Zmieniła dom pod Krakowem w stację kosmiczną. Testuje tam ludzi

Joanna Majdańska, Wirtualna Polska: Ile godzin pani śpi na dobę?

Dr Agata Kołodziejczyk: Niedużo, maksymalnie sześć. To podobno parametr ludzi zdrowych, choć mój partner śmieje się, że raczej starych. Myślę, że to też kwestia organizacji pracy. Zresztą analogowi astronauci po naszych misjach mówią, że całkowicie zmienili styl życia: śpią teraz po sześć godzin i mają o wiele lepszą wydajność.

"Analogowi astronauci" to termin określający osoby, które biorą udział w symulowanych misjach kosmicznych organizowanych na Ziemi w taki sposób, aby możliwie wiernie odtworzyć warunki panujące na prawdziwej misji

Czyli można wyćwiczyć mózg, by potrzebował mniej snu?

Mózg jest jak spadochron – nie działa, dopóki się go nie używa. Nawet takie momenty, kiedy ma się dużo zadań do wykonania i pracujemy na pełnych obrotach, są dla mózgu ciekawym doświadczeniem. Korzystam z aplikacji, która mierzy fazy snu głębokiego, czyli regeneracyjnego oraz snu lekkiego i zauważyłam, że podczas sześciu godzin realizuję normę potrzebną do regeneracji organizmu. Mam wrażenie, że wszystko jest w porządku. Nawet mam czas, by pobiegać i przemyśleć różne projekty.

A jak uczy pani astronautów zmieniać ten styl życia i lepiej wykorzystywać mózg?

Podczas symulacji misji kosmicznych tworzymy ludziom iluzję czasu. Odcinamy ich od światła słonecznego i informacji, która jest godzina, a następnie budzimy o różnych porach dnia i nocy, wydłużamy lub skracamy pojęcie sekundy i w ten sposób badamy różne aspekty poczucia czasu. Wkładamy ich do takiego laboratorium czasu. To istotne nie tylko podczas misji w kosmosie, ale także dla przyszłości ludzkości na Ziemi. Jeśli zaczniemy żyć w ekstremalnych środowiskach bez dostępu do światła słonecznego – czy to na dnie oceanów, czy to w kopalniach, nie wiemy przecież, co nas czeka – to takie badania mogą zaradzić potencjalnym zagrożeniom.

A czy to, że stracimy kontrolę nad czasem, może okazać się dla nas niebezpieczne?

Wystarczy się zakochać albo być na wakacjach, by odczuwać czas inaczej niż zwykle. Podobnie jest na misji. Jeżeli robimy coś w nowych warunkach środowiska, a pewnych rzeczy nie damy rady przetestować wcześniej na Ziemi, to percepcja czasu jest zaburzona. Osoby na misjach w habitacie potrafią pracować przez 20ngodzin i spać tylko cztery. Odcięci od informacji o realnym czasie nie czują zmęczenia. Ono wychodzi dopiero po zakończeniu misji. Takie długotrwałe zmęczenie bez odpowiedniej dawki odpoczynku może mieć fatalne skutki dla zdrowia. To niesamowite, że podczas misji, gdy mamy iluzje czasowe, nie czujemy, jak bardzo nasz organizm się spala. W Centrum Technologii Kosmicznych AGH w Krakowie pracujemy obecnie nad aplikacją mobilną, która pozwala mierzyć i trenować percepcję czasu. Aplikacja już wkrótce będzie dostępna dla smartfonów z systemem Android.

Jak wygląda taki trening na urządzenia, na którym mamy przecież dostęp do informacji o godzinie?

Na ekranie będą pojawiały się obiekty. Zadanie polega na określeniu czasu ich emisji, czyli ustaleniu, jak długo obiekt wyświetlał się na ekranie. 

Habitat to wyspecjalizowane laboratorium do przeprowadzania symulacji misji kosmicznych. Polska jest unikalnym na skalę europejską krajem, bo posiada aż dwa habitaty. Laboratorium Lunares mieści się na północy Polski, a drugie to nasze Analog Astronaut Training Center koło Krakowa.

Jak wygląda taki habitat?

Każdy habitat na świecie - a jest ich teraz jedenaście - wygląda inaczej. Nie ma jednego standardu i bardzo dobrze, bo dzięki temu, odwiedzając różne habitaty, można przejść różnego typu misje o różnych zasadach funkcjonowania.

Nasz habitat jest ściśle nakierowany na badania z dziedziny biologii i medycyny kosmicznej. Produkujemy w nim nowe rodzaje gleb na bazie regolitu księżycowego czy marsjańskiego, hodujemy różne rośliny. Rozwijając te technologie, sprawiamy, że każdy, nawet w malutkim mieszkaniu, w jednym pokoju, może stworzyć swój ogród i własną żywność.

Do tych dwóch ośrodków zgłasza się mnóstwo kandydatów z całego świata. Decydują się przebywać przez tydzień, dwa, a czasem dłużej w izolacji (tyle trwa misja w AATC – przyp. red.), aby sprawdzić, gdzie są ich granice adaptacji do całkiem nowych warunków, do obcego środowiska, a nam, naukowcom, dostarczyć dane ze swoich parametrów biologicznych.

Nie trzeba być astronautą, by trafić do habitatu. Czy w takim eksperymencie może wziąć udział dosłownie każdy?

Dokładnie tak. Chcemy zrobić badanie populacyjne – czyli interesuje nas jak największa rozbieżność zawodów, wieku i płci. W przyszłości wszyscy będziemy latali w kosmos jako turyści kosmiczni. Wierzę, że jeśli tylko opracujemy tańsze paliwa kosmiczne, loty kosmiczne staną się formą rekreacji.

Jak mogę się zgłosić?

Po prostu przez naszą stronę internetową. Zgłoszenia są w języku angielskim, ponieważ załogi, tak jak podczas prawdziwych misji, są międzynarodowe. Czasami osoby, które się zgłoszą, nie znają biegle języka, ale już po tygodniu codziennej komunikacji i niekiedy ciężkim bólu głowy naprawdę świetnie mówią po angielsku. W odpowiedzi na aplikację wysyłam informację o dostępnych misjach i terminach. Pracę nad misją rozpoczynamy miesiąc przed terminem. Wtedy mamy już skompletowaną załogę, informację, kto ma jaką specjalizację podczas misji, wiemy, jakie są cele poszczególnych osób i ich zaplecze edukacyjne. Wspólnie tworzymy nazwę misji i jej logo, załoga się jednoczy.

Czy misje posiadają dowódcę?

Niektóre tak. Wybierając dowódcę, sugerujemy się wynikami testów określającymi predyspozycje osoby do zarządzania zespołem. Jednak ostatecznie to załoga wybiera swojego lidera na podstawie doświadczeń zdobytych podczas dwóch dni spędzonych wspólnie jeszcze przed rozpoczęciem misji. Ustalanie ról w zespole jest pierwszym zadaniem grupy.

Czy jakieś umiejętności są niezbędne, by wziąć udział w misji?

Tak: znajomość języka angielskiego, umiejętność gotowania, szycia i czytania ze zrozumieniem, a także dbanie o higienę osobistą. Każdą misję staramy się dostosować do potrzeb kandydatów, dlatego wszystkie wyglądają inaczej. To fantastyczne, bo dzięki temu one nigdy mi się nie nudzą. Dwa dni przed misją uczestnicy przyjeżdżają na miejsce, a my wykonujemy im szereg testów wytrzymałościowych, sprawdzamy, jaką mają konstrukcję psychiczną i sprawność fizyczną, by wiedzieć, na ile możemy ich obciążyć w habitacie. Wszystko po to, by misja była przyjemna i jak najbardziej dla wszystkich wydajna.

400 euro za tydzień. Jest jakiś haczyk?

Taka misja to nie tylko zabawa. Chcemy, by każda osoba, która ją ukończy, wyjechała z własną publikacją. Badania, które prowadzimy, nie są tylko dla nas. Dlatego zachęcamy, by uczestnicy, jeśli tylko mają ochotę opracować z nami jakiś temat, np. korelacje aktywności Słońca do temperatury ciała, zrobili to. Oczywiście zapewniamy pomoc merytoryczną.

Pamiętam ciekawy przypadek nieujawnionej potrzeby jedzenia. Nawet w fazie pretreningu nie zauważyliśmy, że jedna z osób je o wiele za dużo. W habitacie mamy wystandaryzowane diety, aby móc porównywać jedną misję do drugiej. Każda osoba ma określoną liczbę kalorii do spożycia, której nie może przekroczyć.

Tymczasem jeden z uczestników na śniadanie zjadał trzy bochenki chleba. Nigdy nie sądziłam, że ktoś może tyle jeść! Dodatkowo osoba ta, gdy nie dostała odpowiedniej porcji posiłku, stawała się agresywna. Gdy po trzech dniach skończyło się jedzenie dla całej załogi, zaczął się poważny problem. Konieczne było dowożenie żywności na misję.

Z kolei pewna załoga postanowiła w tydzień wybudować CubeSata i wynieść go do stratosfery (CubeSat to mały sztuczny satelita – przyp. red.). Dowiezienie specjalistycznych części było nie lada wyzwaniem, ale podołaliśmy. Zdarzają się kandydaci na przykład z Afryki, z zupełnie inną florą bakteryjną, którzy nie są w stanie zapewnić mnie, że są bezpieczni sanitarnie.

I co wtedy?

Oczywiście mają wtedy reżim sanitarny, używają swoich naczyń, a współtowarzysze misji nie mogą ich dotykać.

Podejrzewam, że to działa w dwie strony i również nasza, europejska flora bakteryjna może okazać się niebezpieczna dla osób z odległych krajów.

Największe zagrożenie to pasożyty i ich jaja, którymi można się zarazić. Stąd każdy używa swoich naczyń i zachowuje reżim sanitarny. Osoby na misji piją wodę ze swoich butelek, mają własne porcje jedzenia, którymi nie dzielą się z pozostałymi członkami załogi.

A co z obowiązkiem szczepień?

Zarówno zaszczepieni, jak i niezaszczepieni mogą zarażać infekcją wirusową. Mieliśmy kilka przypadków osób z covidem, który rozwinął się dopiero w bazie, bo testy przed misją wypadły negatywne. Misje te były kontynuowane, a pozostali członkowie załogi o dziwo się nie zarazili pomimo przebywania w bardzo niewielkiej przestrzeni i izolacji od świeżego powietrza.

Czy jacyś kandydaci są szczególnie pożądani? Czy - choćby ze względu na badania, nad którymi obecnie pani pracuje – potrzebni są ochotnicy-mężczyźni? Wiem, że nauka cierpi na deficyt męskich łez, które można badać.

Tak, to mój ulubiony eksperyment. Kiedy opowiadam o nim analogowym astronautom, mówią, że jest banalnie prosty. A potem zaczynają się schody. Bo trzeba uzbierać dwa mililitry łez danego rodzaju, a rodzaje są trzy: łzy szczęścia, łzy smutku i łzy wywołane bodźcem zewnętrznym, na przykład cebulą. Z kobietami nie ma takiego problemu - jak trzeba, to płaczą. A mężczyźni mówią, że oni nigdy nie płakali i nie są w stanie tego zmienić. Niektórzy wsmarowują sobie chili w oczy i nic. Albo oglądają smutne filmy i nie uronią żadnej łzy.

Do czego wykorzystywane są te łzy?

Szukamy metod, jak stworzyć proste, nieinwazyjne czujniki pozwalające mierzyć interesujące nas parametry fizjologiczne. Jednym z takich parametrów jest stres, którego kontrola jest niezwykle ważna nie tylko w kosmosie, ale również na Ziemi. Poprzez analizę płynu łzowego jesteśmy w stanie oceniać poziom stresu u człowieka.

W jaki sposób?

Wystarczy założyć okulary, na których noskach umieszczone są specjalne czujniki, by reagować, kiedy poziom stresu niebezpiecznie wzrośnie. To istotne w przypadku choćby pilotów latających między kontynentami, którzy przez długi czas poddawani są ekspozycji na ultrafiolet. Ultrafiolet bardzo wpływa na zmęczenie wzroku, a to z kolei wywołuje stres i może powodować realne zagrożenie dla całego samolotu.

Pani habitat jest dość nietypowy. Poświęciła pani swój prywatny dom, żeby stworzyć w nim centrum symulacji misji kosmicznych.

Tak, sama wynajmuję mieszkanie, a dom przeznaczyłam na habitat. Typowo polskie podejście – trzeba sobie radzić. Jednak mam nadzieję, że już niedługo, wraz z partnerem, uda się nam stworzyć prawdziwy habitat, a nie po prostu dom dostosowany do takich warunków, jakie chcemy osiągnąć. Obecnie trwają prace budowlane i prawdopodobnie już za rok będziemy mogli odbywać misje na nowej, większej, bo ponad 200-metrowej przestrzeni.

A czy członkowie misji spędzają cały czas w pomieszczeniach habitatów, czy mają kontakt ze światem zewnętrznym, wychodzą na spacery?

Habitaty na świecie są skupione głównie na otwartym charakterze misji, czyli oprócz spędzania czasu w pomieszczeniach jest też możliwość założenia skafandrów i eksplorowania terenu wokół (jak podczas misji na Księżyc czy Marsa, gdzie istnieje możliwość wyjścia na zewnątrz).

W naszym habitacie symulujemy środowisko statku kosmicznego, ponieważ to właśnie tam astronauci spędzają najwięcej czasu. Czyli członkowie misji są izolowani na niewielkiej przestrzeni – 57 metrów kwadratowych. Cały budynek jest opracowany tak, by dostarczał zupełnie nowych bodźców. Jest tam dużo rur, srebrnego koloru i sprzętu niespotykanego na co dzień, na przykład: symulatory grawitacji, komora próżniowa, ciekły azot do obniżania temperatury. Są też moduły: sypialniany, laboratoryjny, kuchenny, higieniczny, gimnastyczny. Wszystko, co znajduje się w statku kosmicznym, zostało tutaj odwzorowane.

Jak rodzina przyjęła informację o konieczności wyprowadzki z domu? Nie buntowała się?

Obserwuję ogromną analogię pomiędzy tym, co rodzice astronomowie narzucali nam, a tym, co teraz serwujemy własnym dzieciom. Moje dzieci ogromnie się buntują. Nawet nie chcą polatać dronem, by nagrać start balonu stratosferycznego, bo to nuda. Nudą są też warsztaty rakietowe, więc już nawet na nie z nami nie jeżdżą. W ogóle są znudzone monotonią życia codziennego. Bo przecież cały czas muszą gdzieś wyjeżdżać, grać w szachy z Grekami czy Hindusami albo cały dzień rozmawiać po angielsku, francusku czy hiszpańsku….

Widzę, że mamy zdecydowanie różne definicje monotonii w życiu…

Mam przynajmniej nadzieję, że oni w tej nudzie wyrosną na kogoś, kto będzie przydatny światu.

Niezbędny sprzęt w dużej mierze pani i pani zespół finansujecie z własnych pieniędzy.

To się chyba nazywa pasja, prawda? To znaczy mamy pieniądze, ale czasem wolimy kupić za nie nowe radio albo części do drona czy łazika. Teraz kupuję nowy detektor do analizy skóry dla analogowych astronautów. W efekcie nie wystarcza już na ubrania, na buty i nie możemy doczekać się wypłaty. Dobrzy ludzie czasem przynoszą jakieś rzeczy dzieciom, a my za każdym razem cieszymy się wtedy, że zawsze znajduje się jakieś wyjście z sytuacji.

Pani jako dziecko fascynowała się kosmosem?

Nigdy nie chciałam mieć nic wspólnego z kosmosem. Cała moja rodzina to astronomowie i rodzice bardzo się starali zarazić mnie swoją pasją. Mój ojciec był nauczycielem akademickim, więc musiałam obowiązkowo chodzić na obserwacje wszystkich ważnych wydarzeń kosmicznych, ale absolutnie mnie to nie kręciło. Już wolałam podawać kawę czy herbatę gronu obserwatorów. Zawsze chciałam robić coś normalnego, coś, czego można dotknąć, a nie tylko oglądać przez teleskop.

"Coś, czego można dotknąć", ale najpierw studiowała pani teologię. Nie ukończyła pani tych studiów.

Tak, wygrała pasja, jaką do dziś są dla mnie efekty specjalne w neurobiologii.

Efekty specjalne?

Jednym z takich smaczków jest właśnie percepcja czasu, o której rozmawiałyśmy na początku. Zaczęłam się nią interesować się na studiach magisterskich w Krakowie – i zawodowo zajmuję się nią do dziś.

Przed naszą rozmową zapytałam znajomych, w czym według nich Polacy są najlepsi. Usłyszałam: w piłce siatkowej, w żużlu, w pomocy Ukrainie, w produkcji kosmetyków, ale kosmosu nie wymienił nikt. A tymczasem Polska w porównaniu z innymi krajami Europy naprawdę ma się czym chwalić.

Przez to, że żyjemy między Wschodem a Zachodem, jesteśmy z natury gotowi na wyzwania i radzenie sobie w różnych sytuacjach. W kosmosie trzeba mieć wkalkulowane bardzo wysokie ryzyko i kreatywność, dlatego Polacy świetnie odnajdują się w tej dziedzinie. Wielu naszych rodaków pracuje w NASA, chociażby Artur Chmielewski, inżynier i syn sławnego humanisty, autora "Tytusa, Romka i Atomka" – Papcia Chmiela. Jesteśmy świetni w analizie danych kosmicznych. Mamy bardzo dobrych informatyków i ogólnie programistów, więc rzeczywiście polski sektor kosmiczny trzyma wysoki poziom. W Europejskiej Agencji Kosmicznej mamy wręcz nadreprezentację, co skutkuje tym, że obecnie Polakom bardzo trudno dostać się do ESA. Polski sektor kosmiczny liczy około 330 firm (60 proc. to mikroprzedsiębiorstwa).

Ale warto podkreślić, bo nie każdy pamięta, że od 2014 roku Polska posiada państwową agencję kosmiczną. Obecnie jesteśmy na etapie tworzenia pierwszej polskiej misji księżycowej.

Czym na co dzień zajmuje się Polska Agencja Kosmiczna?

Głównie wsparciem i rozwojem polskiego sektora kosmicznego, a także promocją kosmosu i edukacją. My nie specjalizujemy się w budowie rakiet czy satelitów. Oczywiście jest firma Space Forest z Gdyni, która tworzy, jak w nazwie, lasy rakiet. Swojego czasu głośno było o ich rakiecie Bigos, która narobiła wiele bigosu, a jej twórcy o mało nie poszli do więzienia (rakieta spadła na prywatny ogródek, a w mieszkaniach jej konstruktorów znaleziono materiały pirotechniczne – przyp. red.).

Skoro mówimy o rakietach. Starty misji kosmicznych to zużycie ogromnych ilości paliwa, którego spalanie wpływa negatywnie na środowisko. Czy w tym momencie nie powinniśmy raczej wykorzystywać wszystkich sił - czy to badań naukowych, czy funduszy – do ochrony naszej planety i zamiast myśleć o przyszłości pomyśleć o teraźniejszości?

Jeśli ekologią Ziemi będziemy zajmować się tu na Ziemi, to nie zobaczymy szerszego obrazu. Musimy wyjść poza orbitę ziemską, chociażby naszymi satelitami, by całkowicie neutralnie i apolitycznie zobaczyć, że dzieje się źle. Bez technologii kosmicznej bardzo łatwo manipulować informacją ekologiczną. Nasza perspektywa, nawet z pokładu samolotu, jest niewystarczająca, by zobaczyć kondycję całego globu i realne zagrożenia. Kolejną kwestią jest to, że przebywając na Ziemi, nasz mózg nigdy nie skupi się na stworzeniu totalnie nowej technologii przystosowanej do ekstremalnego środowiska.

Tam trzeba lecieć. Na przykład na Międzynarodową Stację Kosmiczną. Zderzyć się z próżnią, z tym, że musimy sami stworzyć atmosferę i to na niewielkiej przestrzeni, że trzeba recyklingować wodę, bo nikt nam jej nie dowiezie albo że musimy zadbać o ścieki, o czym się nie mówi, bo to mało wdzięczny temat. Dopiero gdy ktoś potrafi stworzyć technologię dostosowaną do tamtego środowiska, jest w stanie myśleć out of the box, czyli poza schematami, do których jest przyzwyczajony na Ziemi. Dzięki temu, że te technologie są w kosmosie tworzone, mamy gwarancję, że jeśli dojdzie do jakiejś katastrofy, to one do nas wrócą i będą nas utrzymywać przy życiu.

Elon Musk zapowiada, że w ciągu dekady uda mu się wysłać człowieka na Marsa. Wybrałaby się pani?

Dla mnie fizyczne wybranie się na Marsa jest dość prymitywne. Wolałabym stworzyć taką moc mózgu, żeby przekonwertować swoją świadomość na Marsa. Myślę jednak, że gdyby pojawiła się realna propozycja lotu kosmicznego, mało kto by odmówił. Przy obecnych technologiach ryzyko, że coś złego stanie się podczas lotu, jest minimalne, więc gdyby tylko była taka szansa, bardzo chętnie polecę w kosmos. Ale uwaga: nie chcę lecieć sama. Jestem przeciwna programom kosmicznym, w których faworyzowana jest jednostka. Myślę, że turystyka kosmiczna dotąd nie będzie miała swojego złotego wieku, dopóki nie stanie się dostępna dla rodzin czy grup społecznych.

Czyli poleciałaby pani z bliskimi i wtedy być może dzieci w końcu powiedziałyby, że nie ma nudy.

Oj, chciałabym!

Dr Agata Kołodziejczyk – neurobiolożka, astrobiolożka, współzałożycielka Analog Astronaut Training Center, pomysłodawczyni i realizatorka powstania analogowych baz do symulacji misji kosmicznych w Polsce. Pracowała w Europejskiej Agencji Kosmicznej, jest członkinią zarządu World Research Center i dyrektorką Advanced Concepts w prywatnej agencji kosmicznej The Valles Marineris. Autorka publikacji edukacyjnych i naukowych na temat biologii kosmicznej i neurobiologii. Laureatka wielu nagród, m.in. dwukrotna zwyciężczyni Global Space Balloon Challenge w kategorii najlepszy eksperyment naukowy, naukowej Nagrody Rojszczaka, złotego Medalu Fromborskiego.