Analogowe misje kosmiczne

Analogi misji kosmicznych to uogólnione określenie działań mających na celu testowanie technologii, procedur, operacji oraz ludzi w warunkach zbliżonych do kosmicznych. 

Działania te są kluczowe w kwestiach podniesienia poziomu gotowości technologicznej na 6 poziom TLR (Technology Readiness Level), działalności edukacyjnej oraz szerzenia kultury kosmicznej. W ostatnich latach obserwuje się pozytywny trend wykorzystywania misji analogowych do działań naukowo-badawczych, głównie w zakresach biologii i medycyny kosmicznej. Rozwijające się na świecie komercyjne ośrodki szkolące prywatnych astronautów uwzględniają w swoich programach symulacje misji kosmicznych jako kluczowy etap treningu.

Zadania analogowych misji kosmicznych dzielimy na terenowe i zamknięte w specjalistycznych laboratoriach zwanych popularnie habitatami. Dla zainteresowanych podajemy bardziej szczegółowe dane tutaj (tabelka Moniki)

Analogi terenowe to misje w miejscach symulujących warunki na Księżycu, Marsie czy innych ciałach niebieskich. Zaliczamy do nich: pustynie, rejony polarne, skaliste, wulkaniczne, stratosferę i środowiska podwodne. 

Analogi zamknięte odnoszą się do mniej lub bardziej zaawansowanych symulatorów baz i statków kosmicznych. Obecnie ta dziedzina analogów przechodzi renesans na świecie, również ze znaczącym udziałem polskich inżynierów i naukowców. Polska to jeden z nielicznych krajów posiadających habitaty: Lunares w Pile (www.lunares.space) i Analog Astronaut Training Center (AATC) na Podkarpaciu (www.astronaut.center). W obu miejscach można nie tylko testować prototypy instrumentów mobilnych, ale także odbywać szkolenia z dziedziny STEM czy realizować badania do prac inżynierskich, magisterskich i doktorskich.

Polska jest szczególnym miejscem analogów misji kosmicznych rozwijającym zaawansowane technologie, m. in. oświetlenia baz kosmicznych synchronizujących zegary biologiczne [1-4], alternatywnych bioreaktorów do produkcji i utylizacji biodegradowalnych ubrań [5-9], czy wykorzystania sztucznej inteligencji i urządzeń telemedycznych w kontroli zdrowia w izolacji [10-17]. Polacy biorący aktywny udział w rozwoju tej dziedziny są rozpoznawani na całym świecie, czego dowodem jest zaproszenie do prestiżowej Komisji Habitatów Kosmicznych Międzynarodowej Federacji Astronautycznej oraz do organizacji inicjatyw prywatnych firm szkolących komercyjnych astronautów, np. Project Possum czy Astronautics Academy.

 Bibliografia 

• [1] Kolodziejczyk A.M. et al., 2016. Time Architecture. Acta Futura 10 37-44, DOI 10.5281/zenodo.202172
• [2] Kolodziejczyk A.M. et al., 2018. Biological Clock Synchronization and Time Perception in Isolated From Sunlight Habitats. 42nd COSPAR Scientific Assembly. Pasadena, CA, USA.
• [3] Kolodziejczyk A.M. et al., 2021. Effects of sunlight simulator lighting system on serotonin, melatonin and physiological parameters related with circadian clock of the analog astronaut crews performing simulation of space mission in the AATC habitat in Poland. GLEX 2021 8, x2201.
• [4] Kolodziejczyk et al. 2021. Comparative analysis of mass loss, digestion and aggression in cockroaches exposed to sunlight simulator lighting system in analog habitat environment.
• [5] Kolodziejczyk A.M. et al., 2016. Bioreactors and biomaterials in space architecture. ICES2016 
• [6] Kolodziejczyk A.M. et al., Bacterial cellulose for clothes production in space using kombucha microbial consortium.69th International Astronautical Congress 2018. Paper ID: 45646. Bremen, Germany. 2018
• [7] Kamiński et al., 2020. Hydrogel bacterial cellulose: a path to improved materials for new eco-friendly textiles. Cellulose vol. 27, p.5353–5365
• [8] Kozyrovska et al., 2021. To other planets with upgraded millennial kombucha in rhythms of sustainability and health support. Frontiers in Astronomy and Space Sciences.
• [9] Kolodziejczyk A.M. 2021. Development of kombucha 3D Printing for a deep-space mission. LSSW. Space Biology 
• [10] Kolodziejczyk A.M. et al., 2018. Time And Light Perception In Analogs In Lunares Habitat. Lunar and Planetary Science Conference 49th. Woodlands, TX, USA. 2018
• [11] Kolodziejczyk A.M. et al., 2017. Circadian clock and subjective time perception: a simple open source application for the analysis of induced time perception in humans. Humans B World Academy of Science, Engineering and Technology International Journal of Medical, Health, Biomedical, Bioengineering and Pharmaceutical Engineering vol:11, No:3
• [12] Harasymczuk M.M. et al., 2018. HabitatOS – Open Source Operating System for Extraterrestrial Habitats. 69th International Astronautical Congress. Paper ID: 45534. Bremen, Germany.
• [13] Harasymczuk M.M. 2019. HabitatOS Documentation, https://docs.habitatos.space/
• [14] Lagiewka K. et al., 2021. Testing New Procedures Increasing Biocontamination Control by Analysis of Microbial Ecology in the Analog Space Habitat. LSSW. Space Biology
• [15] Garus M. et al., 2021. Automatic Recognition of Emotions Using Monitoring System During Lunar Analog Simulation.  LSSW Space Biology
• [16] Kolodziejczyk et al., 2021. Remote research in lunar and martian analog international missions to raise knowledge about life in isolation. EGU 2021.
• [17] M. Młyńczak et al. 2019. Cardiorespiratory profiling during simulated lunar mission using impedance pneumography. Biomedical Signal Processing and Control

Udział w analogach 

Każdy może wziąć udział w misjach analogowych i jest wiele możliwości, aby to uczynić. Pierwsza ścieżka to udział w projekcie konkursowym, badawczym, stypendialnym czy grantowym ogłaszanym przez daną organizację, druga ścieżka to udział prywatny. Udział prywatny jest najszybszym i wymagającym najmniej wysiłku ze strony kandydata sposobem na realizację projektu analogowej misji kosmicznej. Wystarczy dysponować odpowiednimi finansami. Każdy habitat ma własną ofertę. Ze względu na złożoność i indywidualność każdej z organizowanych symulacji misji kosmicznych, ceny są dostosowywane na bieżąco proporcjonalnie do potrzeb. Orientacyjnie, udział w dwutygodniowej symulacji misji kosmicznej na świecie to koszt około 1000 EUR, nie licząc kosztów badań lekarskich i kosztów podróży.

Linki do organizatorów symulacji misji kosmicznych:

• AATC (Polska)
• LunAres (Polska)
• MDRS (Utah, USA)
• Hi-SEAS (Hawai)
• AMADEE (Austria)
• IBMP (Rosja)
• Moon Village Association
• fMARS (Arktyka)

W Polsce przeprowadzono z sukcesem dwie edukacyjne misje księżycowe dla młodzieży gimnazjalnej ze szkół w Lęborku we współpracy z nauczycielem Anną Rzepą w 2018 r. w habitacie Lunares. Były to misje testowe, obecnie AATC rozpoczyna organizację cyklicznych misji edukacyjnych dla młodzieży klas szkół średnich oraz edukacyjne misje dla dzieci w wieku 9-15 lat w formie Junior Space Camp. Zadania dla uczniów opracowywane są we współpracy ze specjalistami od edukacji z Kennedy Space Center (Jim Christensen) i Cite de l’Espace w Tuluzie (Dr Roxana Perrier).

[17] Mirino et al., 2017. Moon/Mars Astronauts Analogue Simulation: Educational project for University and High school. 68th International Astronautical Congress 2017. IAC-17,E1,7,4,x37626
[18] Kolodziejczyk A. M. et al. 2018. Educational Analog Missions in Lunares Habitat in Poland. 69th International Astronautical Congress 2018. Paper ID: 45646. Bremen, Germany.
[19] Kolodziejczyk et al., 2021. Educational Scientific Analog Missions in Poland. ICES 2021.

Wiktoria Dziaduła

dr Anna Łosiak

dr Agata Kołodziejczyk

Natalia Zalewska