Przystanek nauka - portal Uniwesytetu Śląskiego w Katowicach

Weronika Cygan: Na ile analogowe misje mogą być dla nas źródłem wiedzy na temat tego, jak rzeczywiście człowiek będzie zachowywał się w kosmosie? W końcu baza znajduje się na Ziemi – to musi być czynnik, który sprawia, że uczestnicy mimo wszystko czują się dużo bezpieczniej, niż gdyby faktycznie zostali odcięci całkowicie od wsparcia z zewnątrz, co z pewnością czeka przyszłych kolonizatorów Marsa.

Agnieszka Szczotka: Tak, zdecydowanie jest to czynnik, który ma duże znaczenie. W takich „analogach” bada się natomiast bardzo różne rzeczy. Część z nich nie wymaga obecności poczucia zagrożenia – przykładowo testowanie sprzętu i tego, jak łazik zachowuje się na określonym podłożu. Jeśli chodzi o sprawy stricte psychologiczne, czyli na przykład, jak działa dynamika grupy, jak ludzie radzą sobie ze stresem, to rzeczywiście świadomość zagrożenia jest bardzo istotnym czynnikiem. U nas, w polskim habitacie Lunares, bezpieczeństwo uczestników jest najważniejsze i gdyby zdarzył się wypadek, potrzebna byłaby wizyta w szpitalu czy zabrakłoby leków, wtedy pomoc oczywiście jest udzielana natychmiast. Gdy uczestnik musi opuścić habitat – a takie sytuacje już się zdarzały, bo np. ktoś zrobił sobie krzywdę, korzystając z narzędzi albo podczas treningu, wtedy niestety misja musi zostać zakończona dla tej konkretnej osoby albo nawet całej załogi, ponieważ interwencja medyczna przerywa izolację. Mniej poważnym problemom zwykle da się zaradzić, ratując się środkami, które załoga misji ma do dyspozycji, jak tabletki przeciwbólowe czy obniżające gorączkę. Oczywiście przed samą misją uczestnicy przechodzą badania, by sprawdzić, czy są zdrowi. Istnieją też habitaty, jak Concordia na Antarktyce albo NEEMO znajdujący się 20 metrów pod wodą, czy nawet Międzynarodowa Stacja Kosmiczna (ISS), którą też możemy nazwać habitatem analogowym, gdzie poczucie zagrożenia jest rzeczywiste. Jeśli coś się stanie na Antarktydzie, nie ma możliwości podjechania taksówką do szpitala w 15 minut. Gdy coś się wydarzy głęboko pod wodą, ludzie mogą również faktycznie ucierpieć. Podobnie jest z ISS. To są habitaty, które dla jakości naukowej mają największe znaczenie, bo rzeczywiście warunki w nich panujące są najbliższe temu, co może czekać uczestników misji kosmicznych. W Polsce są dwie główne bazy analogowe, czyli Lunares Research Center w Pile i Analog Astronaut Training Center koło Krakowa.

Weronika Cygan: Czy wobec tego w trakcie takich misji realizowane są jakieś scenariusze mające symulować prawdziwe zagrożenie i jak się w takim momencie zachować?

Agnieszka Szczotka: Zdecydowanie tak. Sprawdzamy, co się może stać np. podczas EVA (extravehicular activity), czyli spaceru księżycowego, kiedy wychodzi się na zewnątrz habitatu. Lunares ma specjalnie wydzielone miejsce do prowadzenia symulacji EVA – jest to duży hangar wyłożony kamieniami i piaskiem podobnymi do regolitu (powierzchni Księżyca). Testuje się tam na przykład scenariusze, w których jeden członek załogi traci wzrok lub kończy mu się tlen. W takich przypadkach analogowi astronauci muszą współpracować pod presją – ewakuują się do śluzy lub do prowizorycznego namiotu SWAMP, który znajduje się w przestrzeni EVA i imituje mały habitat wykorzystywany w nagłych przypadkach. Tam załoga może „opatrzyć rany”, uzupełnić lub naprawić wyposażenie, a nawet spędzić noc. Co istotne, często bywa tak, że załoga nie wie, jaki scenariusz jest lub będzie realizowany, dzięki czemu wyniki dotyczące funkcjonowania grupy w sytuacji stresowej są bardziej wiarygodne. Symulacje są różne w zależności od tego, gdzie się odbywają. Na świecie są habitaty, gdzie bierze się pod uwagę wpływ promieniowania, braku grawitacji, różnicy ciśnień czy temperaturę panującą w kosmosie. Najlepsze badania pod tym względem prowadzi się na ISS, ale wykorzystywać można również loty balistyczne czy komory ciśnieniowe. W przypadku Lunaresa nacisk kładzie się bardziej na obserwowanie ludzkich zachowań. Sam habitat jest tak zbudowany, by architektonicznie przypominał prawdziwe projekty habitatów, które mają powstać na Księżycu lub Marsie. Oznacza to, że w środku jest bardzo mało miejsca, zamontowane są różne czujniki, diody i specjalne oświetlenie. Nie ma też okien, bo w rzeczywistości stanowiłyby one zagrożenie – habitat musi być szczelny. Światła imitowały zjawisko dnia i nocy – sprawdza się dzięki temu, jak ludzie funkcjonują w warunkach zaburzonego rytmu dobowego. My w Lunaresie de facto przez 14 dni nie widzieliśmy Słońca.

Weronika Cygan: Czy w takich warunkach może być w ogóle mowa o prywatności? Jak zorganizowane jest życie w habitacie?

Agnieszka Szczotka: O prywatność było trudno, bo jednak w ograniczonej przestrzeni wszyscy śpią obok siebie i ciągle razem spędzają czas. Na początku w fazie zapoznawania się załogi zazwyczaj specjalnie kumulują się w jednym miejscu, jednakże wraz z postępem misji każdy szuka raczej odrobiny samotności w poszczególnych modułach. Centralnym miejscem w habitacie jest atrium – kawałek wolnej przestrzeni pod wielką kopułą. Tam wykonywane są ćwiczenia fizyczne, co też ma przypominać o tym, że w kosmosie grawitacja jest słabsza, a to wpływa na przykład na osłabienie mięśni i kości. Wszyscy analogowi astronauci muszą ćwiczyć, by zachować sprawność. W atrium jest też śluza, przez którą wychodzi się do hangaru EVA. Jest moduł higieniczny z prysznicami, toaletą, tam też znajdują się środki czystości i zbiornik „szarej wody”, w którym zbierana jest woda z prysznica, mycia rąk (choć nie z toalety), a następnie używana ponownie na przykład w spłuczce lub do podlewania roślin w biolabie. Dlatego tak ważne jest, aby wszystkie produkty stosowane do higieny miały taki skład chemiczny i pH, żeby szarej wody nie zanieczyścić. W biolabie, czyli laboratorium, hodowane są rośliny, które w przyszłości miałyby zapewnić habitatom zarówno tlen, jak i pożywienie. Członkowie załogi mają też do dyspozycji kuchnię, w której są niewielkie zapasy, trochę garnków i zlew. Trzeba pamiętać o jak najmniejszym wykorzystywaniu wody. Miejsce do spania to wąskie pomieszczenie z 6 niewielkimi kapsułami przy ścianie – to jedyne prywatne przestrzenie, chociaż nie ma tam żadnych zasłon. Wszyscy śpią razem, co też jest ciekawe od strony psychologicznej. Badania dowodzą, że taki sen jest lepszy, ponieważ rytmy dobowe poszczególnych osób dopasowują się do siebie. Osobny moduł przeznaczony był na sprzęt komputerowy, biurka i tam wykonywano różne projekty, modelowanie 3D itp. Bieżnia i sprzęt do ćwiczenia zajmowały inny moduł, podobnie jak warsztat, w którym realizowano projekty inżynierskie – mieściło się w nim mnóstwo narzędzi i różnych części oraz drukarka 3D. Tam też naprawiano czy ulepszano łaziki.

Weronika Cygan: Ile osób wchodzi w skład jednej misji? Czy członkowie są wybierani według jakichś specjalizacji?

Agnieszka Szczotka: W moim przypadku było to 5 osób. Wiem, że odbywające się teraz misje mają po 6 czy nawet 8 członków. Każdy z uczestników ma przypisaną rolę. Zawsze wyznaczany jest dowódca, czyli lider załogi odpowiedzialny za kierowanie zespołem oraz komunikację z kontrolą misji (Mission Control). Poza tym obsadza się inżyniera załogi, który zajmuje się kwestiami technicznymi, oraz „oficera biolaboratorium”, który bada próbki materiałów, dba o rośliny itp. Oficer medyczny codziennie zbiera dane medyczne i dba o załogę pod kątem zdrowotnym. Poza tym można wyznaczyć też oficera wykonawczego, czyli organizatora pilnującego, czy wszyscy członkowie załogi wykonują swoje zadania. Ja byłam w Lunaresie oficerem medycznym. Do moich zadań należało, by za każdym razem rano i wieczorem badać ciśnienie załogi, temperaturę, pytać o liczbę przespanych godzin czy sprawdzać wagę. Odpowiadałam również za asortyment medyczny, więc jeśli ktoś się poczuł gorzej, potrzebował tabletki przeciwbólowej lub trzeba było założyć bandaż, to przychodził z tym do mnie. W Lunaresie misje trwają 14 dni, ale w innych miejscach na świecie bywają też takie trwające 3 dni, tydzień czy 3 tygodnie. W Rosji zorganizowano kiedyś projekt „Mars 500”, podczas którego członkowie misji spędzili ponad 500 dni w izolacji. Dzięki temu prowadzone tam obserwacje rzeczywiście miały duży potencjał naukowy. Warto jeszcze podkreślić w kontekście Lunares fakt, że realizowane są tam badania astronautów z niepełnosprawnościami. Skoro chcemy kiedyś zaludnić Księżyc, Marsa, to myślimy też o tym, że takie osoby również się tam znajdą i będą mogły sprawnie funkcjonować.

Weronika Cygan: Co się dzieje w sytuacji, gdy podczas analogowej misji faktycznie dojdzie do niebezpiecznego zdarzenia? Czy była Pani świadkiem jakiejś sytuacji kryzysowej?

Agnieszka Szczotka: Moja misja była jedną z tych, którą trzeba było przerwać. Na szczęście w ostatni dzień, więc udało się zebrać dużo danych. Jeden z członków załogi dosyć mocno uderzył się w głowę i trzeba było pojechać z nim do pobliskiego szpitala na szycie. Raz jeden z uczestników (choć nie podczas mojej misji) obciął sobie palec i trzeba było go ratować – w module warsztatowym jest dużo narzędzi, w tym kątówka, piły tarczowe, więc o wypadek nietrudno. Oczywiście przed misją wszyscy są przeszkoleni, jak używa się urządzeń, ale pewnych wypadków nie da się uniknąć. To rzeczywiście była sytuacja kryzysowa. Warto dodać, że gdy jesteśmy zamknięci na 14 dni, przebywamy tam jako załoga sami – to daje większe poczucie faktycznej izolacji. Poza nami w Pile jest jeszcze kontroler naziemny, który uzupełnia zapasy wody, dostarcza niektóre zamówienia sprzętowe, jedzenie czy lekarstwa i zajmuje się ewentualnymi naprawami, ale funkcjonuje on tylko na zewnątrz habitatu i w nocy, tak, żeby załoga nie miała z nim kontaktu. Misssion Control, czyli ekipa naziemna odpowiedzialna za rozmowy z załogą oraz wyznaczanie celów i zadań w czasie misji, przebywa w innym mieście – to wszystko razem daje poczucie bycia zdanym tylko na siebie. Habitat znajduje się na lotnisku, na obrzeżach miejscowości, w bardzo głębokim, ciemnym lesie, gdzie wezwanie kogoś, by na przykład przybył późno w nocy i zawiózł kogoś do szpitala, jest sporym wyzwaniem.

Weronika Cygan: Czy członkowie misji mogą również prowadzić swoje badania, czy to oni są tylko poddawani obserwacjom i testom?

Agnieszka Szczotka: Jeden członek mojej załogi sprawdzał, podczas jakich czynności szybciej lub wolniej płynie ludziom czas i w jaki sposób można ten czas „naginać”, by szybciej upływał, gdy robi się coś nieprzyjemnego. To ma duże znaczenie, bo jeśli pomyślimy, że na Marsa misje będą lecieć ponad pół roku, ważne jest, aby znaleźć sposoby na redukcję napięcia u członków misje i skuteczne sposoby na urozmaicenie im czasu. Mnie udało się poprowadzić w 8. i 13. dniu sesje fokusowe, podczas których pytałam współpracowników, jak się czują w habitacie. Zadawałam im pytania, jakie były ich oczekiwania związane z misją i jak mają się one do rzeczywistości. Jestem w trakcie pisania artykułu na ten temat, a od sierpnia wspólnie z dr Agnieszką Skorupą z Uniwersytetu Śląskiego prowadzimy badania dotyczące immersji, czyli tego, jak ludzie się „zanurzają” w tych symulacjach, bo im bardziej wczuwają się w rolę, tym większą wartość będą miały prowadzone na nich badania. Poza tym w misjach analogowych testowano już np. próbki śliny na obecność kortyzolu, wskazującego poziom stresu danej osoby. Sprawdza się też, jak na człowieka wpływa monotonna dieta typowego astronauty. Ja w najbliższym czasie zamierzam kontynuować badania związane z habitatem w Lunaresie. Co prawda już raczej jako obserwator niż uczestnik, ale z dr Skorupą będziemy zastanawiać się nad tym, jak lepiej projektować tego rodzaju misje.

Weronika Cygan: Dziękuję za rozmowę.

Wywiad został opublikowany w "Gazecie Uniwersyteckiej UŚ" [nr 2 (312) listopad 2023]