Agykutatás a súlytalanságban, a mikrogravitáció hatása a 3D-nyomtatott struktúrákra, virtuális űrállomás – három, a világ tudományos élmezőnyébe sorolható pécsi fejlesztés is mutatja: Magyarország és a Pécsi Tudományegyetem helyet kér a jövő űrkutatásában. A PTE kutatói a HUNOR – Magyar Űrhajós Program keretében olyan kérdésekre keresik a választ, melyek elengedhetetlenek a hosszú távú, a következő évtizedeket meghatározó űrmissziók kapcsán: hogyan változik az emberi agy és észlelés az űrben, milyen anyagokat érdemes 3D nyomtatással előállítani a Nemzetközi Űrállomáson, és azok hogy bírják a nem éppen földi körülményeket, de konzorciumi partnerként egy olyan paprikát is nevelnek majd az ISS-en, melynek amellett, hogy mindene ehető, olyan vitaminokat, nyomelemeket dúsít a levelében, amelyekre emelt dózisban van szükségük az asztronautáknak.
Kapu Tibor Nemzetközi Űrállomásra való felbocsátásával nem csak Magyarország, de a magyar élettudományok is visszatértek a világűrbe. A HUNOR – Magyar Űrhajós Program keretében zajló küldetés nemcsak az űripar új korszakát nyitja meg Magyarország előtt, hanem lehetőséget ad arra is, hogy hazai kutatók közvetlenül vizsgálják az emberi szervezet és a technológia viselkedését a súlytalanság körülményei között. A Pécsi Tudományegyetem három önálló, valamint két konzorciumi projekttel vesz részt a küldetésben, új távlatokat nyitva a 3D nyomtatás, a zéró gravitációs agykutatás, az orvosbiológiai kísérletek területén.
ESEL3D – hogyan viseli a jövő technológiája a világűrt, és építhetünk-e rá a jövőben?
A Pécsi Tudományegyetem PTE-3D–ESEL3D kutatócsoportja a HUNOR – Magyar Űrhajós Program keretében anyagtudományi vizsgálatot végez. A kutatás célja, hogy feltárja, miként befolyásolják az űrbéli körülmények – például a mikrogravitáció, a kozmikus sugárzás, valamint a kilövés és visszatérés közbeni vibrációk – a 3D-nyomtatással készült minták szerkezetét, mechanikai és mikrobiológiai tulajdonságait. A PTE 3D Nyomtatási és Vizualizációs Központ munkatársai azt vizsgálják, hogy mely 3D nyomtatott anyagok lehetnek alkalmasak a jövő űrbéli eszközeinek előállítására, és az űrállomáson történő nyomtatásra, amelyek új lehetőségeket nyithatnak meg a fenntartható, helyben előállítható technológiák irányába is.
A magyar kutatóűrhajós által az űrbe vitt minták között találhatóak natív polimerek (műanyagok), illetve polimer-szén és polimer-fém kompozitok. A projekteben vizsgálják az űr rövid és hosszútávú hatásait is oly módon, hogy a minták egy csoportját Kapu Tibor hozza az Axiom 4 misszióval vissza, a másik részük pedig fennmarad a Nemzetközi Űrállomáson, és tervezetten decemberben tér vissza az SpX-33 szállítójárművel. A visszatérést követően a kutatócsoport teszteli és összehasonlítja ezeket a földi kontrollmintákkal.
MagyAR – agyműködés, mozgás és érzékelés mikrogravitációban
A szintén pécsi kutatók által vezetett MagyAR (Neuromotion VR) projekt a világűrben zajló kognitív és fiziológiai változásokat vizsgálta egyedülálló technológiai eszközparkkal. A kutatás arra adhat választ, hogy miként változnak a szellemi képességek egy űrmisszió során, illetve milyen agyi és más testi folyamatok állhatnak a háttérben.
A világűrben az emberi test számos normál működési folyamata megváltozik, aminek az egyik legfőbb oka a súlytalanság állapota. A szervezet nem megfelelő alkalmazkodása esetén zavar állhat be a keringési rendszer működésében: romlik a vér továbbításának hatékonysága, ezáltal a tápanyagok, vagy akár az élethez elengedhetetlen oxigén szállítása is. A koponyán belül az emiatt megnövekedett vér mennyisége a nyomás fokozódásához vezethet, megnőtt koponyaűri nyomás és megváltozott oxigénellátottság pedig végső soron a szellemi képességek megváltozásához is vezethet.
A rendkívül komplex, komoly logisztikai kihívást jelentő vizsgálat során virtuálisvalóság-technológiával (VR) kombinálták a funkcionális közeli infravörös spektroszkópiát (fNIRS), mely egy non-invazív agyi képalkotó technológia az agy véroxigénszint-változásainak mérésére. Mindezt kiegészítette egy szemmozgás-követő rendszer, melynek köszönhetően mérni lehetett a motoros tervezéshez, végrehajtáshoz tartozó agyi területek aktivitását.
Az asztronauták szellemi képességeit és biológiai folyamatait a küldetés több fázisában is vizsgálják, elsősorban az agyi véráramlásra fókuszálva, továbbá nyálminták segítségével az anyagcsere-folyamatokban kimutatható változásokat is megfigyelik. A szellemi képességek, mint a figyelem, a mozdulatok megtervezése és kontrollja teszteléséhez pszichológiai tesztet használnak VR-környezetben.
Step in Space – űrkutatás élményszerűen, virtuális valóságban
A szintén pécsi Step in Space (SiS) program a HUNOR misszió tudományos és emberi oldalát mutatja be VR-ban, melyet a HUNOR Látogatóközpontban, a HUNIVERZUM-ban lehet majd megtekinteni Budapesten.
A projekt a széles publikumnak szól, ajtót nyitva nekik a Nemzetközi Űrállomásra, megmutatva nekik az ott zajló munkát, kutatásokat és a mindennapi életet. A virtuális túra során egy űrhajóson keresztül ismerhetjük meg az ISS különböző egységeit, a fedélzeten végzett kísérleteket, valamint saját személyes élményeit. Emellett földi kutatók megszólaltatásával betekintést nyerhetünk továbbá több kísérlet hátterébe, bemutatva, milyen kihívásokkal találkoztak azok megalkotói a tervezés és előkészítés szakaszában, valamint azt is, hogyan oldották meg őket.
Űrkutatási központ hozná össze a pécsi projekteket a PTE Általános Orvostudományi Karán
A HUNOR-program nem csupán hazai siker, rámutat arra is, hogy Magyarország, a magyar kutatók tudományos potenciálja globális kontextusban is kiemelkedően értékes. Hozadékaként több mint 10 olyan magyar kutatócsoport fog működni a jövőben, mely konkrét űrkutatási tapasztalattal rendelkezik. A Pécsi Tudományegyetem égisze alatt folyó kutatások az emberi test működésének mélyebb megértését szolgálják, segítik az űrhajósok egészségének megőrzését, és új technológiai megoldásokat kínálnak egy olyan jövőhöz, ahol az ember jelenléte a világűrben nem kivétel, hanem mindennapossá válik.
A jövőben a terület pécsi kutatásait egy új, a PTE Általános Orvostudományi Karán kialakítandó kutatóközpont foghatja össze, mely módot adna a különféle tudományterületek integráns módon való együttműködésére. Mint arról korábban dr. Nyitrai Miklós, a kar dékánja beszélt, a centrum, egy tízéves tudományos program részeként, egyik irányként az űrkutatással foglalkoznak. Távlati célként egy olyan űrkapszula megalkotását jelölték meg, amely a sérült vagy beteg űrutazót orvosi és szakasszisztensi jelenlét nélkül képes diagnosztizálni és gyógyítani. Mindemellett a kutatómunka során sok olyan részeredmény születhet, amely mindennapi társadalmi hasznosításra is alkalmas lehet.
Forrás: Pécsi Tudományegyetem
