นวัตกรรมทางเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นในบราซิลได้ไปถึงอวกาศบนภารกิจ Artemis II ของ NASA นี่คือ Actigraph ซึ่งเป็นอุปกรณ์เสริมที่สวมใส่บนข้อมือ คล้ายกับนาฬิกาดิจิทัล โดยมีฟังก์ชันสำคัญในการติดตามการนอนหลับของนักบินอวกาศระหว่างภารกิจอวกาศที่ท้าทาย การมีอยู่ของอุปกรณ์นี้ช่วยเสริมขีดความสามารถในการวิจัยและพัฒนาทางวิทยาศาสตร์ระดับชาติในบริบทของการสำรวจนอกวงโคจรของโลก ซึ่งแสดงให้เห็นถึงศักยภาพของบราซิลในระดับแนวหน้าของเทคโนโลยีอวกาศ
แบบจำลองแอกติกราฟเป็นผลจากการวิจัยอย่างกว้างขวางที่มหาวิทยาลัยเซาเปาโล (USP) และผลิตโดยบริษัท Condor Instruments ของบราซิล เทคโนโลยีขั้นสูงนี้ได้รับเลือกโดยหน่วยงานอวกาศของสหรัฐอเมริกา หลังจากแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่เหนือกว่าเมื่อเทียบกับรุ่นก่อนๆ ซึ่งเติมเต็มช่องว่างที่สำคัญในตลาดสำหรับการตรวจสอบอุปกรณ์ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงและข้อกำหนดเฉพาะของภารกิจที่มีระยะเวลายาวนาน
Actigraph: ฟังก์ชันการทำงานของเทคโนโลยีบราซิล
ซึ่งได้รับการประสานงานโดยศาสตราจารย์ มาริโอ เปดราซโซลี ผู้เชี่ยวชาญด้านลำดับเหตุการณ์และการศึกษาการนอนหลับที่ School of Arts, Sciences and Humanities (EACH) ของ USP โดย Actigraph ทำหน้าที่เป็นเครื่องติดตามกิจกรรมของร่างกายอย่างต่อเนื่อง ได้รับการออกแบบมาให้สวมใส่บนข้อมือและบันทึกการเคลื่อนไหวแต่ละครั้ง สร้างข้อมูลที่แม่นยำเกี่ยวกับกิจวัตรของผู้ใช้ “ตามหลักการแล้ว Actigraph คืออุปกรณ์ที่ใช้วัดกิจกรรมของการเคลื่อนไหว” Pedrazoli อธิบาย ศาสตราจารย์กล่าวเสริมว่า “มันสวมบนข้อมือเหมือนนาฬิกา ทุกครั้งที่ขยับแขน มันจะทำให้เกิดรอยเคลื่อนไหว” ตามเครื่องหมายเหล่านี้ อุปกรณ์สามารถระบุรูปแบบการนอนหลับได้ เนื่องจากไม่มีการเคลื่อนไหวบ่งบอกถึงช่วงเวลาที่เหลือ “เมื่อเรานอนหลับ เราไม่เคลื่อนไหว ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะเข้าใจว่าเมื่อใดที่บุคคลนั้นตื่นและเมื่อใดที่บุคคลนั้นหลับ ท้ายที่สุดแล้ว มันเป็นเครื่องวัดการนอนหลับ” ศาสตราจารย์สรุปโดยให้รายละเอียดถึงความเรียบง่ายและประสิทธิผลของหลักการนี้
ความแตกต่างอย่างมากของโมเดลบราซิลซึ่งทำให้ NASA น่าสนใจนั้นอยู่ที่การรวมเซ็นเซอร์เพิ่มเติมเข้าด้วยกัน นอกเหนือจากกิจกรรมการเคลื่อนไหวแล้ว อุปกรณ์จะตรวจสอบปัจจัยอื่นๆ ที่สำคัญต่อการทำความเข้าใจนาฬิกาชีวภาพของมนุษย์:
- เซ็นเซอร์วัดแสง:โดยจะบันทึกการเปิดรับแสงโดยรอบของผู้ใช้ ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญในการควบคุมวงจรชีวิตและผลที่ตามมาคือการนอนหลับ
- เครื่องวัดอุณหภูมิผิวหนัง:โดยจะบันทึกอุณหภูมิผิวหนัง ซึ่งเป็นอีกหนึ่งตัวบ่งชี้ทางสรีรวิทยาที่สำคัญสำหรับการประเมินจังหวะทางชีวภาพและคุณภาพการพักผ่อน
“มีอะไรใหม่ สิ่งที่เราทำคือติดตั้งเซ็นเซอร์วัดแสงและเครื่องวัดอุณหภูมิ” Pedrazoli ให้รายละเอียด เขาเน้นย้ำถึงความสำคัญของการวัดเสริมเหล่านี้: “การนอนหลับถูกควบคุมโดยส่วนใหญ่จากการสัมผัสกับแสงแดด” ข้อมูลเพิ่มเติมนี้มีความสำคัญต่อการวิเคราะห์การนอนหลับที่สมบูรณ์และแม่นยำยิ่งขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่ไม่มีแสงธรรมชาติและวงจรความมืด เช่น พื้นที่
ประสิทธิภาพที่เหนือกว่า: ตัวเลือกของหน่วยงานอวกาศ
การรวมแอกติกกราฟของบราซิลไว้ในภารกิจ Artemis II ของ NASA ไม่ได้เกิดขึ้นโดยบังเอิญ แต่เกิดจากการประเมินที่เข้มงวด ศาสตราจารย์ Pedrazzoli กล่าว หน่วยงานอวกาศในอเมริกาเหนือเคยใช้อุปกรณ์ที่คล้ายกัน ซึ่งจัดหาโดยบริษัทแห่งหนึ่งซึ่งในที่สุดก็หยุดการผลิต เมื่อต้องเผชิญกับช่องว่างในตลาดและความจำเป็นในการรักษาการติดตามการนอนหลับของนักบินอวกาศด้วยความแม่นยำสูง NASA จึงตัดสินใจออกประกาศเพื่อค้นหาซัพพลายเออร์รายใหม่
อุปกรณ์ที่พัฒนาโดย Condor Instruments ซึ่งอิงจากการวิจัยของ USP มีความโดดเด่นเหนือคู่แข่ง ความเหนือกว่าได้รับการยอมรับในด้านความแม่นยำทางวิทยาศาสตร์ในการรวบรวมข้อมูล และความสามารถในการให้ข้อมูลที่สมบูรณ์และละเอียดมากขึ้นเกี่ยวกับรูปแบบการนอนหลับ คุณลักษณะเหล่านี้เป็นพื้นฐานสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงและซับซ้อนพอๆ กับพื้นที่ ซึ่งข้อมูลแต่ละชิ้นที่เก็บรวบรวมสามารถส่งผลกระทบต่อสุขภาพและประสิทธิภาพของลูกเรือในงานที่สำคัญได้ ความทนทานและความน่าเชื่อถือของเทคโนโลยีของบราซิลถือเป็นปัจจัยสำคัญในการคัดเลือก ทำให้มั่นใจได้ว่านักบินอวกาศ Artemis II ได้รับการสนับสนุนที่ดีที่สุดในการติดตามรูปแบบการนอนหลับของพวกเขา และปรับให้เข้ากับความท้าทายของสภาพแวดล้อมนอกโลก เช่น การเปลี่ยนแปลงของวงจรชีวิตตามธรรมชาติ
ทศวรรษแห่งการพัฒนาและวัตถุประสงค์เบื้องต้น
การเดินทางของ Actigraph สู่การเป็นองค์ประกอบสำคัญในภารกิจอวกาศนั้นยาวนานและซับซ้อน โครงการนี้ซึ่งส่งผลให้อุปกรณ์ดังกล่าวใช้เวลาประมาณหนึ่งทศวรรษจึงจะเสร็จสมบูรณ์ ตั้งแต่ขั้นตอนการศึกษาแรกไปจนถึงการผลิตในระดับอุตสาหกรรม “ใช้เวลาประมาณ 10 ปีกว่าจะได้ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย” Pedrazzoli กล่าว โดยเน้นเวลาและความทุ่มเทที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการวิจัยและการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง การพัฒนานี้รวมถึงการทำงานร่วมกันของนักวิจัยและนักศึกษาหลายคน นอกเหนือจากเงินทุนทางวิทยาศาสตร์ที่จำเป็นสำหรับวิวัฒนาการของเทคโนโลยี ความพยายามร่วมกันนี้สิ้นสุดลงด้วยการนำนวัตกรรมของ Condor Instruments เข้ามาใช้ ซึ่งรับผิดชอบในการผลิตและจำหน่ายผลิตภัณฑ์เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ
สิ่งที่น่าสนใจคือ วัตถุประสงค์เริ่มแรกของแอกติกกราฟไม่ได้ถูกนำไปใช้ในภารกิจอวกาศ ทีมวิจัยของ USP ได้ออกแบบอุปกรณ์เพื่อศึกษาการนอนหลับในสถานการณ์ในชีวิตประจำวัน เช่น การเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงกิจวัตร ผลกระทบของแสงประดิษฐ์ในสภาพแวดล้อมในเมือง และปัจจัยอื่นๆ ที่ส่งผลต่อคุณภาพการพักผ่อนบนโลก “เราไม่คิดว่าจะสามารถใช้ในภารกิจอวกาศได้” ศาสตราจารย์ยอมรับ โดยเน้นย้ำถึงความประหลาดใจของทีมที่เห็นสิ่งประดิษฐ์ของพวกเขาได้รับการยอมรับในระดับนานาชาติ อย่างไรก็ตาม การใช้เทคโนโลยีในอวกาศได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีความเกี่ยวข้องอย่างมาก วัฏจักรตามธรรมชาติของแสงสว่างและความมืดซึ่งห่างไกลจากโลกไม่มีอยู่จริงหรือแตกต่างกันอย่างมาก โดยที่เรือต่างๆ โคจรรอบอย่างรวดเร็วและประสบกับวัฏจักรสว่าง-มืดหลายรอบในช่วงเวลาสั้นๆ สถานการณ์ก่อกวนนี้ส่งผลโดยตรงต่อนาฬิกาชีวภาพของมนุษย์ ทำให้การติดตามการนอนหลับจำเป็นสำหรับการปรับตัวและความเป็นอยู่ที่ดีของนักบินอวกาศ “ในอวกาศไม่มีรูปแบบที่เหมือนกัน เรือโคจรเร็วมาก จึงมีรอบสว่าง-มืดหลายรอบ จึงสมเหตุสมผลที่จะตรวจสอบว่าผู้คนนอนหลับอย่างไรในสถานการณ์นี้” Pedrazzoli อธิบาย และตอกย้ำความสำคัญของการวิจัย
การใช้งานภาคพื้นดินและความภาคภูมิใจของชาติในอวกาศ
แม้ว่าแอกติกกราฟจะประสบความสำเร็จอย่างน่าทึ่งในอวกาศ แต่การใช้งานบนโลกก็กว้างและมีความสำคัญพอๆ กัน อุปกรณ์ดังกล่าวเป็นเครื่องมืออันทรงคุณค่าสำหรับแพทย์และนักวิจัยในองค์ความรู้ต่างๆ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อตรวจสอบความผิดปกติของการนอนหลับ เช่น การนอนไม่หลับและภาวะหยุดหายใจขณะหลับ และเพื่อวิเคราะห์รูปแบบพฤติกรรมที่เกี่ยวข้องกับการพักผ่อนและกิจกรรมตอนกลางวัน นอกจากนี้ อุปกรณ์ยังช่วยให้เข้าใจถึงผลกระทบของกิจวัตรสมัยใหม่ที่มีต่อสุขภาพของมนุษย์ เช่น การได้รับแสงประดิษฐ์จากหน้าจออิเล็กทรอนิกส์อย่างต่อเนื่อง และผลกระทบของชั่วโมงการทำงานที่ผิดปกติต่อร่างกาย
การมีส่วนร่วมของเขาขยายไปสู่สาขาต่างๆ เช่น โครโนชีววิทยา ซึ่งศึกษาจังหวะทางชีวภาพ ประสาทวิทยาศาสตร์ ซึ่งสำรวจการทำงานของสมอง และสาธารณสุข ซึ่งเขาช่วยกำหนดนโยบายเพื่อปรับปรุงคุณภาพชีวิตของประชากร สำหรับศาสตราจารย์ Pedrazzoli และทีมงานทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับโครงการนี้ มันเป็นช่วงเวลาแห่งความรู้สึกและความภาคภูมิใจอย่างยิ่ง การได้เห็นเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นในช่วงหลายปีที่ผ่านมาก้าวไปสู่ระดับที่สูงที่สุดเท่าที่พื้นที่ถือเป็นเหตุการณ์สำคัญ การเดินทางของนักถ่ายภาพเริ่มต้นขึ้นโดยปราศจากความทะเยอทะยานที่จะไปให้ไกลขนาดนี้ พิสูจน์ความเป็นเลิศด้านการวิจัยระดับชาติ “ฉันมีความสุขมาก ฉันไม่อยากจะเชื่อเลย” นักวิจัยรายงาน “ฉันพูดว่า: ‘ว้าว สิ่งที่เราสร้างขึ้นมาเป็นเวลานานโดยไม่ได้มีความทะเยอทะยานมากนัก’” Pedrazoli กล่าวเสริม โดยสรุปความรู้สึกของความสำเร็จเมื่อเผชิญกับโครงการที่อยู่เหนือความคาดหวังในตอนแรก และพิสูจน์ความเป็นเลิศของการวิจัยระดับชาติในสถานการณ์ระดับโลกและแม้กระทั่งระหว่างดาวเคราะห์