Już od ćwierćwiecza nad naszymi głowami krąży unikalne laboratorium, w którym ludzie nigdy nie przestali żyć i pracować. Międzynarodowa Stacja Kosmiczna (International Space Station – ISS) na początku listopada 2025 roku obchodziła 25 lat nieprzerwanej obecności ludzi na orbicie. Od 2 listopada 2000 roku, kiedy pierwsza stała trzyosobowa załoga otworzyła drzwi orbitalnego kompleksu, prawie 300 astronautów i kosmonautów z ponad dwudziestu państw przeszło przez tę „stację w sąsiedztwie”. W tym okresie ISS przekształciła się w symbol ciekawości naukowej, współpracy międzynarodowej i wykorzystania kosmosu na korzyść życia na Ziemi.

W przeciwieństwie do wcześniejszych generacji lotów kosmicznych, które ograniczały się do krótkich misji i demonstracji potęgi technologicznej, ISS została pomyślana jako długoterminowy, stale zamieszkany obiekt na niskiej orbicie okołoziemskiej (LEO). Stacja krąży wokół planety na wysokości około 400 kilometrów, okrążając Ziemię mniej więcej co 90 minut. Na tym „kosmicznym balkonie” testowane są granice ludzkiej wytrzymałości, ale także technologie, które poprawiają codzienne życie – od diagnostyki medycznej i rozwoju leków po zaawansowane materiały, czujniki i systemy monitorowania klimatu i środowiska. Podczas gdy ISS powoli zbliża się do planowanego zakończenia okresu operacyjnego około 2030 roku, nadal pozostaje kluczowym motorem odkryć naukowych i przestrzenią, w której rodzi się przyszły przemysł kosmiczny.

Od projektu politycznego do narodowego laboratorium

Na początku lat dziewięćdziesiątych ISS była przede wszystkim projektem geopolitycznym: symbolem współpracy po zimnej wojnie między USA, Rosją, Europą, Japonią i Kanadą. Jednak już w połowie lat 2000. dojrzało przekonanie, że taki infrastrukturalny „klejnot” musi służyć także szerszemu sektorowi cywilnemu. Punkt zwrotny nastąpił w 2005 roku, kiedy amerykański Kongres formalnie ogłosił amerykański segment stacji narodowym laboratorium. Tym samym ISS uzyskała status podobny do wielkich laboratoriów na Ziemi – na przykład narodowych akceleratorów cząstek lub wielkich centrów badawczych – ale z unikalnym atutem: stałym dostępem do mikrograwitacji.

Decyzja Kongresu otworzyła drzwi szerszemu kręgowi użytkowników. Zamiast ograniczać badania na stacji głównie do wewnętrznych projektów NASA, nowe ramy umożliwiły udział innych agencji federalnych, uniwersytetów, szpitali, organizacji non-profit i, co szczególnie ważne, firm prywatnych. Idea była jasna: wykorzystując ISS jako narodowe laboratorium, należało stworzyć dodatkową wartość dla podatników, przyspieszyć rozwój technologiczny i zachęcić do tworzenia zrównoważonej gospodarki na niskiej orbicie okołoziemskiej.

CASIS i powstanie Narodowego Laboratorium ISS

Aby w pełni zrealizować ten potencjał, NASA w 2011 roku w drodze procedury konkurencyjnej wybrała organizację non-profit Center for the Advancement of Science in Space (CASIS) do zarządzania ISS National Laboratory – amerykańskim narodowym laboratorium w kosmosie. CASIS otrzymało zadanie „sprowadzenia” ISS do świata realnej gospodarki: znalezienia badaczy, firm i instytucji, którym mikrograwitacja mogłaby dać kluczową przewagę nad klasycznymi laboratoriami na Ziemi.

Od tego czasu CASIS działa jako interfejs między kosmicznym laboratorium a użytkownikami. Organizacja pomaga naukowcom i przedsiębiorcom przekształcać ich pomysły w wykonalne misje: od zdefiniowania celów, przez inżynieryjny projekt eksperymentu, po logistykę startu i powrotu ładunku na Ziemię. Narodowe Laboratorium ISS stało się w ten sposób platformą wieloużytkownikową, z której korzystają zarówno firmy farmaceutyczne, startupy biotechnologiczne, producenci zaawansowanych materiałów, naukowcy zajmujący się klimatem, jak i instytucje edukacyjne wysyłające na orbitę eksperymenty uczniów i studentów.

Należy przy tym podkreślić, że Narodowe Laboratorium ISS dysponuje nawet połową amerykańskich zdolności badawczych na stacji: część przestrzeni i masy ładunku w komercyjnych misjach zaopatrzeniowych oraz znaczny udział czasu pracy amerykańskich astronautów są przeznaczone właśnie na projekty, których nie prowadzi sama NASA. Pozostała część zdolności pozostaje skierowana na badania związane z przyszłymi misjami na Księżyc i Marsa, rozwojem nowej generacji statków kosmicznych i udoskonalaniem technologii potrzebnych do długotrwałych lotów.

Ponad 900 ładunków i setki prac naukowych

Od 2011 roku, odkąd CASIS zarządza Narodowym Laboratorium ISS, na stację wysłano ponad 900 różnych ładunków, czyli „payloadów”, związanych z tym programem. Mowa o tysiącach pojedynczych badań z zakresu nauk o życiu i nauk fizycznych, rozwoju technologii, produkcji kosmicznej oraz edukacji STEM. W mikrograwitacji bada się wzrost kryształów białek, zachowanie komórek macierzystych, szybsze tworzenie określonych stopów i kompozytów, działanie zaawansowanych komponentów elektronicznych czy odporność nowych materiałów na promieniowanie i ekstremalne różnice temperatur.

Eksperymenty na ISS często mają bardzo konkretne cele. Mikrograwitacja, na przykład, umożliwia hodowlę kryształów białek o znacznie bardziej regularnej strukturze niż w klasycznych laboratoriach, co jest cenne dla rozwoju nowych leków. W biomedycynie bada się, jak kości i mięśnie tracą masę w warunkach stanu nieważkości, co pomaga w leczeniu osteoporozy i pokrewnych chorób na Ziemi. W dziedzinie materiałów badane są stopy i polimery, które mogą wytrzymać ekstremalne warunki, podczas gdy w segmencie obserwacji Ziemi testowane są nowe czujniki do monitorowania upraw rolnych, zanieczyszczeń czy zmian klimatycznych.

Wyniki są widoczne również w literaturze naukowej: do dziś opublikowano ponad 500 recenzowanych prac naukowych, które są bezpośrednio związane z badaniami przeprowadzonymi w ramach Narodowego Laboratorium ISS. Tylko w ostatnich latach podatkowych liczba nowych prac osiągnęła rekordowe wartości, a znaczna część publikacji wynika z projektów finansowanych przez inne amerykańskie agencje, zwłaszcza Narodową Fundację Nauki (NSF) i Narodowe Instytuty Zdrowia (NIH). Łącznie instytucje te wsparły ponad 85 projektów w obszarach takich jak inżynieria tkankowa, regeneracja kości, rozwój nowych modeli chorób czy badanie przepływów płynów i materiałów bez wpływu grawitacji.

Magnes dla prywatnego kapitału i nowych technologii

Narodowe Laboratorium ISS to nie tylko silnik naukowy, ale także poważny magnes dla inwestycji. Projekty realizowane w jego ramach przyciągnęły ponad 80 milionów dolarów amerykańskich finansowania ze źródeł spoza NASA – od prywatnych fundacji i partnerów przemysłowych po inne agencje federalne. Jeszcze silniejszy sygnał o potencjale ekonomicznym badań kosmicznych pochodzi ze świata startupów: firmy, które wykorzystały stację jako środowisko testowe, zebrały łącznie po lotach prawie 2,5 miliarda dolarów dodatkowych inwestycji.

Dla inwestorów to jasny wskaźnik, że eksperymenty w mikrograwitacji nie sprowadzają się tylko do „egzotycznej nauki”, ale że przynoszą dane i prototypy z realnym potencjałem rynkowym. Przykłady obejmują rozwój zaawansowanych terapii biologicznych, ulepszone formuły leków, precyzyjniejsze detektory i czujniki, a także komponenty do systemów telekomunikacyjnych i nawigacyjnych. Wiele z tych technologii najpierw sprawdziło się na ISS, a następnie znalazło drogę do szpitali, zakładów przemysłowych lub użytkowników końcowych.

Dziś szacuje się, że prawie 60 procent wszystkich projektów wspieranych przez Narodowe Laboratorium ISS pochodzi z sektora prywatnego. Uczestniczą w nich globalnie rozpoznawalne marki i wielkie firmy farmaceutyczne, chemiczne, technologiczne i konsumenckie, ale także zwinne startupy szukające niszy, w której środowisko kosmiczne będzie ich kluczową przewagą konkurencyjną. Taka kombinacja dużych i małych graczy tworzy różnorodny ekosystem, w którym testowane są bardzo specyficzne pomysły niszowe, ale także projekty z potencjałem zmiany całych branż.

Orbital Edge Accelerator – kosmiczny akcelerator dla startupów

Aby dodatkowo pobudzić przedsiębiorczość na orbicie, Narodowe Laboratorium ISS w ostatnich latach mocno opiera się na współpracy z akceleratorami startupów i programami innowacyjnymi. Dzięki takim inicjatywom młode firmy otrzymują wsparcie mentorskie, pomoc techniczną przy przygotowaniu eksperymentów do lotu, wsparcie w certyfikacji sprzętu do użytku kosmicznego oraz dostęp do sieci inwestorów wyspecjalizowanych w przemyśle kosmicznym.

Najnowszym krokiem w tym kierunku jest uruchomienie programu Orbital Edge Accelerator. Jest to akcelerator skierowany na wczesne etapy rozwoju technologii kosmicznych, w którym wybrano sześć perspektywicznych firm. Każda z nich może otrzymać inwestycję do 500 000 dolarów amerykańskich, a także okazję do sprawdzenia swojej technologii w warunkach mikrograwitacji za pośrednictwem Narodowego Laboratorium ISS. Program powstaje we współpracy z partnerami inwestycyjnymi i podmiotami technologicznymi, które chcą przyspieszyć przejście od prototypu do produktów rynkowych opartych na danych kosmicznych lub produkcji kosmicznej.

Celem Orbital Edge Accelerator jest nie tylko zachęta finansowa, ale także budowa mostu między możliwościami kosmicznymi a „ziemskimi” przemysłami. Startupy biorące udział rozwijają rozwiązania w obszarach takich jak zaawansowane materiały, biotechnologia, rolnictwo precyzyjne, analityka klimatyczna i środowiskowa czy technologie komunikacyjne. Narodowe Laboratorium ISS działa w tym kontekście jako poligon testowy i platforma referencyjna: pokazanie, że technologia działa w jednym z najbardziej wymagających środowisk na świecie, jest silnym argumentem w negocjacjach z przyszłymi klientami i inwestorami.

ISS jako „laboratorium XXI wieku” w kosmosie

Od początku działalności Narodowego Laboratorium ISS liczba komercyjnych obiektów badawczych na stacji wzrosła z zaledwie kilku do ponad 25. Dziś na orbicie działają specjalistyczne laboratoria biomedyczne, platformy do krystalizacji białek, systemy do produkcji addytywnej, platformy optyczne i radarowe do obserwacji Ziemi oraz szereg innych instalacji zarządzanych przez komercyjnych dostawców usług. Oferują oni rozwiązania „pod klucz” dla badaczy, którzy mogą nie mieć własnych zespołów inżynierii kosmicznej, ale chcą przetestować swoje pomysły w mikrograwitacji.

Taka infrastruktura czyni ISS swego rodzaju strefą przemysłową XXI wieku – wertykalnie zintegrowanym kampusem, w którym istnieją laboratoria, zakłady produkcyjne, wsparcie logistyczne i stale obecna załoga. Partnerzy komercyjni rozwijają własne modele biznesowe: od oferowania przestrzeni laboratoryjnej i usług przygotowania eksperymentów po analizę danych i licencjonowanie technologii powstałych na orbicie. Narodowe Laboratorium ISS aktywnie wspiera ten rozwój poprzez przydział zasobów i czasu załogi, czym pomaga w walidacji nowych systemów i poszerzaniu rynku na niskiej orbicie okołoziemskiej.

Popyt na takie możliwości jest dziś większy niż podaż. Ponad sto już wybranych projektów czeka na swój termin lotu na stację, co pokazuje, jak bardzo wzrosło zainteresowanie wykorzystaniem ISS jako platformy badawczej. Ograniczona liczba lotów cargo w dostępnych misjach zaopatrzeniowych i stały harmonogram działań załogi oznaczają, że każdy centymetr sześcienny ładunku i każda minuta czasu astronautów są planowane z dużą precyzją. W tym kontekście decyzja, które eksperymenty otrzymają miejsce w następnym locie, staje się strategiczną kwestią polityki naukowej i przemysłowej.

Edukacja i tworzenie przyszłej siły roboczej

Jeden z najsilniejszych, a często mniej widocznych efektów Narodowego Laboratorium ISS dotyczy edukacji. Poprzez różne programy, konkursy i projekty uczniowskie laboratorium do dziś zaangażowało miliony uczniów i studentów na całym świecie. Zespoły szkolne otrzymują szansę na zaprojektowanie małych eksperymentów, które dostosowują się do warunków na stacji – na przykład badanie wzrostu roślin, ruchu płynów czy rozwoju bakterii w mikrograwitacji – oraz śledzenie wyników po tym, jak ich ładunek odbędzie „mini misję” w kosmosie.

Takie doświadczenia konkretnie pokazują uczniom, że STEM to nie abstrakcyjny zbiór wzorów, ale narzędzie do rozwiązywania rzeczywistych problemów, od zdrowia po zmiany klimatyczne. Jednocześnie tworzona jest baza przyszłej siły roboczej dla przemysłu kosmicznego: inżynierowie, programiści, biolodzy, medycy i eksperci od danych, którzy już w szkole średniej lub na studiach zetknęli się z projektami kosmicznymi. Narodowe Laboratorium ISS pozycjonuje się tu jako dobro publiczne – platforma, która nie tylko generuje nową wiedzę i technologie, ale także buduje kadry, które będą je jutro stosować.

Współpraca międzynarodowa i przyszłość po 2030 roku

Wszystkie te działania odbywają się w szerszych ramach ISS jako bezprecedensowego projektu międzynarodowego. W programie uczestniczą NASA, europejska ESA, rosyjski Roskosmos, japońska JAXA i kanadyjska CSA, przy wkładzie szeregu państw partnerskich, które wysyłają swoich astronautów i projekty naukowe. Mimo napięć politycznych na Ziemi, współpraca na orbicie pozostała w dużej mierze stabilna; załogi codziennie pracują razem przy utrzymaniu kompleksu, przeprowadzaniu eksperymentów i wsparciu partnerów z ziemi. ISS stała się w ten sposób jednym z nielicznych długotrwałych przykładów współpracy wielkich mocarstw w nauce i technologii, a Narodowe Laboratorium ISS dodaje do tej historii nowy wymiar – otwartej, wieloużytkownikowej platformy dla badań i innowacji.

W miarę zbliżania się końca planowanej pracy stacji, coraz większy nacisk kładzie się na rozwój komercyjnych stacji kosmicznych, które przejmą rolę ISS. NASA i partnerzy już pracują nad koncepcją „komercyjnych celów na niskiej orbicie”, prywatnych kompleksów orbitalnych, na których nadal będą prowadzone badania, produkcja w mikrograwitacji, programy edukacyjne i pobyt astronautów. Doświadczenie zdobyte przez Narodowe Laboratorium ISS – od zarządzania portfelem projektów i pracy z przemysłem po rozwój usług komercyjnych w kosmosie – stanowi kluczowy kapitał dla tego przejścia.

W tym szerszym kontekście należy również postrzegać komunikaty towarzyszące obchodom 25 lat nieprzerwanej obecności ludzi na stacji. Dyrektor wykonawczy CASIS, Ray Lugo, podkreśla, że jest to osiągnięcie całej ludzkości: ćwierć wieku stałego życia na orbicie pokazuje, co jest możliwe, gdy społeczność międzynarodowa zdecyduje się na długoterminową współpracę przy projekcie naukowym. Narodowe Laboratorium ISS jest w tej historii swego rodzaju mostem między kosmosem a codziennością – otwiera drzwi badaniom i technologiom, które bezpośrednio służą ludziom na Ziemi, a jednocześnie przygotowuje scenę dla następnej generacji laboratoriów orbitalnych i przedsiębiorstw kosmicznych, które przejmą jego rolę po 2030 roku.