Pojďme využít ISS

Nové výzvy na přípravu vědeckých experimentů pro Mezinárodní kosmickou stanici

Evropská kosmická agentura vyhlásila několik výzev na vědecké využívání Mezinárodní kosmické stanice ISS zaměřené na materiálový výzkum a studium vlivu prostředí kosmického letu na lidský organizmus. Výzvy jsou jedinečnou příležitostí pro zapojení českých vědeckých institucí do prestižního evropského kosmického výzkumu.

I přesto, že ještě mnoho evropských experimentů čeká na svoji realizaci na palubě Mezinárodní kosmické stanice, změny v provozu ISS a optimalizace přístupu, umožnily zařadit do střednědobého vědeckého programu několik nových experimentů z oblasti materiálového výzkumu a studia lidské fyziologie. Předností těchto experimentů by mělo být využívání stávajícího přístrojového a materiálního vybavení ISS, nevyžadující pokud možno žádný anebo jen minimální a nerizikový vývoj. S ohledem na tento základní požadavek ESA vyhlásila několik vědeckých výzev, do nichž se mohou zapojit také vědci a výzkumné instituce z České republiky.

První dvě výzvy se týkají problematiky člověka ve kosmickém prostředí. Kosmický let (zejména dlouhodobý, jaké jsou na ISS) přináší celou řadu rizik, který musí lidský organizmus čelit. Obecným cílem výzkumu je najít a popsat příčiny problémů a vyvinout efektivní opatření k potlačení těchto negativních vlivů (mikrogravitace, kosmické záření, narušeni cirkadiálních cyklů, dlouhodobá izolace, problematika malých skupin a další). Mnoho fyziologických i psychologických změn jde vysledovat po přistání posádky po dlouhodobém pobytu na Mezinárodní kosmické stanici. Výzva tedy otevírá možnosti pro přípravu nových předletových a poletových experimentů na posádkách ISS.

Druhá výzva využije netradiční rotace posádek Mezinárodní kosmické stanice ISS při další jednoroční misi na její palubě (první proběhla v letech 2015 a 2016), která by se měla začít nejdříve v roce 2020. Do rotací posádek tak přibytou krátké „návštěvní“ mise v délce od dvou do čtyř týdnů, které přináší nové příležitosti k realizaci snadných a rychlých experimentů, neboť vliv kosmického prostředí se na lidském organizmu projeví takřka okamžitě (změny kardiovaskulárního systému, redistribuce tělních tekutin, zvýšení intrakraniálního tlaku, prostorová dezorientace apod.).

Obě výzvy jsou otevřena do 1. června 2019, kdy je nejzazší termín k odeslání projektového návrhu. Ještě předtím je nutné odeslat stručné vyjádření zájmu o účast ve výzvě a to nejpozději 15. března 2019. Následně bude 1. dubna 2019 (v případě velkého zájmu 1. až 2. dubna) uspořádán ve středisku ESA ESTEC workshop, kde mohou zájemci mezi sebou i s odborníky z ESA projednat své nápady jak po vědecké, technické, tak i organizační a finanční stránce.

Druhá tematická výzva je oproti předchozím úžeji zaměřena na materiálový výzkum a využití tavící pícky s elektromagnetickým levitátorem MSL-EML (Material Science Laboratory Electromagnetic Levitator), která je umístěna na ISS v laboratorním modulu Columbus a umožňující sledovat a měřit širokou škálu vlastností zkoumaných materiálů. Výzva počítá s přípravou čtvrté sady materiálových experimentů, které by se měly začít realizovat v letech 2022 a 2023. Možné zkoumané materiály jsou téměř neomezeném např. litiny hliník-uhlík, měď-kobalt, superslitiny na bázi niklu či titanu, polovodičové materiály (křemík-germanium) nebo amorfní kovy.

Výzvy na využití EML je otevřena do 1. července 2019, kdy je nejzazší termín k odeslání projektového návrhu. Ještě předtím je nutné odeslat stručné vyjádření zájmu o účast ve výzvě a to nejpozději 1. května 2019. Následně bude 21. května 2019 uspořádán ve společnosti Airbus Defence and Space (ADS) ve Friedrichshafenu workshop, kde mohou zájemci mezi sebou i s odborníky z ESA a ADS projednat své nápady jak po vědecké, technické, tak i organizační a finanční stránce.

Pro úplnost uvádíme, že ESA má trvale otevřenou výzvu CORA (Continuously Open Research Announcement) na využívání zejména pozemního vybavení:

  • Pádová věž – využití pádové věže ZARM v Brémách pro realizaci krátkodobých (4,74 s nebo 9,3 s) experimentů v podmínkách mikrogravitace (zbytkové zrychlení ≤ 10-6 g0).
  • Parabolické lety – využití letadla A310 společnosti Novespace pro realizaci krátkodobých (31 parabol po 20 s) experimentů v podmínkách snížené gravitace (zbytkové zrychlení ≥ 10-2 g0).
  • Výškové rakety – využití výškových raket TEXUS, MASER a MAXUS pro realizaci krátkodobých (3 až 13 min) experimentů v podmínkách kvazimikrogravitace (zbytkové zrychlení ≤ 10-5 g0). Experimenty lze rozšířit o problematiku kosmického záření, vakua, ale také návratu atmosférou a přetížení.
  • IBER (Investigating Biological Effects of space Radiation) – využití některého z pěti zapojených evropských pracovišť s urychlovači ke zkoumání biologických dopadů kosmického záření k přesnějšímu posouzení rizik a navržení spolehlivějších protiopatření.
  • Další pozemní vybavení – využití široké rodiny vědeckého vybavení napříč evropskými výzkumnými institucemi. Jedná se o klinostaty, RPM (Random Positioning Machine), centrifugy, klimatické komory, analogy apod. ESA poskytuje jednotný rámec k jejich přístupu a využívání.
  • MAP (Microgravity Application Promotion) – iniciativa na propojení výzkumu (pozemního i na ISS) s průmyslem a případným komerčním uplatněním.
  • Tematické týmy – ESA umožňuje založit nový nebo se zapojit do některého ze stávajících expertních týmů pracujících na rozpracování některých širších výzkumných otázek.

V případě zájmu o zapojení do některé z výzev kontaktujte autora článku, který je zároveň hlavním českým delegátem v Programové radě ESA pro pilotované lety, výzkum v mikrogravitaci a průzkum sluneční soustavy (PB-HME), na email vaclavik@czechspace.cz. Zmíněný kontakt můžete využít i pro jakékoli další dotazy a komentáře. Zadávací dokumentace a potřebné formuláře k výzvám jsou ke stažení k dispozici v levém panelu.