Chytré tričko z Brna i digitální avatar. Na čem bude pracovat astronaut Svoboda ve vesmíru

Mohl by to být vlastně začátek astronomické hádanky. Co bude mít na sobě Aleš Svoboda, až za dva roky opustí Zemi? Kromě skafandru to bude chytré tričko z Brna s integrovanými senzory, které má sledovat úrovně stresu za použití nové termodynamické metriky. Senzory sledují a hodnotí takzvaný stress entropic load – nový termodynamický ukazatel stresové zátěže organismu. Tento přístup vychází z originálního výzkumu Masarykovy univerzity (MU) a má potenciál nalézt široké uplatnění nejen ve vesmíru, ale i (nejen) v pozemské medicíně.

„Poté co se český pilot a kapitán Armády ČR Aleš Svoboda stal členem záložního týmu astronautů, oslovil české univerzity a hledal u nich projektovou podporu. V případě, že by opravdu letěl na ISS, letěl by v našem tričku, neboť astronauti na ISS často míří s vlastním vědeckým programem,“ řekla Julie Dobrovolná, vedoucí výzkumné skupiny Integrativní fyziologie pod výzkumným programem Zdraví v pohybu (Health in Motion) na Fakultě sportovních studií MU. 

EU rozjela přípravu konkurence pro Muskův satelitní internet Starlink, podílet se na ní budou i Češi

Byznys

S touto vizí také vzniklo konsorcium univerzit s názvem CAERPIN (Czech Aerospace Research Institute), ve kterém se spojily vzdělávací a výzkumné instituce České republiky – Masarykova univerzita, České vysoké učení technické v Praze, Vysoké učení technické v Brně, Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava a Univerzita obrany.

Dozimetrové hodinky jsou pak nejlépe hodnoceným projektem, který Aleš Svoboda do vesmíru ponese. Mají potenciál se prosadit i v budoucích misích na Mars, protože právě délka vystavení astronautů radiaci je jednou z výzev dlouhého pobytu ve vesmíru. Projekt jde především za Výzkumným ústavem jaderné fyziky AV ČR. Takzvané CZPAD hodinky umožní sledování osobní dávky záření v reálném čase. Zatímco běžné dozimetry sledují celkové dávky v okolí, CZPAD je cílen na konkrétní tělesné části – například zápěstí, kde může být snímán biologicky významnější účinek. A opět – je využitelný v dalších oborech na Zemi – v letectví, jaderné energetice či v radiační terapii.

Monitorovat stresovou zátěž kosmonauta pak bude tým Lukáše Nejdla ve spolupráci s Vysokým učením technickým v Brně a startupem Lightly Technologies. Aleš Svoboda bude mít na Zemi své digitální dvojče, svého avatara. Ten bude sbírat data ze senzorů, analyzovat je pomocí umělé inteligence a vytvářet predikce jeho stavu. Bude sledovat vlivy jako nedostatek spánku, stres z izolace, rozhodovací zátěž či fyzické přetížení a pomáhat stanovit jeho rozvrh, aby výkon astronauta byl co nejoptimálnější.

Upravené Planetárium Praha vezme návštěvníky už příští víkend do vesmíru, na Slunce i do Sixtinské kaple

Obchod a služby

„Zaměříme se nejen na kortizol, ale i na dalších pět až deset biologických markerů, které se ve slinách dramaticky mění v důsledku stresu,“ vysvětlil Lukáš Nejdl, vedoucí projektu za Ústav chemie a biochemie Agronomické fakulty Mendelovy univerzity. Stejná technologie se pak na Zemi může osvědčit u záchranářů, hasičů nebo u vědců na misích v odlehlých oblastech.

Další dva výzkumy, které budou součástí mise Aleše Svobody na Mezinárodní vesmírné stanici (ISS), budou zaměřeny na mikrořasy. Už před třemi lety odborníci vyslali do stratosféry sondu, která nesla několik desítek vzorků těchto mikroorganismů. První výsledky nyní ukazují, že pobyt ve vesmíru řasy dlouhodobě ovlivnil. Nové poznatky by vědci do budoucna chtěli využít k vytipování odolných druhů, které by astronauti mohli využívat například k výrobě biopaliva nebo k čištění vody.

Nyní chtějí vědci sledovat tvorbu takzvaných biofilmů při kultivaci mikrořas v kosmických podmínkách a také to, v jak extrémních podmínkách dokážou mikrořasy přežít. U mikrořas ve vesmíru jsou biofilmy, tedy odolná nežádoucí vrstva na stěnách nádob, problém, protože snižují efektivitu bioreaktoru (místo volného růstu ve vodním médiu se řasy do biofilmu přichytí na stěny) nebo ucpávají filtry, trubky či senzory.

Další let Muskovy vesmírné lodi Starship skončil selháním. Na úspěch firma čeká už od podzimu

Zahraniční

„Společně s firmou S.A.B. Aerospace chceme vytvořit a testovat speciální mikrobioreaktor, který má za úkol minimalizovat tvorbu biofilmů. Pokud se při kultivaci mikrořas v kosmických podmínkách biofilm vytvoří, pak chceme analýzou zjistit jeho složení a strukturu. Po návratu mikrořas z vesmíru budeme provádět i jejich molekulární analýzu a zjišťovat například jejich genovou expresi a tvorbu sekundárních metabolitů,“ popsala cíle prvního projektu Katarína Molnárová z Laboratoře Space Agri Technologies na AF Mendelovy univerzity.

Druhý projekt je zaměřený na výzkum řasy Desmodesmus armatus, u které bylo zjištěno, že dokáže přežít velmi vysoké koncentrace chloristanů. „Chloristany jsou látky, u nichž se donedávna předpokládalo, že jsou jednou z příčin, proč na Marsu nemůže být život. Tato mikrořasa je ale extremofil a existují i další organismy, které dokážou přežít marsovské koncentrace chloristanů. Je proto možné, že chloristany nemusejí být takový problém,“ vysvětlila Molnárová.