NASA przeprowadzi pionierskie eksperymenty biomedyczne z załogą Artemis 2
Już dziś w nocy (1/2 kwietnia), jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, NASA wyśle czworo ludzi w podróż wokół Księżyca. Artemis 2 to pierwsza od ponad pół wieku wyprawa, podczas której człowiek opuści bezpieczne otoczenie Ziemi i uda się w głęboką przestrzeń kosmiczną. Jednym z głównych celów misji będą badania naukowe, w tym dotyczące wpływu kosmosu na zdrowie astronautów. Prowadzone będą m.in. pionierskie eksperymenty biomedyczne z ludzkimi komórkami. Co naukowcy zamierzają sprawdzić i jak to pomoże w misjach załogowych na Księżyc i Marsa?
W skrócie
- Misja Artemis II ma na celu przetestowanie sprzętu i przeprowadzenie badań nad wpływem głębokiego kosmosu na zdrowie astronautów, w tym eksperymentów z komórkami ludzkimi poza najbliższą okolicą Ziemi.
- W ramach misji zostaną porównane zmiany w komórkach, układzie odpornościowym i biomarkerach odpornościowych, przy użyciu próbek pobieranych od załogi przed, w trakcie i po locie oraz urządzeń "organ-on-a-chip".
- Załoga będzie monitorowana pod kątem ekspozycji na promieniowanie kosmiczne, kondycji psychofizycznej oraz reaktywacji wirusów, a zebrane dane mają wesprzeć budowę stałej bazy na Księżycu i przyszłe misje załogowe na Marsa.
- Więcej podobnych informacji znajdziesz na stronie głównej serwisu
Artemis 2 z rekordem. Astronauci polecą najdalej od Ziemi
Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, już dziś w nocy, a w zasadzie to jutro (czwartek, 0:24-2:24 czasu polskiego) otworzy się okno startowe dla misji Artemis II. Ludzie po raz pierwszy od ponad 50 lat wyruszą w głęboką przestrzeń kosmiczną, by okrążyć Księżyc. Nadchodzący lot zabierze astronautów dalej od naszej planety niż kiedykolwiek w historii.
Artemis II to kluczowy element serii misji, których ostatecznym celem jest budowa pierwszej stałej bazy na powierzchni Księżyca. Głównym zadaniem obecnego lotu jest przetestowanie rakiety, kapsuły załogowej oraz pozostałego sprzętu, który w nadchodzących latach ma umożliwić lądowanie ludzi na Srebrnym Globie. Podczas blisko dziesięciodniowej podróży załoga przeprowadzi szereg eksperymentów przecierających szlaki dla przyszłych eksploratorów.
Jak wyjaśnia Barbara Cohen, naukowczyni planetarna z NASA Goddard Space Flight Center, celem wyprawy "nie jest jedynie kontynuacja dorobku Apollo, lecz wykorzystanie dekad doświadczeń do stworzenia zrównoważonej obecności ludzi na Księżycu przy jednoczesnym prowadzeniu badań naukowych". Badania te będą dotyczyły m.in. wpływu kosmosu na ludzkie zdrowie.
Naukowcy porównają próbki komórek astronautów z Ziemi i kosmosu
Dotychczasowe obserwacje podczas krótkich lotów orbitalnych i pobytów na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej wykazywały, że podróże kosmiczne mogą zwiększać ryzyko nowotworów i problemów ze wzrokiem, a także przyspieszać starzenie się komórek. Prywatna misja Inspiration4 (I4) z 2021 roku ujawniła zmiany w długości telomerów u załogi już nawet po trzech dniach lotu. Wciąż jednak mowa o względnie bliskich odległościach od domu.
Astronauci misji Artemis 2 będą pierwszymi ludźmi od 1972 roku, którzy wystawią swoje organizmy na działanie promieniowania kosmicznego poza ochronnym polem magnetycznym Ziemi. W kabinie umieszczone zostaną czujniki promieniowania, a próbki krwi i śliny pobrane przed i po misji pozwolą zbadać zmiany w układzie odpornościowym.
W trakcie 10-dniowej misji prowadzony będzie też ciekawy eksperyment AVATAR (A Virtual Astronaut Tissue Analog Response) z wykorzystaniem urządzeń typu "organ na czipie" ("organ-on-a-chip"). Naukowcy wyizolowali niedojrzałe komórki szpiku kostnego z krwi astronautów, które tuż przed startem zostaną umieszczone na specjalnych układach wielkości pendrive'a. Część z nich poleci w kosmos, a część pozostanie na Ziemi jako próbki kontrolne. Porównanie tych próbek pozwoli ocenić uszkodzenia DNA i zmiany komórkowe wywołane specyficznymi warunkami misji.
"To pierwszy raz, kiedy zrobiono coś takiego. I wszystko to odbywa się poza niską orbitą okołoziemską" - zauważa David Chou, biomedyk i główny badacz eksperymentu z firmy Emulate w Bostonie. W przyszłości ta technologia może pozwolić na personalizowane testy odporności astronautów przed wysłaniem ich w dalekie misje.
Załogę misji czeka izolacja i więcej stresorów niż na orbicie
Kondycja psychofizyczna załogi misji Artemis II będzie stale monitorowana. Odpowiada za to projekt ARCHeR (Artemis Research for Crew Health and Readiness). Wykorzystuje on nowoczesne opaski na nadgarstki, przy pomocy których naukowcy analizują w czasie rzeczywistym wzorce snu, poziom stresu, sprawność poznawczą oraz dynamikę współpracy zespołowej astronautów.
Zebrane dane fizjologiczne i behawioralne pozwolą lepiej zrozumieć wpływ izolacji i specyficznych warunków panujących poza niską orbitą okołoziemską na organizm człowieka. To niezbędne do optymalizacji wydajności załogi w środowisku charakteryzującym się znacznie silniejszymi stresorami niż te spotykane w misjach orbitalnych na przestrzeni ostatniego półwiecza.
Badania obejmą też analizę biomarkerów odpornościowych. Ma to na celu sprawdzenie, jak pobyt w kosmosie wpływa na podatność na choroby. Naukowcy przeanalizują próbki krwi pobierane przed i po locie oraz próbki śliny zbierane w trakcie misji za pomocą specjalistycznego papieru w kieszonkowych książeczkach, który umożliwia przechowywanie materiału bez dostępu do lodówek. Analiza danych pomoże zidentyfikować wskaźniki zmian w układzie immunologicznym, wywołanych promieniowaniem i odległością od Ziemi.
Badacze sprawdzą również, czy w głębokim kosmosie dochodzi do reaktywacji uśpionych wirusów, takich jak te wywołujące ospę wietrzną i półpasiec, co obserwowano już wcześniej na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.
Ludzkość poza domem. Co z promieniowaniem kosmicznym?
Misja wokół Księżyca jest też objęta programem Standard Measures, który od 2018 r. gromadzi kompleksowe dane o zdrowiu astronautów. W przypadku misji Artemis II po raz pierwszy obejmie osoby przebywające w głębokim kosmosie. Program ten buduje pełny obraz wpływu lotów kosmicznych na ciało poprzez śledzenie parametrów fizjologicznych od okresu 6 miesięcy przed startem aż do 1 miesiąca po powrocie.
Załoga dostarcza próbki biologiczne do oceny stanu odżywienia, układu krążenia i mikrobiomu, a także uczestniczy w testach sprawności mięśni, wzroku, mózgu oraz funkcji przedsionkowych. W trakcie lotu monitorowane będą objawy choroby lokomocyjnej, natomiast po lądowaniu przeprowadzane zostaną dodatkowe testy sprawnościowe obejmujące ruchy głowy, oczu i całego ciała.
Ostatnim z najważniejszych celów badawczych z domeny medycyny kosmicznej będzie stałe monitorowanie promieniowania kosmicznego, które stanowi jedno z największych zagrożeń dla zdrowia załogi poza ochronnym polem magnetycznym Ziemi. Wewnątrz modułu załogowego Orion rozmieszczono 6 aktywnych czujników, a sami astronauci noszą w kieszeniach indywidualne dozymetry.
Systemy te nie tylko rejestrują poziomy ekspozycji, ale również ostrzegają przed niebezpiecznym natężeniem promieniowania. Dane te są kluczowe dla centrum kontroli misji, które na ich podstawie może podjąć decyzję o konieczności udania się załogi do schronu w przypadku wystąpienia gwałtownych burz solarnych.
Wszystkie te badania mają jeden nadrzędny cel - umożliwić bezpieczną obecność człowieka poza Ziemią. O ile misje Apollo można postrzegać jako "sprint" mający na celu samo dotarcie na Księżyc, o tyle program Artemis to "maraton", w którym ludzie ostrożnie kładą fundamenty pod stałą bazę księżycową oraz, w dalszej perspektywie, załogową wyprawę na Marsa w następnej dekadzie.
Źródła:
- Canadian Space Agency. Artemis II: Scientific research during the mission (2025).
- Witze A. Artemis II mission is about to fly humans to the Moon - here's the science they'll do. Nature (2026).
