczowe jeżeli chodzi o misje kosmiczne, ale również pożyteczne jeżeli się okaże, że rzeczywiście to oświetlenie działa – ocenia dr Agata Kołodziejczyk.

Stworzone światło pomoże w prawidłowej percepcji czasu, który w ciemności płynie wolniej. Dzięki percepcji czasu można określić położenie, co ma istotne znaczenie w kosmosie. To może przyspieszyć misje kosmiczne, ale również loty turystyczne w kosmos.

Jeśli dalsze testy wypadną pozytywnie, zastosowanie sztucznego słońca może być znacznie szersze, np. przydatne np. w leczeniu depresji, na którą duży wpływ ma właśnie brak słońca. Obecnie – według WHO – depresja jest jedną z najbardziej powszechnych chorób. W 2020 roku będzie już drugą, a w 2030 roku – znajdzie się na pierwszym miejscu. Łącznie na depresję na świecie cierpi nawet 350 mln osób.

– Sztuczne światło słoneczne będzie kluczowe do prawidłowej syntezy białek typu witamina D, kwas urokainowy czy serotonina, odpowiedzialna za sen, agresję i ogólnie za stan aktywności. Będzie miało zastosowanie w szklarniach, w układach hydroponicznych, bioreaktorach i oczywiście dla ludzi – mówi ekspertka.

Pierwsze testy takiego światła były już prowadzone na zwierzętach. Testy na ludziach były przeprowadzane w Pile, gdzie mieści się baza kosmiczna Lunares. Ochotnicy zostali zamknięci w habitacie, który do złudzenia przypomina warunki panujące na stacji kosmicznej.

– Prototyp już istnieje, przeszły trzy dwutygodniowe misje i mamy obecnie badania przeprowadzone na osiemnastu osobach. Wciąż jest to za mało, żeby cokolwiek powiedzieć, ale po uzyskaniu danych, że to faktycznie działa, chcemy natychmiast przejść do produkcji i do wdrożenia we współpracy z firmą Philips – zapowiada dr Agata Kołodziejczyk.