- Już mniej więcej  po pierwszej dobie straciłam rachubę czasu i nie potrafiłam nawet określić, jaka może być pora dnia. Po około tygodniu pojawiło się zmęczenie, rozkojarzenie, a nawet rozdrażnienie. A wszystko przez niedostatek światła słonecznego – opowiada Joanna Kuźma, studentka PWr, która właśnie wróciła z polskiej analogowej misji księżycowej Lunar Expedition 1

W połowie sierpnia szóstka analogowych astronautów rozpoczęła dwutygodniową misję w pierwszym polskim habitacie kosmicznym Lunares w Pile. Byli zupełnie odizolowani od świata zewnętrznego, a ich jedynymi wyjściami na zewnątrz były spacery w skafandrach po „powierzchni Księżyca” symulowanej we wnętrzu hangaru lotniczego. W czasie misji przeprowadzano eksperymenty m.in. nad percepcją czasu mieszkańców habitatu oraz dynamiki grupy i stresu w warunkach izolacji. Wnioski z tych badań w przyszłości mają pomóc w przygotowywaniu prawdziwych misji w bazach na powierzchni Księżyca lub Marsa. Pomysłodawczynią habitatu i organizatorką misji jest dr Agata Kołodziejczyk z Europejskiej Agencji Kosmicznej. Habitat zbudowała firma Space Garden, a zaprojektował go Leszek Orzechowski, doktorant z Wydziału Architektury Politechniki Wrocławskiej. 

Jedną z uczestniczek misji była Joanna Kuźma, studentka ostatniego roku inżynierii chemicznej i procesowej na Wydziale Chemicznym PWr. Jest członkinią zespołu Space is More. Uczestniczyła także w projekcie FREDE.

Karaczany, doba księżycowa i spacery w skafandrze

Lucyna Róg: - Nie każdy dałby się zamknąć na dwa tygodnie z grupą obcych ludzi w kontenerach odciętych od świata. Nawet w imię nauki.

Joanna Kuźma: - A ja od razu, kiedy tylko zobaczyłam ogłoszenie o rekrutacji uczestników misji, wiedziałam, że chcę wziąć w niej udział. Przecież to niepowtarzalna okazja, żeby doświadczyć życia astronauty! Oczywiście nie w pełni, bo bez mikrograwitacji czy widoków, jakie można podziwiać z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Poza tymi kwestiami doświadczenie jest jednak bardzo podobne. Takie same jest poczucie izolacji, zamknięcia na małej przestrzeni czy inne ograniczenia.

Wielu zadałoby sobie jednak pytanie: po co? Po co symulować księżycową bazę w Polsce? Od takich badań są przecież NASA i inne duże agencje kosmiczne. Gdzie nam do nich…

Ale właśnie dzięki takim eksperymentom Polska staje się ciekawym miejscem w kontekście kosmicznych badań. W Europie nie ma drugiego takiego habitatu jak Lunares. To wyjątkowa przestrzeń, w której można testować najróżniejsze koncepcje dotyczące funkcjonowania przyszłych misji na powierzchni Marsa czy Księżyca. I nie są to puste słowa. Przed naszą misją odbyła się jeszcze jedna – Polish Mars Analogue Simulation 2017. Uczestniczyli w niej „astronauci” z USA, Izraela, Hiszpanii, Francji, Indii i Nigerii. Misję organizowała Space Generation Advisory Council związana z Organizacją Narodów Zjednoczonych. To świadczy o tym, jak bardzo potrzebny był taki właśnie habitat. 

Lunares jest symulowaną bazą kosmiczną i zarazem laboratorium badawczym. W czasie misji Lunar Expedition 1 byliście i badaczami, i badanymi. To dość zaskakujące połączenie. 

Z jednej strony badano to, jak zachowujemy się w warunkach izolacji, osamotnienia i konieczności przebywania w stosunkowo niewielkiej przestrzeni, z drugiej sami także zajmowaliśmy się zadaniami, jakie normalnie wykonują astronauci i prowadziliśmy różne eksperymenty związane z koncepcjami funkcjonowania takich misji w przyszłości, już na powierzchni Księżyca albo Marsa. Każdy z nas miał inne zadania i pełnił też inną funkcję w zespole.

W twoim przypadku była to pozycja astrobiolożki. Na czym polegały twoje obowiązki?

Testowałam wstępne koncepcje zamkniętego systemu podtrzymywania życia. Taki system zapewniałby księżycowej czy marsjańskiej bazie samowystarczalność pod względem produkcji żywności i tlenu oraz utylizacji odpadów. Częścią tego systemu mogłyby być… karaczany. To wszystkożerne owady, które mają nawet osiem centymetrów długości i dość szybko się rozmnażają. W kosmicznej bazie mogłyby wyjadać odpadki biologiczne, po odpowiednim przetworzeniu służyć za źródło białka dla astronautów, a ich odchody mogłyby stanowić nawóz dla uprawianych tam roślin. Do moich zadań należała m.in. opieka nad karaczanami – karmienie ich, obserwowanie, ważenie i zbieranie odchodów. Na początku wydawało mi się, że to zajęcie, w którym nie ma wielkiej filozofii. Ot, trzeba nakarmić, zważyć i koniec. Ale ciągle pojawiały się niespodzianki. Np. jedna z samic karaczana urodziła 20 małych, a ja musiałam się głowić, jak teraz porównywać jej wyniki wagowe z tymi sprzed narodzin młodych. Innym razem nakarmiłam karaczany resztkami sucharów. Widziałam, że zjadły ich sporo, tymczasem następnego dnia waga pokazywała, że jest ich więcej niż na początku. Jak to możliwe? Prawdopodobnie suchary wyłapały wilgoć i przez to ich masa się zwiększyła jednak było to w pierwszym momencie dość zaskakujące.

Zajmowałam się 30 karaczanami podzielonymi na dziesięć pudełek. Szybko nauczyłam się je rozróżniać, ale oprócz tego robiłam każdemu zdjęcia i zapisywałam obserwacje i wnioski dotyczące każdego z nich.

Poza karaczanami w naszej bazie były też larwy mącznika młynarka, które są znane z tego, że mogą żywić się nawet tworzywami sztucznymi. A to sprawia, że mogłyby służyć w kosmosie jako utylizatory odpadów, a ich odchody także nawoziłyby rośliny. 

Skuteczność tego nawożenia także staraliście się sprawdzić?

To było zadaniem innej uczestniczki naszej misji, Doroty. Nawoziła tymi odchodami pietruszkę i cebulę rosnące w symulancie regolitu księżycowego, czyli specjalnie spreparowanej substancji, która udawała księżycową glebę. W praktyce oznacza to, że nie miała ona w sobie żadnych substancji odżywczych, które mogłyby pomóc roślinie w rozwinięciu się. W czasie dwóch tygodni naszej misji obserwowaliśmy, jak pietruszka i cebula najpierw zdawały się marnieć i nie przyjmować w tej księżycowej „ziemi”, by w końcu zacząć bujnie rosnąć. Mieliśmy dużą satysfakcję, widząc jak z każdym dniem liście tych roślin stawały się coraz większe.

Inny kolega, odpowiedzialny za rośliny, obserwował rozwój bazylii, botwinki i pomidorów w instalacji hydroponicznej, czyli takiej, w której nie ma gleby. Rośliny są tam umieszczane w wełnie mineralnej przez którą przepuszczana jest woda z rozpuszczonymi solami mineralnymi oraz oczywiście odpowiednio naświetlane. Dzięki temu szybciej rosną, a uprawy mniej ważą, bo załoga nie musiałaby zabierać ze sobą w kosmos ziemi do roślin.

Takie badania zwykle trwają latami, a wy mieliście na nie dwa tygodnie. Trudno w takim czasie o wiarygodne wnioski.

Dlatego podkreślamy, że zajmowaliśmy się jedynie testowaniem wstępnych koncepcji, a kolejne grupy będą je na pewno rozwijać. Nasze eksperymenty nie były głównym zadaniem tej misji. Tym najważniejszym było zbadanie nas, uczestników misji.

W jaki sposób badano waszą percepcję czasu?

Po wejściu do habitatu zostaliśmy całkowicie odcięci od świata na zewnątrz. Szybko straciłam rachubę czasu i już po jednym dniu nie potrafiłam określić, czy jest środek nocy czy może południe. Funkcjonowaliśmy również według czasu księżycowego. Doba trwa na Księżycu około miesiąc (29 i pół ziemskiego dnia), który dzieli się na 30 cykli. Jeden taki cykl to 24 księżycowe godziny, a każda z nich trwa 60 księżycowych minut. Księżycowa sekunda jest minimalnie krótsza niż ziemska, ale wystarczy to, żeby jedna księżycowa doba różniła się o około pół godziny od ziemskiej doby. Dzięki temu łatwiej było organizatorom wprowadzić zamieszanie w naszym poczuciu czasu i mogli szybko przesuwać pory dnia. Początkowo gdy nasz habitatowy dzień był dłuższy, czuliśmy się świetnie. Kiedy jednak zaczęto nam go skracać, pojawiły się duże problemy ze wstawaniem i musieliśmy ucinać sobie drzemki w ciągu dnia.

Skąd wiedzieliście, kiedy zaczyna się wasz dzień?

Byliśmy budzeni przez Centrum Kontroli Misji, czyli międzynarodowy zespół specjalistów z różnych dziedzin, m.in. psychologa i eksperta od telerobotyki. Wszyscy oni obserwowali naszą misję z Holandii, przebywając w oddziale Europejskiej Agencji Kosmicznej – European Space Research and Technology Center (ESTEC). 

Każdego „ranka” po przebudzeniu i „wieczorem” przed zaśnięciem musieliśmy zmierzyć sobie ciśnienie, temperaturę ciała i puls. Wykonywaliśmy też testy związane z koncentracją i poczuciem rytmu. W ciągu „dnia” raportowaliśmy też na temat swojego samopoczucia – pisaliśmy, czy jesteśmy zmęczeni, czy bolą nas głowy albo jesteśmy rozkojarzeni, czyli czy mamy typowe syndromy związane z jetlagiem.

Szybko je zauważyłaś u siebie?

W habitacie było dość ciemno. Wprawdzie organizatorzy misji zadbali o to, by oświetlały nas lampy fizjologiczne o specjalnej długości fal, co wspomaga produkcję serotoniny i innych hormonów w organizmie, dla nas to jednak było za mało. To w połączeniu z przesunięciem pory dnia powodowało, że  byliśmy rozkojarzeni i zaspani. Zdarzały się sytuacje, że i po trzy razy sprawdzaliśmy, jakie mamy polecenia do wykonania w tym konkretnym dniu, bo po prostu nie mogliśmy ich zapamiętać. 

Najbardziej skutki przesunięcia czasowego odczuliśmy w drugim tygodniu. Ja sama zauważyłam, że stałam się bardziej nerwowa, co mnie zaskoczyło, bo nie spodziewałam się po sobie takiej reakcji. Na co dzień jestem raczej spokojna i cierpliwa. Tymczasem w drugim tygodniu misji, prowadząc badania, byłam poirytowana, jeśli się przedłużały, co normalnie nie wprowadziłoby mnie w taki stan.

Spodziewałam się natomiast, że drugi tydzień misji będzie takim czasem, w którym zaczniemy mieć siebie trochę dość. Sądziłam, że będziemy już sobą zmęczeni i każdy będzie szukał jakiegoś kąta dla siebie, żeby pobyć trochę w samotności, bo w habitacie jedyną prywatną przestrzenią uczestnika misji jest „dziupla”, w której sypia. Stało się jednak zupełnie odwrotnie. To drugi tydzień był tym okresem, w którym najchętniej ze sobą przebywaliśmy i bardziej pomagaliśmy sobie w swoich zadaniach. 

Jedno z badań, jakie prowadzili nasi obserwatorzy, miało nawet sprawdzić, w których pomieszczeniach najczęściej przebywają poszczególni uczestnicy misji. Okazało się, że nie mieliśmy takich „swoich” miejsc, bo po prostu spędzaliśmy czas razem. 

Te dwa tygodnie to był aktywny czas czy jednak głównie snucie się po habitacie z bólem głowy i marzenie od drzemce?

Sporo się działo. Organizatorzy misji zadbali o to, żebyśmy zmierzyli się z różnymi problemami w kosmosie. Mieliśmy więc m.in. deszcz meteorytów, awarie, wyjścia na „powierzchnię Księżyca” z konkretnymi zadaniami itp. Dlatego też wcześniej musieliśmy zdać egzamin z procedur postępowania w różnych sytuacjach, jakie mogą zdarzyć się astronautom. Nie żyliśmy jednak od kryzysu do kryzysu czy od jednej atrakcji do kolejnej. Nasza codzienność w gruncie rzeczy była zaskakująco normalna. Masę czasu spędzaliśmy, prowadząc eksperymenty biologiczne i geologiczne czy też wprowadzając dane do komputerów i pisząc raporty. Bo tak naprawdę poza odczuwaniem braku grawitacji i okazjami do spacerów w kosmosie astronauci prowadzą takie właśnie zwykłe „biurowe” życie. 

Kolejne misje w planach

Szczegóły na temat habitatu Lunares i misji księżycowej Lunar Expedition 1 na stronie internetowej inicjatywy. Jej uczestnikami poza Joanną Kuźmą byli: Piotr Konorski, Mariusz Słonina, Dorota Budzyń (absolwentka Wydziału Mechanicznego naszej uczelni), Grzegorz Ambroszkiewicz i Mateusz Harasymczuk.

We wrześniu i październiku w habitacie zostaną zrealizowane kolejne dwie misje: Moon for Youth for Kids – trzydniowa, w czasie której dzieci wcielą się w rolę astronautów lub pracowników kontroli misji oraz ICAres-1, która będzie pierwszą analogową misją załogową na Marsa z udziałem niepełnosprawnego astronauty jako członka załogi.

Habitat, który znajduje się teraz w Pile, w ubiegłym roku był testowany w Rzepienniku Biskupim o czym pisaliśmy tutaj. Wówczas inicjatywa badań kosmicznego osadnictwa nosiła jeszcze nazwę M.A.R.S. (Modular Analog Research Station) – zmieniono ją w 2017 r. 

Habitat składa się z modułów: sypialnego, kuchni, biura, laboratoriów biologicznego i analitycznego, magazynu ze sprzętem, siłowni oraz łazienki. Są one ułożone w półokręgu – tak, że przestrzeń między nimi stała się miejscem wspólnym, przeznaczonym do odpoczynku. Nad nią umieszczono kopułę, która łączy ze sobą wszystkie moduły. Stworzyła ją polska firma – ta sama, która zaprojektowała podobną konstrukcję na potrzeby hollywoodzkiego filmu „Marsjanin”. Habitat łączy się symulowaną śluzą powietrzną z wnętrzem dawnego hangaru lotniczego. Wysypano tam piasek, kamienie i skały, w ten sposób tworząc „powierzchnię Księżyca”.

Lucyna Róg