W kosmosie zbada wpływ stresu na astronautów, mikrobiotę i odporność. Sławosz Uznański-Wiśniewski na orbicie przeprowadzi te eksperymenty

Dr Sławosz Uznański-Wiśniewski podczas swojej misji kosmicznej, która rozpocznie się 29 maja 2025 roku, przeprowadzi 13 eksperymentów naukowych i technologicznych przygotowanych przez polskie firmy i uczelnie wyższe. Misja Ignis (co po łacinie oznacza „ogień”) jest realizowana w ramach komercyjnej misji kosmicznej Axiom Mission 4 (Ax-4), organizowanej przez prywatną amerykańską firmę Axiom Space.

Dr Sławosz Uznański-Wiśniewski wraz z trójką pozostałych członków: dowódczynią Peggy Whitson ze Stanów Zjednoczonych, pilotem Shubhanshu Shukla z Indii oraz specjalistą misji Tiborem Kapu z Węgier wystartuje na pokładzie statku kosmicznego SpaceX Dragon i uda się na Międzynarodową Stację Kosmiczną (ISS). Jak informuje NASA uczestnicy czwartej prywatnej misji kosmicznej Axiom spędzą do 14 dni w laboratorium na orbicie.

Kluczowym elementem misji Ignis jest przeprowadzenie 13 eksperymentów naukowych, opracowanych przez polskich badaczy w ramach tej inicjatywy. Eksperymenty te obejmują szeroki zakres dziedzin nauki, w tym technologię, biologię, medycynę i psychologię. Różnorodność reprezentowanych dziedzin nauki świadczy o szerokim spektrum polskich możliwości badawczych i zainteresowań w kontekście kosmosu.

Przeprowadzone badania mają potencjał przyczynić się do postępu w eksploracji kosmosu, umożliwiając dłuższe, bezpieczniejsze i bardziej zrównoważone loty załogowe. Mogą one jednak przyczynić się także do rozwoju medycyny na Ziemi.

Zakres tych badań będzie szeroki i obejmie między innymi:

1. Zdrowie astronautów – badania nad wpływem mikrograwitacji i izolacji na organizm człowieka, w tym układ odpornościowy i mikrobiom jelitowy. Wykorzystany będzie między innymi specjalny „hełm” z Lublina do analizy aktywności mózgu.

2. Nowe materiały i technologie – testowanie stabilności nanomateriałów w warunkach kosmicznych oraz detektorów promieniowania kosmicznego,

3. Biotechnologie – wykorzystanie mikroorganizmów, takich jak wulkaniczne glony i zmodyfikowane drożdże, do podtrzymania życia w kosmosie (przetwarzanie odpadów, produkcja tlenu, źródło pożywienia). Badane będą również polimerowe „osłony” dla leków.

4. Sztuczna inteligencja – wykorzystanie AI w różnych eksperymentach.

5. Psychologia – badanie wpływu warunków kosmicznych na stres, emocje, realizację zadań i funkcje psychomotoryczne astronautów z wykorzystaniem neurofeedbacku EEG.

6. Eksperymenty edukacyjne – przeprowadzenie eksperymentu przygotowanego przez uczniów Technikum Automatyki i Robotyki w Łodzi dotyczącego zachowania cieczy i pęcherzyków powietrza w warunkach mikrograwitacji. Planowane jest nagranie pokazów, które zostaną wykorzystane w programach edukacyjnych dla szkół.

Główne badania dotyczące zdrowia człowieka przeprowadzone w kosmosie będą obejmować:

• Badanie mikrobioty jelitowej Człowieka (Human Gut Microbiota) – sprawdza wpływ podróży kosmicznej na bakterie w układzie trawiennym astronautów, aby zrozumieć wpływ na trawienie. Zmiany w mikrobiocie jelitowej mogą mieć dalekosiężne skutki dla ogólnego stanu zdrowia, w tym dla odporności i samopoczucia psychicznego.

• Badanie atrofii mięśniowej Mollis Textus (AstroPerformance) – eksperyment ten skupia się na badaniu mięśni i ścięgien astronauty, aby monitorować fizyczne zmiany zachodzące w organizmie w środowisku mikrograwitacji. Atrofia mięśni i osłabienie ścięgien są dobrze znanymi wyzwaniami związanymi z lotami kosmicznymi. Eksperyment ma pomóc w opracowaniu skuteczniejszych środków zaradczych.

• Badanie układu odpornościowego Immune Multiomics – bada zmiany w komórkach odpornościowych i aktywności genów, aby zrozumieć adaptację układu odpornościowego na orbicie. Zrozumienie molekularnych zmian w komórkach odpornościowych w kosmosie jest kluczowe dla opracowania strategii ochrony astronautów przed infekcjami, ale może też przyczynić się do poprawy zrozumienia zaburzeń odporności i reakcji na stres ogólnie.

• EEG Neurofeedback – bada stymulację mózgu w celu zmniejszenia stresu i poprawy wydajności podczas długich misji.

• Zdrowie psychiczne AstroMentalHealth – śledzi nastrój i ogólne samopoczucie psychiczne astronautów podczas misji i przebywania w kosmosie.

• Sterowanie komputerem za pomocą myśli PhotonGrav – bada bezpośrednią kontrolę komputerów za pomocą myśli, wykorzystując światło bliskiej podczerwieni do monitorowania uwagi i koncentracji.

• Bezprzewodowy system monitorowania poziomu hałasu Wireless Acoustics – testuje nowy bezprzewodowy system monitorowania poziomu hałasu na ISS dla komfortu i bezpieczeństwa astronautów. Ciągłe i dyskretne monitorowanie środowiska akustycznego może przyczynić się do lepszego zrozumienia czynników stresogennych związanych z hałasem na ISS. Wysoki poziom hałasu może negatywnie wpływać na sen, komunikację i ogólne samopoczucie astronautów.

Wiele technologii i spostrzeżeń uzyskanych dzięki tym eksperymentom kosmicznym może mieć znaczący wpływ i przynieść korzyści różnym sektorom. Na przykład badania nad atrofią mięśni w kosmosie mogą dostarczyć informacji do leczenia chorób powodujących zanik mięśni na Ziemi, techniki EEG neurofeedbacku mogłyby być wykorzystywane do radzenia sobie ze stresem i poprawy funkcji poznawczych w różnych populacjach, a badania nad algami i drożdżami mogłyby przyczynić się do zrównoważonej produkcji żywności i paliwa.