Nakon višemjesečnog, znanstveno intenzivnog boravka na Međunarodnoj svemirskoj postaji (ISS), misija NASA SpaceX Crew-10 priprema se za povratak na Zemlju. Posada, koju čine iskusni NASA-ini astronauti Anne McClain i Nichole Ayers, japanski astronaut Takuya Onishi iz agencije JAXA te kozmonaut Roscosmosa Kirill Peskov, trebala bi se vratiti početkom kolovoza, zaključujući time jednu od najproduktivnijih znanstvenih ekspedicija u novijoj povijesti. Tijekom svoje dugotrajne misije, astronauti su proveli desetke ključnih eksperimenata i tehnoloških demonstracija, pomičući granice ljudskog znanja i pripremajući čovječanstvo za buduće, još ambicioznije svemirske pothvate, poput putovanja na Mars. Njihov rad obuhvatio je širok spektar disciplina, od biotehnologije i agronomije do fizike i medicine, a rezultati njihovih istraživanja imat će dalekosežne posljedice ne samo za buduće astronaute, već i za život na Zemlji.

Revolucija u svemirskoj poljoprivredi i prehrani

Jedan od ključnih fokusa misije Crew-10 bio je pronalazak održivih načina za uzgoj hrane u svemiru, što je preduvjet za dugotrajne misije izvan niske Zemljine orbite. U sklopu eksperimenta Rhodium Plant LIFE, astronauti su pomno pratili rast biljke Arabidopsis thaliana, poznate kao talijin ures, kako bi istražili kombinirani utjecaj svemirske radijacije i mikrogravitacije na biljni razvoj. Usporedbom podataka s biljkama koje su letjele na misiji Polaris Dawn, koja je dosegnula znatno veće orbitalne visine i bila izložena jačoj radijaciji, znanstvenici se nadaju otkriti temeljne mehanizme koji upravljaju rastom biljaka u ekstremnim uvjetima. Razumijevanje ovih procesa moglo bi dovesti do razvoja genetski modificiranih usjeva otpornijih na stres, kako u svemiru tako i na Zemlji u područjima pogođenim klimatskim promjenama.

Na sličnom tragu bio je i eksperiment APEX-12, u kojem su Takuya Onishi i Nichole Ayers analizirali utjecaj svemirskog zračenja na telomere, zaštitne kape na krajevima kromosoma. Telomeri se prirodno skraćuju sa svakom diobom stanice, što je jedan od glavnih pokazatelja staničnog starenja. Istraživanje na talijinom uresu moglo bi rasvijetliti kako svemirski uvjeti ubrzavaju proces starenja na molekularnoj razini, pružajući ključne uvide za razvoj terapija protiv bolesti povezanih sa starenjem i metoda za zaštitu zdravlja astronauta. U sklopu misije proveden je i studentski eksperiment Nanoracks Module-9, koji je istraživao klijanje sjemenki blitve u svemiru, uspoređujući njihov oblik, veličinu i nutritivni sastav s onima uzgojenim na Zemlji. Ovakvi projekti ne samo da pružaju vrijedne podatke, već i inspiriraju novu generaciju znanstvenika.

Posebnu pažnju posada je posvetila mikroalgama kao potencijalnom izvoru hrane budućnosti. U sklopu studije SOPHONSTER, astronautkinja Nichole Ayers obrađivala je uzorke mikroalgi u laboratoriju Space Automated Bioproduct Laboratory. Ove mikroskopske biljke iznimno su hranjive, bogate proteinima, aminokiselinama, vitaminima B skupine i željezom. Njihov uzgoj ne zahtijeva puno prostora i resursa, a mogle bi postati održiva zamjena za meso i mliječne proizvode tijekom višegodišnjih putovanja. Osim kao hrana, mikroalge imaju potencijal za proizvodnju biogoriva i bioaktivnih spojeva za lijekove, čime bi se stvorio zatvoreni, samoodrživi sustav za život u svemiru.

Istraživanje ljudskog tijela u ekstremnim uvjetima

Dugotrajan boravak u mikrogravitaciji ostavlja značajne posljedice na ljudsko tijelo, a razumijevanje i ublažavanje tih učinaka prioritet je NASA-e. Posada Crew-10 sudjelovala je u nizu kontinuiranih studija za praćenje zdravlja. Anne McClain i Takuya Onishi redovito su prikupljali uzorke krvi koji se analiziraju kako bi se pratile promjene u kardiovaskularnom i imunološkom sustavu, gubitak koštane i mišićne mase te nutritivni i metabolički status. Ovi podaci ključni su za razvoj protumjera koje će astronautima omogućiti da ostanu zdravi i funkcionalni tijekom putovanja na Mars i natrag.

Poseban naglasak stavljen je na zaštitu vida. Poznato je da svemirski letovi mogu uzrokovati promjene u strukturi oka i oštrini vida, stanje poznato kao SANS (Space-Associated Neuro-ocular Syndrome). Takuya Onishi, uz pomoć Nichole Ayers, provodio je redovite preglede očiju koristeći tehnologiju optičke koherentne tomografije (OCT). Ovaj uređaj koristi reflektiranu svjetlost za stvaranje detaljnih, trodimenzionalnih slika mrežnice i očnog živca, omogućujući rano otkrivanje i praćenje suptilnih promjena. Saznanja iz ovog istraživanja pomažu u zaštiti vida astronauta, ali i u dijagnostici očnih bolesti na Zemlji.

Na najfundamentalnijoj razini, JAXA-in eksperiment Cell Gravisensing pokušao je odgonetnuti kako pojedinačne stanice u našem tijelu uopće osjećaju gravitaciju. Iako je poznato da stanice reagiraju na promjene gravitacijskih sila, točan mehanizam je i dalje misterij. Takuya Onishi obrađivao je uzorke u japanskom modulu Kibo, a cilj je promatrati promjene u staničnom citoskeletu. Otkrivanje ovog mehanizma moglo bi dovesti do revolucionarnih terapija za liječenje stanja poput atrofije mišića i osteoporoze, bolesti koje pogađaju ne samo astronaute, već i milijune ljudi na Zemlji, posebice stariju populaciju.

Unaprjeđenje postaje i tehnologije za budućnost

Kako bi Međunarodna svemirska postaja ostala vrhunski znanstveni laboratorij, potrebna su stalna unaprjeđenja. Jedan od najvažnijih zadataka misije Crew-10 bila je svemirska šetnja astronautkinje Anne McClain radi instalacije novih solarnih polja, poznatih kao IROSA (International Space Station Roll-Out Solar Array). Ovi novi, fleksibilni solarni paneli kompaktniji su i znatno učinkovitiji od originalnih, a njihova instalacija povećava dostupnu električnu energiju za čak 20-30%. Više energije znači više prostora za kompleksna znanstvena istraživanja i podršku za buduće komercijalne module na postaji.

Posada je radila i na instalaciji novog sustava za pročišćavanje i distribuciju pitke vode, Exploration Potable Water Dispenser. Ovaj uređaj testira naprednu tehnologiju sanitizacije vode i smanjenja rasta mikroba, osiguravajući toplu i hladnu vodu za piće i pripremu hrane. Tehnologija razvijena za ovaj sustav bit će ključna za buduće misije u duboki svemir, gdje je recikliranje vode od vitalne važnosti.

U unutrašnjosti postaje, astronauti su testirali i nove tehnološke pomoćnike. Takuya Onishi nadzirao je rad slobodno lebdeće, sferične kamere JEM Internal Ball Camera 2. Ovaj mali, autonomni robot može snimati video i fotografije znanstvenih eksperimenata iz jedinstvenih kutova, oslobađajući vrijeme posade za druge, važnije zadatke. S druge strane, fluorescentni mikroskop ELVIS donio je novu sposobnost promatranja kretanja mikroskopskih algi i bakterija u 3D. Ova tehnologija mogla bi se koristiti za praćenje kvalitete vode u stvarnom vremenu ili za brzu detekciju potencijalno zaraznih organizama.

Od mikrosvijeta do Sunčeve korone: Znanstveni prodori

Mikrogravitacija nudi jedinstvene uvjete za istraživanja koja su na Zemlji nemoguća. Eksperiment Ring Sheared Drop-IBP-2 koristio je poseban uređaj koji pomoću površinske napetosti drži kapljicu tekućine zarobljenu između dva prstena. Time se eliminira kontakt s čvrstim stijenkama spremnika, što omogućuje proučavanje ponašanja tekućih proteina u njihovom čistom obliku. Ovo istraživanje fokusira se na formiranje amiloidnih vlakana, proteinskih nakupina povezanih s neurodegenerativnim bolestima poput Alzheimerove. Bolje razumijevanje ovog procesa moglo bi ubrzati razvoj novih lijekova.

Na tom tragu su i eksperimenti kristalizacije u procesoru Advanced Space Experiment Processor-4. Anne McClain radila je na istraživanju koje demonstrira tehnologiju za moguću proizvodnju lijekova tijekom misija u dubokom svemiru. Nadogradnja ovog sustava, ADSEP-Industrial Crystallization Cassette, testira hardver koji omogućuje masovniju proizvodnju, otvarajući vrata komercijalnoj proizvodnji savršenih kristala za farmaceutsku i materijalnu industriju u svemiru.

S jedinstvene točke gledišta, više od 400 kilometara iznad Zemlje, astronauti su promatrali i naš planet i našu zvijezdu. Nichole Ayers snimila je spektakularne fotografije munja na vrhovima olujnih oblaka, pružajući podatke koji pomažu znanstvenicima u razumijevanju fenomena u gornjoj atmosferi. Istovremeno, instrument CODEX, koristeći koronagraf za blokiranje izravne Sunčeve svjetlosti, prikupljao je podatke o temperaturi Sunčeve vanjske atmosfere, korone. Razumijevanje dinamike korone ključno je za predviđanje solarnog vjetra i svemirskog vremena, koje može ugroziti satelite, komunikacijske sustave i električne mreže na Zemlji.