Zwierciadło kosmosu
Analogowe (lub analogiczne) stacje oraz bazy kosmiczne to miejsca na Ziemi, w których przeprowadza się symulacje misji pozaziemskich - zarówno tych, które mogą zostać kiedyś przedsięwzięte na Księżycu lub Marsie, jak i takich, które mają miejsce np. na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Na powierzchni naszej planety nie można wprawdzie odtworzyć wszystkich warunków panujących w kosmosie, można jednak w modelowej przestrzeni prowadzić szczegółowe badania wielu aspektów lotów poza Ziemię oraz po prostu trenować przyszłych eksploratorów Układu Słonecznego.
– Od dawna stosuje się wszelkiego typu symulacje w szkoleniu pilotów, lekarzy i wielu innych specjalistów. I w ten sposób należy potraktować również misje analogiczne – mówił w Polskim Radiu dr Aleksander Waśniowski, lekarz, który uczestniczył w jednej z naziemnych misji. – To poligon, tańsza, bezpieczniejsza wersja przećwiczenia tych wszystkich zadań, które potencjalnie mogą się wydarzyć w przyszłości podczas misji załogowych – tłumaczył.
24:27 Świat z lotu Drozda 2017.mp3 Dr Aleksander Waśniowski i niepełnosprawny analogowy astronauta Marcin Kaczmarzyk opowiadają o życiu w analogowych stacjach kosmicznych (PR, 2017)
Analogowi astronauci mogą także stać się grupą kontrolną dla swych odpowiedników na orbicie. Tym właśnie będzie grupa czworga ochotników, którzy w bazie LunAres w Pile wejdą w rolę "lustrzanych odbić" czworga członków misji Ax-4 (Axiom Mission 4) na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (start: 10 czerwca 2025 roku). Uczestnikiem tej ostatniej jest właśnie Polak Sławosz Uznański-Wiśniewski.
Astronauci w kosmosie oraz grupa "lustrzana" wezmą udział w eksperymencie pod nazwą AstroMentalHealth, w którym zbadany zostanie "wpływ izolacji, ograniczonego kontaktu z naturą oraz zaawansowanych technologii na dobrostan psychiczny, ekspresję emocji, efektywność pracy i interakcje społeczne".
Problemy związane z trwałą izolacją różnorodnej grupy osób w ograniczonej przestrzeni to tylko część kwestii, którymi zajmują się ludzie przeprowadzający misje analogowe. Interesujące bywa testowanie wynalazków, które mogą usprawnić codzienne funkcjonowanie astronautów w kosmosie. Jakub Falaciński, psycholog i wynalazca specjalizujący się w psychologii kosmicznej oraz psychologii izolowanych grup zadaniowych w 2015 roku wziął udział w marsjańskiej symulacji AMADEE-15 w Austrii, gdzie sprawdzał efektywność prysznica rozpylającego mgłę.
Sławosz Uznański-Wiśniewski oraz analogowi astronauci, którzy wezmą udział w lustrzanej misji naziemnej w ramach eksperymentu AstroMentalHealth. Twórcy badania zamierzają możliwie wiernie odtworzyć na Ziemi scenariusz, który będzie realizowany na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. 10 czerwca w bazie LunAres pojawi się więc czworo analogowych astronautów, którzy dołączą do kilku osób umieszczonych tam wcześniej - tak samo tego dnia na orbicie. W tym momencie rozpocznie się zasadnicza część eksperymetu. Fot. materiały prasowe LunAres Research Station
Czytaj także:
Życie w habitacie
W naukach przyrodniczych istnieje pojęcie "habitatu", które oznacza "środowisko, w którym osobniki danego gatunku znajdują najdogodniejsze warunki do życia" (definicja wg "Słownika języka polskiego" PWN). W eksploracji kosmosu termin ten sięga do pierwotnego sensu, ale w tym kontekście przyjazne środowisko musi zostać wytworzone wtórnie w ograniczonej przestrzeni, odizolowanej od wpływu zewnętrznych warunków.
W kosmosie związane jest to z bezpieczeństwem. Ludzie oddychający tlenem w pewnym zakresie temperatur muszą być chronieni przed zimną próżnią lub atmosferą o innym składzie chemicznym, które znajdują się na zewnątrz statku, stacji orbitalnej lub bazy na powierzchni jakiegoś ciała. Ponadto dla naszych organizmów zabójcze jest promieniowanie kosmiczne, przed którym na Ziemi chroni nas atmosfera i pole magnetyczne naszej planety.
Dlatego kosmiczne habitaty muszą być stuprocentowo szczelne, a jednocześnie skonstruowane tak, by wewnątrz utrzymać np. skład powietrza zbliżony do ziemskiego, a więc sprawnie usuwać nadmiar dwutlenku węgla oraz dbać o prawidłowy poziom wilgotności. Słowem - należy stworzyć taki ekosystem wewnątrz dodanej konstrukcji, która pozwoli po prostu przeżyć.
– Ale podtrzymywanie procesów życiowych astronautów to za mało – zwrócił uwagę Jakub Falaciński w rozmowie z Hanną Marią Gizą. – Staramy się stworzyć z tych warunków - zasobów łączności, wody, pożywienia, taki ekosystem, który zapewnia jak najefektywniejsze warunki pracy dla potencjalnych przyszłych astronautów. Kiedyś wyliczono, że minuta pracy jednego astronauty na powierzchni Marsa to jest jakieś 16 tysięcy dolarów. Chodzi więc o to, żeby zapewnić optymalne środowisko pracy – dodał.
58:33 KLCW eksploracja Układu Słonecznego 2017.mp3 Marcin Wygachiewicz, Tadeusz Kocman i Jakub Falaciński mówią o eksploracji Układu Słonecznego. Audycja Hanny Marii Gizy z cyklu "Klub ludzi ciekawych wszystkiego" (PR, 2017)
Analogowi astronauci we wnętrzu habitatu stacji LunAres w Pile. Fot. materiały prasowe LunAres Research Station
Polskie kosmosy
Na tej samej zasadzie mają funkcjonować habitaty tworzone w analogowych stacjach kosmicznych. W Polsce są dwa takie miejsca, oba powstałe z inicjatywy dr Agaty Kołodziejczyk, astrobiolożki i neurobiolożki, specjalistki od bioastronautyki, która przez kilka lat pracowała w Europejskiej Agencji Kosmicznej, a dziś jednym z obszarów jej działań jest prywatna firma Analog Astronaut Training Center (AATC). W ramach tego przedsięwzięcia w podtarnowskiej wsi Rzepiennik Suchy powstał habitat, w którym bada się przede wszystkim zagadnienie izolacji.
"Załoga każdej z misji liczy sześć osób, które przebywają w zamknięciu przez siedem dni" – mówiła Agata Kołodziejczyk w wywiadzie dla "Gazety Wyborczej". – "Przez ten czas mierzą się z szeregiem zadań, doświadczeń i badań, które odzwierciedlają to, co dzieje się w trakcie misji kosmicznej (...). Na próbę wystawiane są nie tylko umiejętności załogi, ale też wytrzymałość fizyczna i psychiczna".
Co trzeba zrobić, by wziąć udział w analogowej misji? Wystarczy zarejestrować się na stronie AATC i czekać na wolne miejsce. Trzeba też przedstawić zaświadczenie lekarskie, że nie stwarza się zagrożenia dla siebie oraz innych ludzi, z którymi będzie się przez tydzień w izolacji od świata. To ważne, bo u niektórych osób niecodzienne warunki panujące w habitacie mogą wywołać skrajne emocje. Zwłaszcza że rekrutacja otwarta jest dla ludzi z całego świata, więc niekiedy mogą wystąpić bariery komunikacyjne lub kulturowe nieporozumienia.
Testy izolacji przeprowadza się również w bazie LunAres, która w 2017 roku powstała na terenie lotniska wojskowego w Pile. To drugie "dziecko" Agaty Kołodziejczyk, utworzone we współpracy z Obserwatorium Astronomicznym Królowej Jadwigi, Europejską Agencją Kosmiczną oraz prywatną spółką Space Garden. LunAres nieco różni się od AATC. Z tamtejszego habitatu można wyjść – ale tylko do kolejnej zamkniętej przestrzeni. To hangar, w którym odtworzono powierzchnię Księżyca. Oczywiście przed wyjściem należy "zasymulować" założenie szczelnego kombinezonu.
Zarówno w AATC, jak w LunAres członkowie misji kontaktują się z "kontrolą naziemną", czyli znajdującą się poza bazą grupą ludzi, która jest odpowiednikiem prawdziwej kontroli naziemnej w astronautyce. Do zadań kontrolerów należy m.in. wyznaczanie zadań osobom przebywającym w habitatach i prowadzenie szczegółowej obserwacji ich aktywności i zachowania.
Kapsuły do spania w habitacie bazy LunAres w Pile. Fot. PAP/Marek Zakrzewski
Laboratorium przyszłości
Jedną z kontrolerek w projekcie LunAres jest Katarzyna Ignatowicz, absolwentka Politechniki Wrocławskiej specjalizująca się w fizyce technicznej oraz inżynierii kosmicznej. W 2023 roku w Polskim Radiu opowiadała, jak wygląda typowy dzień analogowej misji kosmicznej.
– Rano analogowi astronauci muszą wykonać tzw. med-check, czyli sprawdzają swoje podstawowe parametry życiowe: temperaturę, puls, wagę. Czasami mają dodatkowe inne badania wyznaczone przez naukowców. Potem śniadanie. W międzyczasie jedna część załogi wykonuje sprawdzenie habitatu: ile wody im zostało, jaki jest stan prądu, czy coś się zadziało w habitacie, czy nie ma jakichś usterek. A komandorzy mają spotkanie z kontrolerami misji – mówiła.
13:27 CZWÓRKA Pierwsze slysze - kosmos 05.09.2023.mp3 Katarzyna Ignatowicz, kontrolerka projektu LunAres, tłumaczy, na czym polega jej wkład w analogowe misje kosmiczne (PR, 2023)
Dowódcy przekazują kontroli informacje na temat wydarzeń poprzedniego dnia, samopoczucia załogi, relacjonują postępy w projektach zarówno indywidualnych, jak i tych narzuconych przez nadzór misji. Wszystko to wpisane jest w prowadzone w placówce badania naukowe, które dostarczają odpowiedzi na ważne pytania astronautyki.
Oprócz badań psychologicznych osób w izolacji analogowi astronauci poddawani są badaniom stomatologicznym, na podstawie których testuje się potem rozmaite diety. – Dodatkowo jest pełno badań ściśle powiązanych z wykonywaniem projektów, np. inżynieryjnych, jak plecak z systemem podtrzymywania życia na spacerach kosmicznych, badania dotyczące laboratorium biologicznego i hodowania roślin. Były takie misje, gdzie mieliśmy na pokładzie krewetki – opowiadała Katarzyna Ignatowicz. – Mamy układ do aeroponiki i hydroponiki, czyli do hodowania roślin bezglebowo, i w jednym z takich układów mieliśmy właśnie krewetki – dodała.
Analogowi astronauci w bazie LunAres w Pile. Fot. materiały prasowe LunAres Research Station
Habitaty w analogowych stacjach kosmicznych są również laboratorium doświadczalnym naturalnego rytmu dobowego i subiektywnego upływu czasu. Zwracał na to uwagę Krzysztof Stężała, student Politechniki Poznańskiej, który brał udział w jednej z misji w bazie LunAres.
– Jest to w pełni zaciemnione miejsce, które w zależności od scenariusza, który jest odgrywany, można rozjaśnić za pomocą sztucznego światła, co pozwala załodze odczytać mniej więcej, jaka jest naturalna pora dnia w danej chwili: czy właśnie zaczęła się noc, czy poranek? To istotne z punktu widzenia psychologicznego, ponieważ jeżelibyśmy nie wyłączali w ogóle światła, nasz zegar biologiczny zupełnie by się rozregulował – mówił gość Polskiego Radia.
Program dnia analogowych astronautów, podobnie jak ich odpowiedników w kosmosie, jest bardzo napięty, ale każdy potrzebuje odrobiny odpoczynku i relaksu. Krzysztof Stężała wspominał, że ulubionym sposobem spędzania wolnego czasu przez międzynarodową załogę LunAres było wspólne oglądanie filmów - nie tylko produkcji science fiction, takich jak "Interstellar", lecz także... animacji dla dzieci i młodzieży, takich jak "Shrek".
03:51 czwórka pierwsze słyszę 28.02.2023 księżyc.mp3 Krzysztof Stężała opowiada o udziale w analogowej misji księżycowej w bazie LunAres w Pile. Materiał przygotowany przez Szymona Majchrzaka (PR, 2023)
Analogowa stacja kosmiczna LunAres w Pile. Fot. materiały prasowe LunAres Research Station
Źródła:
- Polskie Radio
- Oficjalna strona Analog Astronaut Training Center
- Oficjalna strona i materiały prasowe LunAres Research Station
- "Polska astrobiolożka: To nieprawdopodobne, by życie istniało tylko na Ziemi", z dr Agatą Kołodziejczak rozmawia Andrzej Kulasek, "Gazeta Wyborcza", 15.10.2022
Michał Czyżewski
