Fahrenheit w Kosmosie – nowa inicjatywa badawcza w Gdańsku

26.03.2025

Gdański Uniwersytet Medyczny stał się ostatnio miejscem wyjątkowego wydarzenia w polskich badaniach kosmicznych. Związek Uczelni w Gdańsku im. Daniela Fahrenheita – w skład którego wchodzą Gdański Uniwersytet Medyczny, Politechnika Gdańska i Uniwersytet Gdański – zorganizował konferencję inaugurującą nową inicjatywę poświęconą eksploracji kosmosu. Organizatorem wydarzenia był prof. Jakub Mieczkowski (Gdański Uniwersytet Medyczny), a jego gośćmi były cenione naukowczynie z Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA): dr Anna Fogtman oraz dr Maybritt Kuypers, które podzieliły się swoimi spostrzeżeniami na temat wyzwań, potrzeb badawczych i przyszłych perspektyw w dziedzinie badań kosmicznych.

Konferencja rozpoczęła się od prezentacji dotyczącej działalności Europejskiej Agencji Kosmicznej, po której odbyły się trzy kluczowe wykłady ekspertek ESA, koncentrujące się na fundamentalnych aspektach lotów załogowych i badań kosmicznych.

Fizjologiczne zagrożenia lotów kosmicznych – dr Maybritt Kuypers

Dr Kuypers, lekarka astronautów ESA, przedstawiła szczegółową analizę fizjologicznych zagrożeń, na jakie narażeni są astronauci podczas misji kosmicznych. Omówiła różnorodne wyzwania medyczne, w tym wpływ mikrograwitacji na układ sercowo-naczyniowy, mięśniowo-szkieletowy oraz sensoryczno-motoryczny. Zwróciła uwagę na syndrom adaptacji do przestrzeni kosmicznej, obejmujący przesunięcia płynów, zaburzenia układu przedsionkowego oraz osłabienie układu krążenia. Wskazała również na konieczność intensywnych treningów, obejmujących ekspozycję na przeciążenia i środowisko hipobaryczne. Podkreśliła także jak istotny jest aktualny rozwój telemedycyny umożliwiającej zdalne monitorowanie zdrowia astronautów.

Dlaczego stałe monitorowanie zdrowia astronautów jest tak ważne? Cóż, astronauci są narażeni na dość wyjątkowe czynniki stresogenne, wpływają one na wszystkie ludzkie układy. Astronauci mówią nam również, że jest to bardzo dezorientujące – brak grawitacji oznacza, że mózg musi przeprogramować, co jest na górze, a co na dole… ale na ISS wszystkie ściany są wykorzystane, w tym sufit i podłoga, – a więc jest to dodatkowo dezorientujące. Mimo to, po miesiącu wszyscy wydają się czuć całkowicie komfortowo w tym nowym środowisku – mówiła dr Kuypers.

Zagrożenia radiacyjne i operacje kosmiczne – dr Anna Fogtman

Dr Fogtman, specjalistka ds. ochrony radiacyjnej w ESA, omówiła ryzyko związane z promieniowaniem kosmicznym, które dotyka astronautów poza ziemską atmosferą. Podkreśliła także, że celem prowadzonych przez ESA badań jest zapobieganie wszelkim potencjalnym szkodliwym skutkom. Najlepszym sposobem na to jest powstrzymanie ekspozycji, dlatego też podstawową rolę w ochronie przed promieniowaniem kosmicznym odgrywają odpowiednie osłony. Badaczka przybliżyła słuchaczom strategie ochrony przed promieniowaniem oraz systemy monitorowania ekspozycji stosowane przez ESA. Wyjaśniła także, jak ważne jest uwzględnienie indywidualnych czynników ryzyka, w tym przede wszystkim płci.

Program badawczy ESA i przyszłe misje – dr Anna Fogtman

W swoim drugim wystąpieniu dr Fogtman przedstawiła działalność Dyrektoriatu ds. Eksploracji Załogowej i Robotycznej ESA, podkreślając znaczenie utrzymania ludzkiej obecności na niskiej orbicie okołoziemskiej (LEO), rozwijania programów eksploracyjnych Księżyca i Marsa oraz wykorzystania obiektów badawczych ESA. Dr Fogtman opowiedziała także o możliwościach prowadzenia badań naukowych na platformach ESA. Poza Międzynarodową Stacją Kosmiczną (ISS) wkrótce dostępne będą także nowe platformy badawcze, takie jak Space Rider, Argonaut i Gateway, które stworzą warunki do długoterminowych eksperymentów w rzeczywistych warunkach kosmicznych. Dr Fogtman omówiła również inne możliwości prowadzenia badań w mikrograwitacji, takie jak wieża badawcza typu “Drop Twoer” (ZARM, Brema), loty paraboliczne (Novespace, Bordeaux) oraz suborbitalne (SSC, Kiruna). Przedstawiła także modele wykorzystywane w badaniu wpływu warunków panujących w przestrzeni kosmicznej na funkcjonowanie człowieka, jak np. badanie “bed-rest”. W badaniu tym ochotnicy spędzają sześć tygodni leżąc na platformie przypominającej łóżko, a ich głowa spoczywa o 6 st. niżej niż reszta ciała. Takie warunki wywołują w organizmie człowieka efekty fizjologiczne odpowiadające tym obserwowanym w stanie nieważkości, w tym przesunięcie płynów, wzrost ciśnienia śródczaszkowego czy obniżenie ciśnienia krwi. Z punktu widzenia długotrwałych misji eksploracyjnych niezwykle istotne są także badania prowadzone w stacji Concordia na Antarktydzie, pozwalające na analizę wpływu izolacji oraz ekstremalnych warunków na ludzki organizm.

Dziś astronauci podróżują na Międzynarodową Stację Kosmiczną, 400 km nad Ziemią. Są cały czas w kontakcie z Ziemią i mogą liczyć na natychmiastową pomoc. Dzięki ISS dobrze poznaliśmy ryzyka medyczne misji na niskiej orbicie (LEO), a dostępny sprzęt i wsparcie pozwalają szybko na nie reagować. W razie nagłych sytuacji powrót na Ziemię zajmuje tylko kilka godzin, więc załoga nie musi być całkowicie samodzielna. Inaczej będzie z misją na stację Gateway, która ma orbitować wokół Księżyca. Czterech astronautów spędzi tam aż 90 dni, 384 000 km od Ziemi. Dlatego tak ważne jest, by już teraz rozwijać zasoby, infrastrukturę i technologie, które zapewnią bezpieczeństwo podczas tak odległych i długich misji, podkreślała dr Fogtman.

Dyskusja panelowa: Przyszłość polskich badań kosmicznych

Konferencję zwieńczyła debata panelowa prowadzona przez prof. Jakuba Mieczkowskiego. Wzięli w niej udział dr Kuypers, dr Fogtman, prof. Michał Żmijewski (prorektor Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego) oraz prof. Marek Moszyński (reprezentant Polskiej Agencji Kosmicznej – POLSA). Dyskusja koncentrowała się na współpracy interdyscyplinarnej, zaangażowaniu studentów w badania kosmiczne oraz roli Polski w europejskich inicjatywach kosmicznych. Uczestnicy podkreślili potrzebę większej integracji polskich instytucji badawczych z programami ESA oraz znaczenie budowania międzynarodowych sieci naukowych.

Dr Fogtman zwróciła uwagę na konieczność utworzenia polskiej sieci badań naukowych związanych z technologiami kosmicznymi. Podkreśliła również znaczenie krajowych programów szkoleniowych i wsparcia finansowego dla studentów oraz młodych naukowców.

Medycyna kosmiczna na Gdańskim Uniwersytecie Medycznym

Grupa Biologii Obliczeniowej w Międzynarodowej Agendzie Badawczej Laboratorium Medycyny 3P (3P Labs), kierowana przez prof. Jakuba Mieczkowskiego, prowadzi z sukcesami badania w tematyce medycyny kosmicznej oraz współpracowała z Europejską Agencją Kosmiczną w ramach Space Omics Topical Team. W ubiegłym roku, w czasopiśmie Nature (IF = 64,8) ukazał się pakiet Space Omics and Medical Atlas (SOMA), który stanowi największy w historii zbiór danych dotyczący medycyny lotniczej i biologii kosmicznej. W pracę nad nim było zaangażowanych ponad 100 instytucji z ponad 25 krajów, w tym, jako jedyni z Polski, naukowcy 3P Labs GUMed. W ramach pakietu ukazała się praca doktoranta lek. Adriana Perdyana.

Ponadto, projekt eksperymentu zaproponowany przez prof. Jakuba Mieczkowskiego i mgr Urszulę Ławrynowicz z grupy Biologii Obliczeniowej wraz z dr. Bartłomiejem Tomasikiem z Katedry Onkologii i Radioterapii GUMed, został zaakceptowany przez Polską Agencję Kosmiczną i Europejską Agencję Kosmiczną (ESA) przy współpracy Ministerstwa Rozwoju i Technologii. Projekt znalazł się na krótkiej liście polskich eksperymentów, które mogą zostać przeprowadzone podczas misji na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). Eksperyment został wybrany spośród 66 propozycji nadesłanych przez polskich naukowców.

Aktualnie w Międzynarodowej Agendzie Badawczej, pod okiem prof. Jakuba Mieczkowskiego, realizowane są projekty doktorskie zajmujące się tematyką wpływu narażenia na promieniowanie na funkcjonowanie ludzkich komórek. Dodatkowo rozwijane są modele organoidów 3D, które pozwolą na lepsze poznanie wpływu promieniowania na ludzki organizm.

Przyszłe możliwości dla studentów i naukowców

Jednym z najważniejszych wniosków konferencji było podkreślenie szerokich możliwości dla studentów i badaczy zainteresowanych naukami kosmicznymi. ESA oferuje szereg programów edukacyjnych, w tym:

– staże dla studentów
– program Young Graduate Training (YGTP);
- stypendia badawcze;
– inicjatywy popularyzujące naukę, takie jak konkursy i współpraca z uczelniami.

Poruszono również temat etyki badań kosmicznych oraz roli prawa kosmicznego w odpowiedzialnym prowadzeniu przyszłych misji.

Inauguracja inicjatywy badawczej Związku Uczelni Fahrenheita stanowi istotny krok w kierunku silniejszego zaangażowania Polski w europejski sektor kosmiczny. Wystąpienia ekspertów ESA podkreśliły kluczowe znaczenie współpracy interdyscyplinarnej, innowacji technologicznych i aktywnego udziału studentów w kształtowaniu przyszłości eksploracji kosmicznej. Dzięki rosnącemu zaangażowaniu Polski w programy naukowe ESA, kraj staje się ważnym graczem w rozwoju badań kosmicznych.

Konferencja stworzyła solidne fundamenty dla przyszłych współprac między uczelniami, instytucjami badawczymi i agencjami rządowymi, wzmacniając dynamikę rozwoju nauki o kosmosie w Polsce. Wraz z przygotowaniami ESA do przyszłych misji na Księżyc i Marsa, polscy naukowcy i studenci mają wyjątkową szansę na udział w przełomowych odkryciach i innowacyjnych projektach.

Jak zaangażować się w badania ESA?
– odwiedź stronę SciSpacE
– sprawdzaj ogłoszenia o otwartych programach badawczych (CORA, AO) na stronie https://ideas.esa.int/
– dołącz do istniejących zespołów badawczych ESA
– skontaktuj się z Polską Agencją Kosmiczną (POLSA) w celu uzyskania informacji o krajowych inicjatywach i grantach.

mgr Urszula Ławrynowicz