Eksperymenty z Politechniki Wrocławskiej coraz bliżej lotu w kosmos

Eksperymenty z PWr coraz bliżej lotu w kosmos Politechnika Wrocławska

Polska Agencja Kosmiczna (POLSA) ogłosiła wstępną listę polskich eksperymentów badawczych, które mogą zostać przeprowadzone na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). Znalazły się na niej dwa eksperymenty realizowane przez naukowców z Politechniki Wrocławskiej.

Międzynarodowa Stacja Kosmiczna funkcjonuje jako wielkie laboratorium umieszczone na niskiej orbicie okołoziemskiej. Pozwala to na badanie wpływu mikrograwitacji na struktury biologiczne i techniczne w wielu różnych dziedzinach m.in. astrobiologii, astronomii, naukach fizycznych czy materiałoznawstwie.

W ramach planowanego na trzeci kwartał 2024 r. lotu na ISS polskiego astronauty, POLSA – we współpracy z Europejską Agencją Kosmiczną – ogłosiła nabór na eksperymenty badawcze, które mogłyby zostać wówczas przeprowadzone.

Do konkursu zgłoszono w sumie 66 projektów, z których na wstępną listę eksperci wybrali 18 propozycji. Oceniano m.in. przejrzystość celów technicznych i wykonalność proponowanego pomysłu oraz dotychczasowe doświadczenie w zbliżonych projektach.

Spodziewaliśmy się dużego zainteresowania naborem, ale liczba i dojrzałość nadesłanych propozycji pozytywnie nas zaskoczyła. Jestem przekonany, że wybrane eksperymenty przyczynią się do postępów w takich dziedzinach jak inżynieria kosmiczna, medycyna kosmiczna, nauki biologiczne czy biotechnologia – mówi prof. Grzegorz Wrochna, prezes POLSA.

Na liście znalazły się dwa rozwiązania, w których realizację zaangażowani są badacze i badaczki z Politechniki Wrocławskiej.

Miniaturowe laboratoria do badań medycznych

Pierwszy z nich o nazwie „0G-Care” zgłosili naukowcy z Centrum Badań Kosmicznych Wydziału Elektroniki, Fotoniki i Mikrosystemów i zakłada on zbadanie skuteczności leków przeznaczonych do zwalczania komórek rakowych w warunkach braku grawitacji.

Badania będą prowadzone z wykorzystaniem miniaturowego laboratorium (tzw. lab-on-chip), które pozwala na różnego rodzaju doświadczenia biologiczne i medyczne. Cały projekt znakomicie wpisuje się w prowadzone przez nasz zespół badania związane z miniaturyzacją sprzętu analitycznego – mówi dr hab. inż. Paweł Knapkiewicz, prof. uczelni z Wydziału Elektroniki, Fotoniki i Mikrosystemów. – Sprzęt ma działać w pełni autonomiczne, dlatego rolą astronauty będzie jedynie umieszczenie go we właściwym miejscu i uruchomienie doświadczeń – dodaje.

Tego typu misje załogowe na ISS trwają zazwyczaj od 10 do 14 dni i właśnie na taki okres przygotowany został cały eksperyment. Naukowiec podkreśla, że to wystarczający czas, żeby przeprowadzić doświadczenia i uzyskać satysfakcjonujące wyniki, na których będzie można oprzeć kolejne badania.

 – W przygotowaniu projektu korzystaliśmy z naszych wcześniejszych doświadczeń związanych z wystrzeleniem pierwszego polskiego bio-nanosatelity. Nasze laboratorium poleciało w kosmos i przez dwa tygodnie zbieraliśmy dane na temat panującej w nim temperatury i ciśnienia. Uzyskaliśmy też zdjęcie kiełkującego w nim ziarenka rzeżuchy. Ten eksperyment to jednak całkiem inna skala. Komórki, które chcemy wysłać na ISS, muszą przeżyć podróż i funkcjonować wystarczająco długo, żebyśmy mogli przeprowadzić na nich badania, a to bardzo duże wyzwanie – podkreśla prof. Paweł Knapkiewicz.

W przygotowanie eksperymentu zaangażowani będą również naukowcy z Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu, Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu, Instytutu Immunologii i Terapii Doświadczalnej im. Ludwika Hirszfelda Polskiej Akademii Nauk, Narodowego Centrum Onkologii w Gliwicach i w Warszawie, Instytutu Hematologii i Transfuzjologii w Warszawie i kliniki uniwersyteckiej MD Anderson z Houston (Texas, USA).

Ideą funkcjonowania Centrum Badań Kosmicznych na naszym wydziale jest integracja środowiska inżynieryjno-technicznego i medycznego po to, by rozwijać medycynę kosmiczną. Chcielibyśmy wyspecjalizować się w takich eksperymentach prowadzonych w mikroskali, które byłyby do zrealizowania za relatywnie małe pieniądze. Dlatego dążymy do opracowania technologii, które pozwolą nam w kilka miesięcy przygotować i przeprowadzić dowolny eksperyment w warunkach mikrograwitacji – wyjaśnia prof. Paweł Knapkiewicz. – Ta misja może być bardzo ważnym krokiem do osiągniecia tego celu – dodaje.

Ekstremofilne mikroglony w mikrograwitacji

Drugi z projektów o nazwie „AirO2 – ExtremoAlgae” zgłosiła firma Extremo Technologies, a część zadań prowadzona będzie we współpracy z naukowcami z Wydziału Inżynierii Środowiska, gdzie firma podpisała umowę o współpracę w ramach grantu ESA BIC Poland. Eksperyment dotyczy zbadania produkcji tlenu przez mikroglony z terenów wulkanicznych, a konkretny szczep może być badany na ISS po raz pierwszy.

Obecnie polscy naukowcy prowadzą już badania nad wykorzystaniem mikroglonów do pozyskiwania minerałów z regolitu księżycowego i marsjańskiego, co może być kluczowe dla eksploracji i prowadzenia badań tych ciał niebieskich. Okazuje się jednak, że organizmy te można także wykorzystać do produkcji tlenu. W przyszłości tego typu rozwiązanie, np. w formie hydrożelowej, mogłoby wspomóc systemy wytwarzania tlenu w trakcie długich misji kosmicznych, służyć jako dodatkowy nawóz czy źródło składników odżywczych dla astronautów.

Udział w misji na ISS pozwoli nam przetestować to rozwiązania w warunkach mikrograwitacji. Chcemy zbadać nie tylko to, czy mikroglony będą wytwarzały tlen, lecz także sprawdzić, jak te organizmy zachowają się w przestrzeni kosmicznej – wyjaśniają dr inż. Weronika Urbańska z Wydziału Inżynierii Środowiska oraz Ewa Borowska z Extremo Technologies.

próbki alufelg

Na potrzeby eksperymentu przygotowane zostaną dwa identyczne zestawy mikroglonów. Jeden z nich zostanie wysłany na ISS, a drugi trafi na obserwację do laboratorium PWr. Jednym z elementów badań będzie porównanie obu próbek po zakończeniu misji.

Startując w konkursie, od samego początku przygotowywaliśmy nasze rozwiązanie jako gotowy payload, który można w krótkim czasie dostosować do wymagań misji. Cały ładunek jest oczywiście także odpowiednio monitorowany i oczujnikowany, żebyśmy mogli wykryć nawet najmniejsze zmiany w otoczeniu – podkreśla dr inż. Weronika Urbańska. – W moim odczuciu, nasz projekt ma spore szanse, by zakwalifikować się do lotu na ISS. Nie tylko ze względu na innowacyjność zaproponowanego rozwiązania, lecz także jego wykonalność – dodaje.

W projekt zaangażowany jest interdyscyplinarny zespół specjalistów, w skład którego wchodzą specjaliści z firmy Extremo Technologies oraz naukowcy: z Politechniki Wrocławskiej – oprócz dr inż. Weroniki Urbańskiej, także dr Janusz Pętkowski z Massachusetts Institute of Technology, który ostatnio dołączył do zespołu Wydziału Inżynierii Środowiska, z NASA Jet Propulsion Laboratory, Uniwersytetu w Tartu (Estonia) oraz Politechniki Warszawskiej.

Źródło: Politechnika Wrocławska

O Autorze

MM Magazyn Przemysłowy jest tytułem branżowym typu business to business, w którym poruszana jest tematyka z różnych najważniejszych sektorów przemysłowych. Redakcja online MM Magazynu Przemysłowego  przygotowuje i publikuje na stronie artykuły techniczne, nowości produktowe oraz inne ciekawe informacje ze świata przemysłu i nie tylko.

Tagi artykułu

Zobacz również

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę