Jednostavno rečeno
Četveročlani tim proveo je pet dana u malom laboratoriju pod morem kako bi ispitao neke izazove života i rada u zatvorenom prostoru. Ispitivali su pažnju, sjemenke i senzore, a pritom su se suočavali s bukom i skučenim uslovima. Ovakav boravak nije isto što i putovanje u svemir, ali može pomoći u obuci i pripremi budućih misija.
Na dubini od sedam metara, blizu obale Key Larga na Floridi, tim SEA STAR proveo je pet dana u morskom laboratoriju, daleko od površine i uobičajenog ritma života. Nisu putovali u svemir, ali je misija bila osmišljena tako da približi neke izazove rada na svemirskoj stanici: malo prostora, sisteme za održavanje života koji neprekidno rade, više naučnih zadataka i potrebu da članovi posade dobro sarađuju. Tokom simulacije izveli su eksperimente o ljudskom učinku pod pritiskom, rastu sjemenki povrća i uslovima u kojima su boravili.
Mali laboratorij ispod morske površine
Baza misije bio je Jules’ Undersea Lodge, podvodni laboratorij blizu Key Larga na Floridi, na dubini od oko 22 stope, odnosno približno sedam metara. Članovi posade proveli su u njemu pet dana bez prekida i za to vrijeme nisu izlazili na površinu. Tako su stekli status „akvanauta“, naziva za istraživače koji u uslovima zasićenja ostaju pod vodom duže od 24 sata.
Zasićenje ne znači da tijelo upija vodu, nego opisuje stanje povezano s disanjem pod određenim pritiskom. Kada osoba dovoljno dugo boravi u okruženju pod pritiskom, tkiva u tijelu upijaju inertni gas, poput azota, sve dok ne dostignu količinu koja zavisi od pritiska i dubine. Zato povratak na površinu nije samo kratko izranjanje: tijelo se mora prilagoditi nižem pritisku, a mogućnost problema pri dekompresiji zahtijeva oprez.
U laboratoriju je tim bio okružen zelenkastim podvodnim svijetom, dok su sistemi za održavanje života omogućavali da boravak potraje. Njihov neprekidan rad, međutim, stvarao je stalnu buku. Bilo je i praktičnih poteškoća, među njima problema s vodovodnim instalacijama u toaletu, kao i zdravstvenih briga povezanih s boravkom pod pritiskom. Za ronjenja izvan laboratorija, koja su članovi tima upoređivali sa šetnjom svemirom, bila je potrebna posebna pažnja jer vidljivost pod vodom nije uvijek bila dobra.
Korisna simulacija, ali ne i zamjena za svemir
Ovakve misije nazivaju se analognim ili simuliranim svemirskim misijama. Riječ je o eksperimentima na Zemlji koji nastoje oponašati pojedine dijelove svemirskih misija, a ne sve uslove u svemiru. Podvodni laboratorij nije orbitalna stanica, a ronioci se ne suočavaju ni s bestežinskim stanjem ni s vakuumom. Ipak, u njemu se može ispitati rad u izolovanoj bazi, pratiti učinak posade i uvježbavati postupke koji zahtijevaju koordinaciju i samostalnost.
Vrijednost takvog okruženja leži i u tome što omogućava naučne projekte bez slanja ekipe na Međunarodnu svemirsku stanicu. Broj članova posade, raspoloživo vrijeme i aktivnosti koje se tamo mogu izvesti ograničeni su, dok podvodne stanice mogu poslužiti kao mjesto za pojedine terenske, pripremne i obučne eksperimente. Rezultati simulacije ipak važe u okviru uslova u kojima su dobijeni: mogu ukazati na pitanja ili poteškoće koje vrijedi dodatno istražiti, ali ne dokazuju sami po sebi da će ljudsko tijelo u svemiru reagovati na isti način.
Misiju je vodila astrobiologinja i istraživačica Michaela Musilova, kao zapovjednica posade. Prije toga predvodila je 40 simuliranih svemirskih misija na Mjesec i Mars. Članovi tima SEA STAR imali su iskustva s ronjenjem i analognim misijama, što je, prema njenim riječima, doprinijelo tome da zadaci proteknu prilično glatko. Posada je podijelila odgovornosti za naučni rad i svakodnevne aktivnosti, uz potrebu da stalno sarađuje u prostoru koji nije bilo lako napustiti.
Mijenjaju li se pažnja i brzina reakcije pod pritiskom?
Jedan od projekata Michaele Musilove bavio se praktičnim pitanjem važnim za dugotrajne misije: mijenjaju li se kognitivne sposobnosti i brzina reakcije kada osoba živi i radi pod drugačijim uslovima pritiska? Istraživanje je provedeno u saradnji s Center for Hyperbaric Medicine, Faculty of Medicine of the University of Ostrava i Ostrava City Hospital u Češkoj. Cilj je bio pratiti rezultate članova posade na kognitivnim testovima i mjeriti njihovo vrijeme reakcije tokom misije.
Članovi tima primijetili su da su im reakcije tokom boravka djelovale sporije nego prije misije. To je zapažanje izneseno u opisu eksperimenta, a ne brojčani rezultat objavljen u dostupnom materijalu: nisu navedeni broj učesnika testiranja, veličina promjene ni statistička analiza na osnovu koje bi se mogao procijeniti njen obim. Zato ga treba posmatrati kao početni signal iz kratke simulacije, a ne kao konačan dokaz da sam pritisak usporava razmišljanje.
Ovo pitanje je važno pri planiranju dugih misija jer rad u izolovanom okruženju zavisi od pažnje, donošenja odluka i reagovanja na svakodnevne situacije. U laboratoriju pritisak nije bio jedini izazov. Na učesnike su istovremeno uticali ograničen prostor, stalna buka, naučni zadaci i potreba da vode računa o sigurnosti. Da bi se objasnile eventualne promjene u učinku, potrebno je uzeti u obzir cijelo okruženje, a ne izdvojiti jedan faktor bez mjerenja koje bi pokazalo njegov zaseban uticaj.
Sjemenke povrća na ispitu promjena pritiska
Drugi projekat bavio se time kako sjemenke reaguju na promjene pritiska prilikom prenosa u podvodnu stanicu. Brandi Nunez, zadužena za zdravlje i sigurnost, pripremila je sjemenke kelja i mješavinu sitnog lisnatog povrća. Dio sjemenki počeo je rasti prije početka misije, dok su druge počele klijati pod vodom. Istraživači su uporedili grupe koje su prenesene u različitim uslovima: uz postepenu promjenu pritiska i uz naglu promjenu tokom spuštanja do stanice.
Nakon što su ubrali biljke, članovi tima uočili su znakove oštećenja kod sjemenki izloženih nagloj promjeni. Takva šteta, koja se ponekad naziva oštećenjem usljed pritiska, povezana je s brzom promjenom pritiska zraka. Ovo zapažanje pokazuje da detalji prenosa živog materijala u stanište pod pritiskom mogu biti važni, čak i kada se razlika čini samo u načinu prenosa. Ipak, u materijalu nisu navedeni broj sjemenki, udio onih koje su proklijale ni brojčana mjerenja oštećenja, pa se na osnovu njega ne može utvrditi veličina uticaja niti zaključiti da isto važi za druge biljne vrste.
Cilj nije bio uzgojiti veliki rod u stanici, nego ispitati reakciju malih biljaka u relativno kontrolisanom eksperimentu. Sitno povrće, poput kelja i mješavine lisnatih biljaka, omogućava praćenje rasta sjemenki i biljaka u kratkom vremenu, pa može poslužiti za proučavanje uslova u staništu. Ovakva testiranja mogu pomoći u osmišljavanju detaljnijih eksperimenata o prenosu biljaka i njihovom klijanju u okruženjima koja se razlikuju od uobičajenih uslova na Zemlji.
Senzori, neutralna plovnost i eksperimenti izvan laboratorija
Zamjenik zapovjednice posade, Paul Baken, učestvovao je u projektu o regulisanju pritiska unutar kontejnera za prevoz opreme kada se oni izlože velikim promjenama pritiska u okolini. Jane Bent, stručnjakinja za misiju, sarađivala je s Interstellar Performance Labs na izradi sistema za razvrstavanje faktora povezanih s uslovima u okolini i saradnjom među članovima posade u simuliranim misijama. Raznovrsnost ovih zadataka pokazuje da stanica nije bila namijenjena samo jednom eksperimentu, nego da je omogućila ispitivanje različitih dijelova svakodnevnih operacija.
Tokom ronjenja izvan laboratorija tim je izvodio testove neutralne plovnosti, odnosno podešavao plovnost tako da tijelo ne izranja niti tone lako. Ispitivali su i senzore za praćenje okoline koje su razvili učenici srednjih škola i studenti iz Slovačke. Ti senzori pružali su dodatne informacije o uslovima života u staništu i podržavali projekat praćenja kognitivnog učinka. Tim je koristio i podvodni usisni alat za pomoć u zaštiti okoline oko Jules’ Undersea Lodge.
Misija je obuhvatila i obrazovne aktivnosti. Članovi posade povezali su se s ekipom simulirane svemirske stanice u Slovačkoj, nazvane Cosmic Regon, i pokazali joj svoje podvodno stanište. Tokom razgovora neki članovi tima zaronili su u vodu i izveli demonstraciju ronjenja kako bi prikazali kako izgleda rad izvan laboratorija. Tako su spojili prikupljanje naučnih zapažanja, testiranje opreme i predstavljanje svakodnevnog života u podvodnoj stanici.
Povratak na površinu zahtijeva planiranje
Nakon pet dana članovi posade posljednji put su obukli ronilačku opremu i izašli iz laboratorija. Nisu odmah krenuli prema površini, nego su izabrali duži put oko lagune kako bi pomogli tijelu da se prilagodi snižavanju pritiska. Iako dubina nije prelazila oko 22 stope, nakon boravka u uslovima zasićenja i dalje je postojala mogućnost problema s dekompresijom, pa je povratak morao biti postepen i pažljivo isplaniran.
Izlazak iz vode označio je kraj misije u kojoj su se učesnici navikavali na zatvoren prostor, a zatim se vratili na otvoreno. Ponovo su udahnuli svjež zrak i osjetili sunčevu svjetlost, ali im je zbog vrućine na Floridi ubrzo postalo neugodno. Kako je opisala Musilova, povratak je donio pomiješana osjećanja: radovali su se povratku kući, svježoj hrani i uobičajenom odmoru, ali im je nedostajala posada i zajedničko iskustvo.
Musilova je opisala osjećaj koji je nazvala „pogled iz dubina“, uporediv s iskustvom o kojem govore neki astronauti kada iz orbite vide cijelu Zemlju. U laboratoriju je posmatrala sunčeve zrake kako prolaze kroz vodu, iako ih sama nije mogla dosegnuti, te osjećala da joj je svakodnevni život istovremeno blizak i dalek. Nije riječ o naučnom mjerenju psihološke promjene pomoću određenog pokazatelja, nego o njenom opisu toga kako su izolacija i prizor pod vodom uticali na njen odnos prema planeti i želju da je više čuva.
Zaključak
Petodnevna misija SEA STAR, provedena na dubini od oko sedam metara, pružila je praktičnu priliku za proučavanje nekih zahtjeva života i rada u izolovanom staništu. Eksperimenti su obuhvatili praćenje brzine reakcije, ispitivanje sjemenki prenesenih pod različitim uslovima pritiska, kao i testiranje senzora, plovnosti i podvodne opreme. Početna zapažanja ukazuju na to da su članovi posade osjećali kako im reakcije postaju sporije, a sjemenke izložene nagloj promjeni pritiska pokazale su znakove oštećenja. Ipak, dostupni opis ne sadrži brojčane podatke koji bi omogućili preciznu procjenu rezultata. Podvodne stanice nisu vjerna zamjena za svemir, ali mogu biti korisne za obuku i testiranje. Njihova istraživanja ujedno pokazuju da uspjeh u ekstremnim okruženjima zavisi i od svakodnevnih uslova života, a ne samo od naučnih eksperimenata.