15 dolog, amiben a Nemzetközi Űrállomás segíti az emberiséget

A 1998-ban útnak indított Nemzetközi Űrállomás (ISS) első tíz évében az egyes elemeinek építése zajlott kevesebb idő jutott a kísérletekre, a második évtizedben már egyre több tudományos kutatást végeztek a fedélzeten – azóta már eredmények is vannak. A Nemzetközi Űrállomást a NASA, az ESA, a Kanadai és a Japán űrhivatalok közösen üzemeltetik a Roszkozmosszal, az orosz űrhivatallal. (A Roszkozmosz új igazgatója ugyan nemrég épp arról nyilatkozott, hogy 2024-ben kiszállnak az ISS-ből, nem ez az első hasonló nyilatkozatuk, így még ne vegyük készpénznek.) A több mint 20 év munkájának köszönhetően számos területen várható áttörés is.

A NASA 15 olyan dolgot gyűjtött össze, amellyel az ISS az emberiség hasznára válik, nézzük végig, mik is ezek! Természetesen nem csak ennyi van, ezek kiragadott példák csupán.

1. A következő generációs orvosi diagnosztikai műszerek megteremtése

Az ISS fedélzetére készült az a NICER nevű, neutroncsillagokat vizsgáló teleszkóp, amelynek üzemeléséhet terveztek egy igen gyorsan be- és kikapcsolható röntgensugárzó forrást. Egészen véletlenül pont ilyenre volt szüksége a CT-k modernizálásához egy kutatókórháznak. A NICER teleszkópon dolgozó szakemberek együttműködtek a kórházzal annak a CT-berendezésnek a megalkotásában, lekicsinyítették és mozgathatóvá tették a röntgenforrást, amelyet így csupán akkor kell bekapcsolni, amikor felvétel készül. Ezzel nemcsak energiát lehet megtakarítani és jobb minőségű kép születhet, hanem kíméletesebb a beteget érintően is, hisz így kisebb sugárterhelést kap. Az így kifejlesztett készülék prototípusát hamarosan szélesebb körben használható tesztberendezések követik majd.

2. Új gyógyszerek olyan betegségekre, mint pl. a Duchenne-féle izomelhalás (DMD)

Az ISS fedélzetén vizsgálták annak a fehérjének a szerkezetét, amely ebben a gyógyíthatatlan, genetikai eredetű betegséggel hozható összefüggésbe, s olyan adatokat nyertek ki, amelyek a betegség elleni orvosság alapjait képezhetik. Az ezek alapján kifejlesztett egyik vegyületnek azóta már 3. fázisú, hatékonyságot vizsgáló klinikai tesztje zajlik, egészen 2027-ig. A kutatók szerint a szer lassíthatja a DMD előrehaladását, s sok beteg életét meghosszabbítja.

3. Mesterséges állati vérhez szükséges összetevők előállítása

Vérre nemcsak az emberi pácienseknek, hanem az állatoknak is szükségük lehet műtét vagy baleset miatt, azonban az emberrel ellentétben nincsenek nagy állati vérkészletek, amelyekből ezt az igényt ki lehetne elégíteni. Épp ezért merült fel, hogy mesterséges vért lehetne az állatok számára kifejleszteni. Ehhez albuminra, arra a fehérjére van szükség, amely a vér leggyakoribb fehérjéje, ám a Földön rendkívül bonyolult kikristályosítani. Ezt a problémát oldották meg azzal, hogy az ISS fedélzetén végezték el a folyamatot kutya- és macskavérben lévő albuminnal, s ezzel a fehérje szerkezetét és kialakulását is jobban megismerhették.

4. Robotkar technológia a földi autóiparhoz

Az ISS-en tesztelt Robonauta kifejlesztésével együtt járt az a munka is, amelyben iparban használható „robotikus kesztyűt” készített a NASA és a General Motors közös csapata. A Robonauta sikeresen ellátta a tesztje során rábízott egyszerű feladatokat. Ezt követően a kutatócsoport a robot kezét átalakította egy viselhető kesztyűvé – ezt viselve akár egy emberi űrhajós, akár egy autógyári munkás kezét olyan módon tehermentesíti az eszköz, hogy a hosszadalmas munkafolyamatokban sem fárad el, ráadásul a sérüléseket is megelőzi. A kesztyű ma már kereskedelmi forgalomban is kapható, Vaskéz (Ironhand) márkanéven.

5. Egyetemi hallgatók kutatóprogramja

A 2000 novembere után születettek számára mindig is volt ISS, mindig is volt kutatás a világűrben. E fiatalok ambícióiban jelentős szerepe van a világűrnek, a felsőfokú oktatásuk során pedig ők maguk is készíthetnek olyan kísérletet, amelyet kiválasztanak az ISS fedélzetén végrehajtásra. Számtalan ilyen kísérlet zajlott: génszekvenálási, robotikai-informatikai, de még diákok tervezte és építette nanoműholdas kísérlet is volt.

6. Hőség és víz mérése

Az ECOSTRESS műszer az ISS felületére applikálva végez vizsgálatokat a földi talaj, növényzet víztartalma, illetve a talajhőmérséklet mérésével, és például segíti megelőzni az erdőtüzeket. Ennek köszönhetően jobban megismerjük a város hőszigetek működését is, vagy épp meglátjuk az erdőtüzek, vulkánkitörések hőjét.

7. Hordozható ultrahang-technológia

A jól felszerelt kórházaktól távol élők számára is használható, hordozható ultrahangos diagnosztikai berendezést fejlesztettek és teszteltek az Űrállomáson, ez egyszerűen használható, a használatát könnyű elsajátítani, s a vizsgálati eredményeit távolról elérheti a szakképzett orvos, akkor is, ha nincs a beteggel egy helyszínen. A tesztek óta 60 ország 45 ezer főnyi egészségügyi személyzetét képezték ki az eszköz használatára, így sokkal több ember kaphat gyors diagnózist, és ennek köszönhetően hatékonyabb kezelést.

8. Légtisztítás-szűrés, élelmiszer-biztonság

Az ISS fedélzetén már egészen korán elkezdtek növénytermesztési kísérleteket végezni, amelyekhez speciális környezetet teremtettek, ennek része volt a légszűrő berendezés. A berendezést azután itt lenn, földi körülményekre átalakították és bár eredetileg arra használták, hogy a zöldségek és gyümölcsök megromlását megelőzzék, később a technológia több más ágazatra is átterjedt. E légszűrési rendszer volt az, amelyet a pandémia alatt is számtalan zárt helyen használtak, mivel a SARS-CoV–2 vírust is kiszűri. Egy másik, szintén az Űrállomáson tesztelt technológia segítségével pedig a levegőben lévő kórokozókra figyelmeztető rendszert fejlesztettek ki.

9. Kolloidok háztartási használatra

Kolloidnak hívjuk mindazokat a keverékeket, ahol folyadékba keverten, abban lebegő szilárd részecskék vannak – egyszerű példa erre a tej vagy épp a sáros víz. Az ISS fedélzetén fejlesztett és tesztelt kolloidtechnológiának köszönhető a ma már kereskedelmi forgalomban kapható termék, amellyel például kárpit illata frissíthető fel azzal, ha csak végigsimítjuk azt. Bár ez nem kimondottan létfontosságú dolog, de akár több mosást is megspórolhatunk vele, így nem is haszontalan.

10. Mesterséges retina a világűrben

Emberek milliói szenvednek a retina degenerációjával járó betegségben, számukra a látást jelentheti a mesterséges retina. Egy ennek kifejlesztésén dolgozó vállalat már több, az ISS fedélzetén végzett kísérlettel igyekszik közelebb jutni a célhoz, amelyben több mikroszkopikus vékonyságú, fényérzékeny anyagot tartalmazó réteget kell készíteni, s e rétegeket sokkal precízebben, „csomómentesen” lehet az Űrállomás mikrogravitációs környezetében összeállítani. 2021 decemberében ezzel sikerült egy 200 rétegből összeállított egységet készíteni, s ez kulcsfontosságú lépés ahhoz, hogy majd ipari méretekben lehessen a mesterséges retinákat előállítani. Bár ehhez később is mikrogravitációra lesz szükség, a jövő tervei közt számos olyan, kereskedelmi alapon működő űrállomás is szerepel, ahol például efféle gyártásra sor kerülhet majd.

11. Egyszerűbb, betegek számára kedvezőbb rákgyógyítási módszerek

Számos ráktípus, pl. melanoma vagy tüdőrák gyógyításában használnak monoklonális antitesteket, azonban ezek nem nagyon szeretnek vízben oldódni, így pedig nem könnyű őket olyan gyógyszerré alakítani, amelyet egyetlen injekcióban kaphatna meg a beteg ahelyett, hogy hosszas infúziós terápián kellene kórházban töltenie az idejét. Az ISS-en még most is zajlik az a sikerrel kecsegtető kísérletsorozat, amelyben sikerülhet áttörést elérni, s ezzel egyszerűbben, olcsóbban lehet majd gyógyítani. A módszer pedig más gyógyszerekre is alkalmazhatónak tűnik.

12. DNS-szekvenálás a világűrben

A hosszú távú űrutazások talán kicsit közelebb vannak ma, mint 20 éve, ezért olyan gyakorlati dolgokkal is érdemes foglalkozni, mint a kórokozók felismerése a világűrben. Ehhez az Űrállomás mikrogravitációs környezetében működő génszekvenálási módszert és berendezést fejlesztenek, amely alig nagyobb egy mobiltelefonnál. A berendezéssel végzett vizsgálatok az űrhajósok aktuális egészségi állapotáról is információkat nyújtanak.

13. A biztonságos testhőmérsékletért

2009-től fogva zajlanak olyan vizsgálatok az ISS-en, amelyek az űrhajósok testhőmérsékletének és szív-érrendszeri állapotának alakulását mérik. Az már kiderült ezekből, hogy gyorsabban emelkedik a test belső hőmérséklete az űrbéli tornagyakorlatok során, mint a Földön. Mire lehet ezeket a vizsgálatok felhasználni? Az Űrállomáson való használatra kifejlesztett berendezést ma már idelenn is alkalmazzák például inkubátorok megfelelő hőmérsékletének ellenőrzésére, vagy épp műtétek során a páciensek testhőmérsékletét mérik vele. Ugyanezzel vizsgálták azt is, hogy miként hat az extrém hőség afrikai farmerekre, illetve használható-e extrém környezetben munkát végző emberek, pl. tűzoltók testi épségének monitorozásához is.

14. A tudományos kérdések jobb megértése

Számos olyan tudományos alapkérdést vizsgáltak már az Űrállomáson, amelyek megértésével nagyobb léptekben haladhat előre a tudomány. Olyan egyszerű dolgokra gondoljunk, mint a folyadékdinamika, vagy épp az égés. Ez utóbbival kapcsolatban számos kísérlet zajlott már az ISS-en, közismertek a mikrogravitációs környezetben kialakuló gyertyaláng képek. A munka azonban nem áll meg itt, a látványoknál. A tűzoltásban alkalmazható módszerek fejlesztéséhez pontosabban kell megérteni, miként is zajlik az égés a lángban, miféle kémiai folyamatok játszódnak le közben. Nem kevés meglepetéssel is jártak e kísérletek, s olyan részleteket is megfigyelhettek, megmérhettek, amelyre földi helyzetben nincs lehetőség.

15. A fiatal generációk inspirálása

Talán a legfontosabb feladata az Űrállomásnak az, hogy rengeteg fiatalt vezet el tudományos-műszaki pályára. Legyen szó az űrhajósokkal időről időre folytatható beszélgetéseknek (amerikai iskolások számára adott e lehetőség a NASA űrhajósok részvételével), az ISS fedélzetén készült ismeretterjesztő videókon át az űrhajósok személyes blogjainak izgalmas bejegyzéseiig rengeteg platform van, ahol az érdeklődő fiatalok kedvet kaphatnak a természettudományos pályához.