Argumentacja

Argumentacja na poparcie wniosku umieszczenia w składzie lotów astronauty z Polski w ramach programu lotów organizowanych przez NASA.

0. Projekt ISS oraz tematyka Human Spaceflight to międzynarodowa współpraca na najwyższym poziomie wśród elitarnej grupy Państw, które wymieniają się technologią i razem pracują nad pokojowym wykorzystaniem przestrzeni kosmicznej. Polska mogłaby stać się częścią tego elitarnego grona i uczestniczyć w kreowaniu historii oraz być na froncie badań naukowych i postępu technologicznego. Program ISS to badania i wytwarzanie technologii dla Ziemi, ku poprawy życia ludzi i opracowywaniu leków i metod zwiększających jego jakość.

1. Długotrwały test technologii odwiertów w stanie nieważkości w celu opracowania metod wydobywania złóż z Księżyca i asteroid

2. Inspiracja nowego pokolenia i działalność propagująca kierunki naukowe i inżynieryjne

3. Testowanie polskiego sprzętu medycznego i biomedycznego na orbicie

4. Testowanie technologii druku 3D i innowacyjnych materiałów polskiej produkcji w środowisku mikrograwitacji

5. Wzrost kompetencji związanych z Human Spaceflight i otworzenie nowej gałęzi biznesu w ramach polskiego sektora kosmicznego

6. Przetestowanie procedur medycyny ratunkowej przez nie-lekarza przy długotrwałych misjach kosmicznych 

7. Testowanie technologii robotycznych i informatycznych w środowisku mikrograwitacji

8. Przeprowadzenie realistycznych scenariuszy wsparcia robotycznego i interakcji człowiek-robot dla przyszłych misji załogowych

9. Poprawienie wizerunku Polski jako kraju biorącego udział w badaniu i rozwoju technologii kosmicznych

10. Pokazanie, że Polska ma infrastrukturę unikalną na skalę światową i jest w stanie prowadzić część szkolenia astronautycznego na terytorium kraju

11. Test urządzeń hydroponicznych, aquaponicznych oraz aeroponicznych

12. Obserwacje meteorologiczne i badanie górnych warstw atmosfery

13. Dostęp do nieocenzurowanych zdjęć wschodniej granicy Polski

14. Zwiększenie i docenienie prestiżu Polskiej nauki i wynalazków i zmniejszenie emigracji naukowców zagranicę

15. Przypomnienie kluczowego wkładu w rozwój lotów kosmicznych Polaków, albo osób polskiego pochodzenia: Ciołkowski, Łukasiewicz, Olszewski, Wróblewski, Maria Curie-Skłodowska, Stanisław Lem

16. Zwrócenie uwagi na aktualne wynalazki Polaków

17. Aby stworzyć funkcjonalną i autonomiczną cywilizację na Marsie lub Księżycu trzeba będzie rozwiązać wiele problemów, których transfer technologiczny na Ziemię zwiększy jakość życia ludzi, np. usuwanie odpadów i śmieci, efektywne pozyskiwanie i magazynowanie energii, odzyskiwanie i powtórne wykorzystywanie wody.

Masz inne argumenty dlaczego powinniśmy inwestować w Human Spaceflight? Podziel się opinią na:
https://goo.gl/forms/RbbCETkwUrNA3A6j1
(2 pytania, zajmie Ci około 2 minut)

Uzasadnienie

Ad. 1.

– CBK opracowało dla ESA penetrator do pobierania próbek skalnych oraz materiału pod powierzchnią w ramach misji Rosetta/Philae

– CBK obecnie opracowuje penetrator dla urządzenia Kret do wykorzystania podczas misji na Księżycu

– Polska w październiku 2018 podpisała umowę o współpracę z Luksemburgiem w sprawie wydobywania złóż na asteroidach

– W ramach wrocławskiego projektu DREAM (DRilling Experiment for Asteroid Mining) testowano przez 5 minut wiercenie w mikrograwitacji w ramach projektu Rexus organizowanym przez ESA

– Polska posiada bogatą tradycję górniczą oraz ośrodki badawcze i akademickie, które mogłyby uczestniczyć w przygotowaniu eksperymentów

– Przy obecnych dokonaniach Polska jest jednym z liderów w branży, ale aby przekształcić ten trend w rzeczywistość potrzeba znacznie większej ilości testów w środowisku braku grawitacji oraz odmiennej termodynamiki

– Polska mogłaby być światowym liderem wydobycia metali rzadkich na asteroidach i na Księżycu

Ad. 2.

– Astronauta będzie do końca życia ambasadorem nauki i technologii, będzie inspirował nowe pokolenia do pojęcia studiów i rozpoczęcia karier w obszarze S.T.E.M. (Science Technology Engineering and Mathematics)

– Zatrzymanie migracji zarobkowej młodych inżynierów i naukowców

– Stworzenie możliwości rozwoju kadr

– Zwiększenie prestiżu nauki i inżynierii polskiej

Ad. 3.

– Dostęp do danych biomedycznych w czasie rzeczywistym, bez cenzury i limitowania ilości

– Test urządzenia Elektro-gastografii (EGG) (prof. Dariusz Komorowski). Urządzenie wykrywa zmiany aktywności elektrycznej jelit spowodowane próbą Coriolisa. Wyniki nie są zakłócane przez (niegwałtowny) ruch. Prototyp jest gotowy. Można wykorzystać do oceny choroby lokomocyjnej w mikrograwitacji a także w przypadku choroby lokomocyjnej wywoływanej pasami poruszającymi się po ścianie. Można wykorzystać do biofeedbacku, a także do poszukiwać markerów (podczas treningu astronautów), które by ostrzegały o zagrożeniu objawami choroby lokomocyjnej w warunkach mikrograwitacji. Pomoże w opracowaniu metod załagodzenia lub zlikwidowania odruchów wymiotnych podczas choroby lokomocyjnej (WIML, Politechnika Śląska)

– Test egzoszkieletów w celu badania metod usprawnienia procesu rehabilitacji astronautów po powrocie, oraz wsparcia astronautów podczas planetarnych EVA po długotrwałym pobycie w stanie nieważkości. Technologia ta pomoże przy rehabilitacji niepełnosprawnych oraz osób starszych na Ziemi

    – EKSO GT opracowanego we Wrocławiu

    – Egzoszkielet opracowany przez ITAM (Instytut Techniki i Aparatury Medycznej) (prof. Aleksander Sobotnicki) przy współpracy z WIML

– Test bezdotykowego i bezprzewodowego czujnika światłowodowego wykrywającego HR i częstość oddechową opracowanego przez WIML. Urządzenie jest przetestowane w warunkach laboratoryjnych oraz w trakcie rezonansu magnetycznego. Urządzenie można wykorzystać np. do oceny zmian HR i oddychania. Identyfikacja subiektywnego poczucia zagrożenia itp (WIML)

– Test szybko zakładanego czepka EEG, „świadomie” filtrowane zapisy encefalograficzne, badania zaburzeń snu (firma Braintech)

– Przeprowadzenie/opracowanie treningu neurofeedback (dr Kowalczuk, WIML i prof. Dornowski AWF Gdańsk)

– Wykorzystanie telemedycznych sposobów badań neurologicznych opracowanych dla habitatu Lunares (Uniwersytet Medyczny Poznań oraz  Uniwersytet Mikołaja Kopernika Toruń)

– Tele-spirometria do badania kondycji astronauty – TRL 7 – możliwość zastosowania u kierowców do alarmowania zmęczenia, u strażaków, górników, nurków, pracowników fizycznych w niebezpiecznych zawodach do alarmowania o stanach organizmu, w sporcie do badania wydolności, w medycynie do diagnozowania chorób układu oddechowego i krążenia, monitoringu pacjentów i osób starszych (ABM Space, Toruń)

– Drukowane na skórze lub cienkich foliach sensory, w tym nanosrebro do kontroli antybakteryjnej – jako elementy ubrań i skafandrów oraz inteligentnych opatrunków w kosmosie, detektory przebić powłok ochronnych, detektory radiacji i warstwa chroniąca przed radiacją w kosmosie i na Ziemi (np. w pobliżu nadajników sieci 5G, sieci przesyłowych, w trudnych warunkach pracy itp.). TRL 9 druk, TRL 3-4 detektory (ABM Space, Toruń)

– Interfejsy do sterowania robotami – ergonomia, edukacja (to pokrywa się z ESA i KPK) TRL9, badanie zmęczenia operatorów i nauki działań rutynowych z robotami w oparciu o systemy interfejsów, do zastosowania w kosmosie, ale także np. w przemyśle, konserwacji instalacji, górnictwie (ABM Space, Toruń)

– Wykorzystanie lamp fizjologicznych stymulujących syntezę serotoniny opracowanych przez dr Agatę Kołodziejczyk dla projektu Lunares w celu poprawy nastroju, leczenia depresji oraz regulacji rytmu dobowego w szczególności dla pracowników zmianowych

– Przeprowadzenie eksperymentu SecSonSys w celu stworzenia modelu socjodynamiki członków załogi na podstawie nieinwazyjnego monitorowania metaparametrów głosu oraz lokalizacji rozmówców (Uniwersytet Warszawski) 

– Analiza poruszania się astronautów po stacji w celu poprawienia ergonomii i optymalizacja konstrukcji przyszłych stacji i baz kosmicznych (Astro Tech)

– stres komórkowy pod wpływem radiacji (prof. Anna Bielak-Żmijewska)

– HabitatOS – System operacyjny habitatów kosmicznych, zintegrowany z baza danych medycznych i środowiskowych wykorzystujący uczenie maszynowe w celu analizy anomalii parametrów medycznych członków załogi (Astro Tech)

– Materiał gąbka węglowa do analizy zdrowia astronauty z oddechu (dr Andrzej Swinarew)

– Robot do operacji serca Robin Heart (prof. Zbigniew Nawrat)

Ad. 4.

– Test druku 3D materiałów plastycznych na orbicie w celu demonstracji technologii druku części zapasowych (firma Zortrax)

– Test outgasingu materiałów wykorzystywanych w druku 3D

– Test wytwarzania i właściwości optoelektroniczne kompozytów na bazie tlenku grafenu w mikrograwitacji (Instytut Chemii Fizycznej PAN)

– Test formowania warstw ciekłych kryształów w wodzie w stanie mikrograwitacji (proces odkryty przez Instytut Chemii Fizycznej PAN)

– Przeprowadzenie eksperymentu wzrostu i późniejszej obróbki Kombuchy (Medusomyces gisevii) w stanie nieważkości (dr Agata Kołodziejczyk)

Ad. 5.

– Polski astronauta testuje polski sprzęt

– W przygotowanie sprzętu, trening i integrację ładunku zamieszani będą inżynierowie i specjaliści z Polski. Pozwoli to na pozyskanie unikalnych i nieistniejących jeszcze kompetencji w Polsce nie tylko przez astronautę, ale również osoby biorące udział w projekcie

– Poznanie procedur szkolenia astronautów, zbudowanie kompetencji i możliwość kształcenia kadry na uczelniach wyższych

Ad. 6.

– Przy długotrwałych misjach kosmicznych konieczne jest opracowanie nowych technik medycyny ratunkowej oraz przetestowanie procedur wykonywanych przez osobę nie posiadającą wykształcenia medycznego. Procedury tj. resuscytacja krążeniowo oddechowa w mikrograwitacji, tamowanie krwawień, zakładanie szwów, podstawowe operacje medyczne (np. wyrostek), ekstrakcja zębów, wyciąganie ciał obcych z oka

Ad. 7.

– Polska jest liderem na świecie w zakresie kształcenia informatyków i specjalistów robotyki oraz automatyki. Załogi z Polski rokrocznie wygrywają międzynarodowe zawody łazików marsjańskich (Politechnika Wrocławska, Politechnika Częstochowska, Politechnika Rzeszowska i Politechnika w Kielcach) 

– Instytut PIAP (Państwowy Instytut Automatyki Przemysłowej) jest uznaną organizacją dostarczającą technologię do zastosowań policyjnych i saperskich na świecie. Opracowana technologia zdalnego sterowania może zostać wykorzystana do manipulowania robotem z orbity w celu wsparcia oraz prowadzenia procesu budowy bazy na powierzchni ciał niebieskich (np. Księżyc). Obecnie PIAP jest zaangażowany w opracowywanie koncepcji lądownika Herakles dla konceptu Moon Village Europejskiej Agencji Kosmicznej

– Test chwytaka ramienia robotycznego istniejących polskich łazików w celu opracowania technologii służących do przechwytywania, serwisowania i tankowania satelit w kosmosie

– Badanie orientacji przestrzennej i umiejętności koordynacji ruchowej w świecie VR przy braku grawitacji, w stanie ograniczonej swobody ruchów oraz na ziemi (firma Astro Tech)

– Wykorzystanie technologii rozszerzonej rzeczywistości (AR – Augmented Reality) w celu wsparcia wykonywania procedur astronautów podczas eksperymentów na ISS (firma Astro Tech)

Ad. 8.

– Koła łazika księżycowego do programu Apollo były projektowane przez polskiego inżyniera: prof. Mieczysława Bekkera.

– Łukasz Wilczyński z Mars Society Polska oraz European Space Foundation przyczynia się do podnoszenia poziomu konstruktorów łazików. Obecnie European Rover Challenge to najbardziej prestiżowy konkurs łazików na świecie. Polacy są obecnie najlepsi w tego typu konkursach na świecie.

– Obecnie firmy Electromobility Poland (WMP) buduje pierwszy polski samochód elektryczny który będzie gotowy do produkcji w 2022. Funkcjonalny prototyp będzie zaprezentowany w 2019. Z kolei strategiczny inwestor Transporters S.A. zamierza stworzyć sieć stacji ładujących (Dyrektor Projektu: Tomasz Jędrusik)

– Test druku elektroniki 2D w warunkach mikrograwitacji. TRL 3 – możliwość wdrożenia pełnej produkcji elastycznych satelitów na orbicie (space manufacturing) (ABM Space, Toruń)

Ad. 9.

– Dostrzeżenie polskiego rynku kosmicznego (duże firmy i startupy) i promocja polskich technologii na zachodzie

– Poprawa wizerunku kraju na arenie międzynarodowej

– Badanie wykorzystania gogli VR w próbie powstrzymania odruchu wymiotnego i minimalizacji SMS (Space Motion Sickness)

– W Polsce tworzone są konsorcja do obsługi floty konstelacji prywatnych satelitów, np. FP Space. Opracowywane są autorskie oprogramowania do zdalnego sterowania, komunikacji, analizy i przechowywania big data. Opracowywane są układy optyczne i specjalistyczne sensory do obserwacji Ziemi. Kontakt Karolina Trzcionka IT sector specialist, team leader w Future Processing, Polish offshore software development service provider.

Ad. 10.

– Po deorbitacji Międzynarodowej Stacji Kosmicznej trening astronautów przygotowujących się do pracy w bazach na Księżycu lub na Marsie będzie odbywał się w habitatach. Na świecie istnieje 8 baz kosmicznych pozwalających na odtworzenie warunków analogicznych do tych panujących w kosmosie. Analogowa baza kosmiczna Lunares w Pile jest unikalną placówką na skalę światową.

– W Polsce w 2017 powstała baza Lunares do symulacji misji księżycowych i marsjańskich. Przeprowadzono już 9 międzynarodowych dwutygodniowych symulacji misji a wyniki naukowe publikowane są m. in. na konferencjach poświęconych tematyce astronautycznej, np IAC, EPSC, EANA. Polska baza cieszy się coraz większym zainteresowaniem, w szczególności związanych z testowaniem prototypów technologii kosmicznych do przyszłych misji księżycowych, np. Soc Sys (Uniwersytet Warszawski), prototyp oświetlenia synchronizującego zegary biologiczne (dr Agata Kołodziejczyk), Pneumonitor (dr Marcel Młyńczak).

– Polska posiada najwyższej światowej klasy wirówkę przeciążeniową (WIML)

– Polska posiada identyczny trenażer H.U.E.T. (Helicopter Underwater Egress Trainer), na którym szkolą się astronauci oraz piloci USA (Centrum Szkolenia Nurków i Płetwonurków w Gdyni)

– Teza iż Polska posiada odpowiednią infrastrukturę mogłaby być poparta stwierdzeniem astronauty, który przeszedł stosowne szkolenia w:

    – Houston, USA (JSC) – szkolenie operatorskie amerykańskiej część ISS oraz EVA,

    – Moskwie, Rosja (CPK) – szkolenie operatorskie rosyjskiej części ISS, EVA oraz operacje związane z rakietą i statkiem Soyuz,

    – Tsukuba, Japonia (JAXA) – szkolenie operatorskie japońskiego modułu ISS – Kibo,

    – Saint-Hubert, Canada (CSA) – posługiwanie się robotycznym manipulatorem Canadarm2,

    – Kolonia, Niemcy (ESA) – szkolenie operatorskie Europejskiego modułu ISS – Columbus

– Możliwość dostosowania obecnej infrastruktury do najwyższego światowego poziomu

– Możliwość opracowania komercyjnego programu szkolenia w celu udostępnia innym państwom polskiej infrastruktury

Ad. 11. 

– Do długotrwałych misji kosmicznych i przyszłej kolonizacji Księżyca i Marsa potrzebna jest uprawa roślin dających większą wartość energetyczną oraz składniki mineralne. Na chwilę obecną na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej działa eksperyment VEGGIE, który jest demonstratorem technologii hodowli roślin w kosmosie. Obecnie udało się wychodować jedynie:

    – Sałata rzymska (Lactuca sativa L. var. longifolia)

    – Cynia wytworna (Zinnia elegans)

    – Kapusta właściwa chińska (Brassica rapa L. subsp. chinensis Hanelt)

    – Mizuna (Brassica rapa var. niposinica)

    – Kapustę (Brassica oleracea)

    – Sałatę siewną (Lactuca sativa)

– Polska posiada ogromne doświadczenie w rolnictwie i uprawie roślin jadalnych, a ponadto:

    – Zautomatyzowany system hydroponiczny (firma Viscon Tychy)

    – System hydroponiczny rozwijany na Uniwersytecie Śląskim

    – W ramach projektu Lunares rozwijana jest uprawa aeroponiczna i hydroponiczna

    – Firma Astro Tech z Poznania rozwija zautomatyzowany system uprawy aquaponicznej

    – Na Politechnice w Bydgoszczy rozwijany jest prototypowy model hydroponiki obrotowej

– Zautomatyzowane hodowle owadów – największa fabryka w Polsce: Hipromine

– Bioreaktory alg (firma Specialtech)

– Polinacja – utworzenie robota B-droida do sztucznego zapylania roślin (dr Rafał Dalewski)

Ad. 12. 

– Obserwacja chmur obłoków srebrzystych i rozchodzenia się wyładowań w górnych częściach atmosfery

Ad. 13. 

– Dostęp do nieocenzurowanych zdjęć wschodniej granicy Polski

Ad. 14.

– Polski astronauta to nasza etykieta na arenie światowej, szufladkująca nas w sektor elit.

– Polska prężnie działa w celu zdobycia wiedzy, doświadczenia i znaczenia politycznego.

– W 2012 weszliśmy do ESA w skutek czego powstało wiele firm w sektorze kosmicznym. Polacy odbywają staże w agencjach kosmicznych tj. NASA i ESA, napędza się gospodarka, tworzą się nowe nisze ekonomiczne i nowe działy elitarnych kierunków. 

– W Polsce działają ośrodki tj. CBK i POLSA, ale również coraz więcej uniwersytetów rozpoczyna działania w kosmicznych kierunkach