Koniec stacji?

Międzynarodowa Stacja Kosmiczna jest w coraz gorszym stanie. Rosyjskie moduły mają pęknięcia i nieszczelności. Być może to początek końca tego międzynarodowego projektu. Jakie zasługi wniósł on do światowej nauki?

Międzynarodowa Stacja Kosmiczna była projektowana w czasach, w których jedno mocarstwo (USA) finansowo wykończyło drugie (ZSRR). Nie było jednak wątpliwości, że finansowy bankrut ma na swoim pokładzie naukowców i technologie, z których warto korzystać. Ma też doświadczenie i intuicję zdobytą podczas kilkudziesięciu lat badania kosmosu. Ponadto – politycznie i wizerunkowo – wszystko pięknie do siebie pasowało. Pozimnowojenny świat miał być miejscem zgody i współpracy. Wizja była tyleż piękna co naiwna, nie mówiąc o tym, że już wtedy było wiadomo, że świat nie jest dwubiegunowy, że w siłę rosną np. Chiny.

Stacja

Pierwszy moduł stacji został wyniesiony w 1998 roku, ostatni kilka tygodni temu. Oba są rosyjskie. Ten sprzed kilku tygodni (o nazwie Nauka) o mało nie doprowadził do unicestwienia stacji. Podczas dokowania w module włączyły się silniki manewrowe (z powodu awarii komputera), w wyniku czego stacja zrobiła niemal dwa pełne obroty wokół własnej osi. Istniało poważne ryzyko, że rozpadnie się na orbicie. Na szczęście nie doszło do tego. Ale – najpewniej – w wyniku tego nieplanowanego i gwałtownego manewru w konstrukcji pierwszego modułu stacji, rosyjskiej Zarii, pojawiły się pęknięcia. To poważny problem, bo Zaria jest centralną częścią instalacji, nie można jej odłączyć czy odizolować. Wcześniej okazało się, że nieszczelna jest także rosyjska Zwiezda. Ją akurat można było odciąć. Stacja się sypie, ale nie dlatego, że została źle wykonana, tylko dlatego, że niektóre moduły nie zostały zaprojektowane na tak długie użytkowanie. Czy to świadczy o sukcesie tej konstrukcji, czy raczej o zapomnieniu o największym wspólnym projekcie w kosmosie?

Obecność ludzi w kosmosie to konieczność. I to z wielu powodów. Pierwszym jest badanie ludzkiego organizmu. Jeżeli chcemy latać dalej i dłużej (a chcemy), musimy wiedzieć, jak nasze ciało zachowuje się w stanie mikrograwitacji (nieważkości). Drugi powód to technologie. Te tworzone na potrzeby kosmiczne są bardzo szeroko wykorzystywane także na Ziemi. Właściciel każdego smartfona mocno by się zdziwił, gdyby dowiedział się, jak wiele technologii kosmicznych i wojskowych kryje się w tym urządzeniu. Wysłanie człowieka w kosmos i zapewnienie mu bezpiecznego miejsca, w którym mógłby przebywać przez wiele miesięcy, nie jest proste. Z tym wyzwaniem można sobie poradzić tylko wtedy, gdy szukamy i udoskonalamy technologie. Te będą (i już są) wykorzystywane nie tylko na Ziemi, ale także podczas kolejnych misji w kosmos.

Jest i trzeci powód budowania i utrzymywania kosmicznych laboratoriów (bo w istocie Międzynarodowa Stacja Kosmiczna jest właśnie takim miejscem). Na Ziemi nie da się stworzyć takich warunków, jakie panują na orbicie. Mowa tutaj głównie o stanie mikrograwitacji, o zupełnie innym rytmie dobowym, ale także o specyficznym rodzaju promieniowania. Badanie w takich warunkach materiałów, układów fizycznych i biologicznych dostarcza ogromnej wiedzy, która bez obecności człowieka w kosmosie byłaby dla nas po prostu zakryta.

Człowiek

Czego zatem udało się dokonać podczas ponad 20 lat działania stacji? W tym czasie stację odwiedziło prawie 300 osób z 20 różnych krajów. Wśród nich byli naukowcy niemal wszystkich dziedzin. Rok temu, z okazji 20. urodzin stacji, Europejska Agencja Kosmiczna, ESA, która naukowo i technologicznie jest obecna przy budowie stacji od samego jej początku, przygotowała listę 20 najważniejszych osiągnięć naukowych, które były możliwe tylko dzięki badaniom prowadzonym na pokładzie stacji kosmicznej. Jednym z najważniejszych obiektów badawczych na orbicie jest człowiek. To dzięki częstym lotom na orbitę można było badać plastykę ludzkiego mózgu narażonego na silny stres związany ze startem i z manewrami na orbicie. Badano go u ludzi latających na stację. Sprawdzano także parametry pracy ich mózgów przed wystąpieniem silnego stresu i po jego ustaniu. Wyniki tych badań mogą być pomocne w zrozumieniu mechanizmu powstawania strachu i w znajdowaniu metod radzenia sobie z nim.

U osób znajdujących się na pokładzie stacji badano, jak organizm człowieka adaptuje się do zmiany rytmu dobowego oraz jak sobie radzi (i jak szybko się przystosowuje do funkcjonowania) w środowisku mikrograwitacji. Zrozumienie konsekwencji funkcjonowania w stanie nieważkości jest kluczowe dla planowania misji na Marsa. To dzięki badaniom przeprowadzonym na orbicie lepiej zrozumiano mechanizm powstawania osteoporozy, bo dzięki obniżonej grawitacji szybciej następują zmiany w układzie kostnym, łatwiej je zaobserwować i śledzić. Przy okazji tych badań zaprojektowano i zbudowano skaner 3D, który wykorzystując promienie X, tworzy bardzo precyzyjny obraz układu kostnego człowieka. W kosmosie bada się także funkcjonowanie układu mięśniowego. W nieważkości mięśnie nikną, bo nie muszą „walczyć” z grawitacją. To wymaga od osób dłużej przebywających poza Ziemią nieustannych ćwiczeń fizycznych. Bez nich wracający po kilku miesiącach przebywania w kosmosie człowiek byłby kaleką. Standardy tych ćwiczeń opracowano właśnie na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Analizowano pracę układu oddechowego, systemu regulacji temperatury ciała, systemu odporności człowieka, a nawet przeprowadzono dogłębne studia na temat ruchu gałki ocznej w środowisku, w którym panuje nieważkość. Przy okazji tych badań stworzono urządzenia laserowe, które mogą być wykorzystane na salach operacyjnych na Ziemi.

Długo można by wymieniać badania, jakie prowadzono na orbicie, a lista wniosków z tych badań miałaby kilkaset pozycji. O jednym jeszcze trzeba wspomnieć. To dzięki obecności człowieka w kosmosie zaczęła się rozwijać telemedycyna, potężna już dzisiaj gałąź medycyny, dzięki której parametry życiowe pacjenta można rejestrować, analizować i oceniać zdalnie. Dzisiaj telemedycyna rozwija się na Ziemi i niektórzy twierdzą, że całkowicie przeobrazi medycynę, jaką znamy.

Technologia

Na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej badano komórki śródbłonka oraz śledzono proces powstawania komórek krwi i tkanek. Wyniki tych analiz wykorzystuje się w budowaniu urządzeń drukujących tkanki (w „Gościu” pisaliśmy o ogromnych osiągnięciach prof. Wszoły, który zajmuje się drukowaniem trzustki). To właśnie na orbicie opracowano wiele testów, które wymagają bardzo niewielkiej ilości materiału do analizy (np. testy krwi). Przyglądano się rozwojowi drożdży (trzeba je genetycznie zmodyfikować, żeby zechciały się rozwijać w kosmosie), badano rozwój patogenów. Przy okazji okazało się, że ziemskie bakterie wcale nie są dla nas groźniejsze poza Ziemią. Badano także mechanikę płynów, przeprowadzano niezliczone eksperymenty inżynieryjne, a także takie, dzięki którym monitoring satelitarny jest dokładniejszy (np. Vessel-ID, dzięki któremu monitoruje się obiekty pływające po morzach i oceanach). Opracowano technologię odzyskiwania wody w obiektach zamkniętych. Prowadzono badania procesów spalania w niskich temperaturach (mniej zanieczyszczeń), badania z zakresu nauk podstawowych (np. nowych stanów skupienia), a nawet badania astronomiczne, w tym promieniowania kosmicznego i antymaterii.

W sumie na stacji kosmicznej przeprowadzono ponad 1500 różnego rodzaju eksperymentów naukowych, a dane, które w ten sposób uzyskano, posłużyły do napisania niemal 1000 publikacji naukowych. Trudno znaleźć dziedzinę, w której nie byłyby prowadzone badania na pokładzie stacji kosmicznej. Z drugiej strony budowa i utrzymanie stacji pochłaniają kolosalne kwoty. Krytycy jej budowy twierdzą, że gdyby tak ogromne nakłady skierować do istniejących ośrodków naukowych, wyniki byłyby uzyskane mniejszym kosztem. Trudno na ten argument odpowiedzieć, bo nie da się go zweryfikować. To prawda, że niektóre z tych eksperymentów można by przeprowadzić w ziemskich laboratoriach, ale z całą pewnością nie wszystkie, a w przypadkach, w których dałoby się to zrobić, wyniki nie byłyby tak uniwersalne – właśnie ze względu na wyjątkowe warunki, jakie panują na orbicie. •

«« | « | 1 | » | »»

aktualna ocena |   |
głosujących |   |
Pobieranie.. Ocena | bardzo słabe | słabe | średnie | dobre | super |

Wiara_wesprzyj_750x300_2019.jpg

Reklama

Reklama