W każdym z 50 Tygodni w Mieście Nauki publikujemy tekst o wybranych badaniach prowadzonych w danej tematyce przez naukowców z uczelni wchodzących w skład Konsorcjum Akademickiego – Katowice Miasto Nauki. Teksty dają wgląd w różnorodność zagadnień poruszanych przez naukowców oraz pokazują, jaki potencjał badawczy drzemie w uczelniach tworzących konsorcjum.
| Agnieszka Kliks-Pudlik |
Pierwszą dziesiątkę 50 Tygodni w Mieście Nauki zamyka Tydzień Kosmiczny. W tym temacie naukowcy z Konsorcjum Akademickiego – Katowice Miasto Nauki prowadzą badania na wielu polach: od budowy łazika marsjańskiego, przez obserwację ciał niebieskich, spojrzenie w psychikę astronauty aż po badanie wpływu promieniowania kosmicznego na nasiona jęczmienia.
fot. Jeremy Thomas | Unsplash
Gościem specjalnym Tygodnia Kosmicznego będzie dr inż. Sławosz Uznański, astronauta projektowy Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA). Naukowiec jest doktorem elektroniki. Przed rokiem Sławosz Uznański ogłosił skierowany do studentów konkurs pod nazwą Direction: Space. Zadaniem uczestników było przygotowanie swojego projektu badawczego, który mógłby znaleźć zastosowanie w kosmosie. Zwycięski pomysł zostanie zrealizowany na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Ogłoszenie wyników odbędzie się w niedzielę 10 marca.
Łazik Phoenix III
Nie ma eksploracji kosmosu bez innowacyjnych maszyn i urządzeń. Prototyp takiego robota mobilnego w całości tworzą studenci z zespołu Silesian Phoenix, działającego w ramach Studenckiego Koła Naukowego AI-METH z Politechniki Śląskiej. Najnowsza wersja ich łazika marsjańskiego to Phoenix III.
Elementem wyróżniającym ten łazik jest główny materiał, z którego wykonano elementy jego obudowy, czyli kompozyt węglowo-epoksydowy. – Większość tego typu studenckich konstrukcji (z całego świata) jest wykonana głównie z różnego rodzaju stopów metali. My postanowiliśmy postawić na materiały przyszłości, jakimi są kompozyty. Łączą one w sobie dwie cechy, jakimi są: duża wytrzymałość przy zachowaniu bardzo małej masy – wyjaśnia mgr inż. Andrzej Jałowiecki, opiekun projektu.
Choć łazik w takiej wersji nie ma szans polecieć na Marsa (m.in. z uwagi na fakt, że elementy mechaniczne oraz układy elektroniczne są projektowanie pod ziemskie warunki), jednak możliwe, że jego elementy, rozwiązania czy algorytmy mogłyby być w przyszłości przeszczepione do prawdziwych łazików marsjańskich.
Drużyna na swoim koncie ma już udziały w międzynarodowych prestiżowych zawodach typu European Rover Challenge. W tym roku studenci planują wziąć udział w trzech rundach zawodów: w Turcji, Polsce oraz Kanadzie.
Psychologia kosmiczna
Udział w misji kosmicznej to dla człowieka sytuacja ekstremalna, dlatego astronauci muszą się charakteryzować pewnymi szczególnymi cechami, m.in. odpornością na zmęczenie, ponadprzeciętnymi możliwościami skupienia uwagi, ale też optymizmem i życzliwością do innych osób. W badaniach psychologicznych w tym zakresie specjalizuje się dr Agnieszka Skorupa z Instytutu Psychologii na Wydziale Nauk Społecznych Uniwersytetu Śląskiego.
Naukowczyni zaczęła od badania funkcjonowania człowieka w grupie w warunkach polarnych, co było tematem jej pracy doktorskiej. W ostatnich latach skupiła się jednak na badaniach z zakresu psychologii kosmicznej, m.in. pełni funkcję koordynatorki badań psychologicznych w marsjańsko-księżycowym habitacie kosmicznym Lunares w Pile, zajmującym się symulacjami załogowych misji kosmicznych.
– Astronauci funkcjonują w ekstremalnym środowisku, co oznacza, że oddziałują na nich liczne stresory fizyczne i psychologiczne, a przeżycie jednostki jest ściśle uzależnione od technologii oraz efektywności funkcjonowania całego zespołu. W swoich badaniach skupiam się na analizie dynamiki grupy podczas symulowanych misji kosmicznych, obserwacji zmian emocjonalnych zachodzących u analogowych astronautów podczas izolacji, a także szukam odpowiedzi na pytanie, czy indywidualne predyspozycje osobowościowe i temperamentalne są kluczowe dla efektywnej adaptacji do życia w przestrzeni kosmicznej – podkreśla dr Agnieszka Skorupa.
Jej najnowszy projekt „AstroMentalHealth” (na temat monitorowania zdrowia psychicznego) został wybrany przez Europejską i Polską Agencję Kosmiczną do planowanej realizacji na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej podczas misji z udziałem polskiego astronauty.
Balonem w stratosferę
Jaki wpływ ma krótkotrwałe promieniowanie kosmiczne na parametry fizjologiczne, morfologiczne i molekularne czterech różnych odmian jęczmienia oraz ich jakość plonowania? Sprawdzą to członkowie Zespołu Genetyki i Genomiki Funkcjonalnej Roślin oraz koła naukowego Genome Guardians z Instytutu Biologii, Biotechnologii i Ochrony Środowiska na Wydziale Nauk Przyrodniczych Uniwersytetu Śląskiego.
W ramach Tygodnia Kosmicznego przeprowadzą eksperyment z wykorzystaniem balona stratosferycznego.
– Będziemy pracować na kiełkujących ziarniakach czterech różnych odmian jęczmienia: Sebastian, Golden Promise, Planet i Morex. Większość to nowoczesne odmiany jęczmienia zwyczajnego, jarego, ale różnią się pochodzeniem geograficznym. Na szalkach Petriego wysiejemy ziarniaki każdej odmiany, których siewki zostaną umieszczone po zewnętrznej stronie kapsuły balonu, aby w czasie lotu były wystawione na działanie promieniowania kosmicznego – tłumaczy mgr Hubert Matkowski, doktorant.
Po powrocie balonu na Ziemię tkanka z połowy siewek każdej odmiany zostanie zamrożona (do późniejszych analiz molekularnych), a reszta zostanie wysiana do ziemi i będzie uprawiana w szklarni do analiz fizjologicznych w odpowiednich okresach rozwoju.
– Ta zgromadzona wiedza pozwoli nam dokładniej określić, które z analizowanych odmian jęczmienia wykazują większą tolerancję na warunki promieniowania panujące w kosmosie.
W konsekwencji będziemy w stanie wskazać te odmiany, które mogłyby być użyteczne zarówno na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, jak i w dalszych misjach eksploracji kosmosu. Oprócz tego naszym celem jest zrozumienie mechanizmów, które leżą u podstaw reakcji roślin na stresujące warunki oraz identyfikacja potencjalnych zmian mechanizmów prowadzących do tych reakcji – wskazuje Hubert Matkowski.
Planetarium
W wydarzenia Tygodnia Kosmicznego zaangażowane jest także Planetarium – Śląski Park Nauki, placówka współpracująca z Konsorcjum Akademickim – Katowice Miasto Nauki.
Planetarium Śląskie dysponuje dwoma obserwatoriami: optycznym i radiowym. Obserwatorium optyczne, które istnieje od początku działalności placówki, jest wyposażone w nowy teleskop zwierciadlany o średnicy 70 cm (drugi co do wielkości taki instrument w Polsce). Nowy sprzęt pozwoli na ponowne prowadzenie badań naukowych opartych na obserwacjach ciał niebieskich. – Aktualnie planowane są badania w zakresie optycznym, głównie badanie zmienności gwiazd i drobnych ciał Układu Słonecznego (czyli planetoid czy asteroid), jak również badania soczewkowania grawitacyjnego czy poszukiwania planet poza Układem Słonecznym – wskazuje Anna Skrzypecka ze śląskiego planetarium.
Placówka prowadzi też działalność badawczą w zakresie pomiarów meteorologicznych (m.in. od ponad pół wieku prowadzone są regularne pomiary stanu atmosfery) oraz pomiarów sejsmograficznych (monitoring ruchów skorupy ziemskiej, również wstrząsów górniczych).
Sprawdź program Tygodnia Kosmicznego na stronie: us.edu.pl/tydzien-kosmiczny-w-miescie-nauki-4-10-marca-2024.