2001 metais NASA JAV kongresą įtikino, kad jų sugalvotas projektas – pažangiausia pasaulinės klasės laboratorija žemoje orbitoje. Praėjus 11 metų agentūros technologinėmis ambicijomis niekas neabejoja – tai yra pats sudėtingiausias žmonijos vykdytas inžinerinis projektas, kurio metu iš skirtingų modulių pagaminta milžiniška stotis aplink mūsų planetą sukasi didesniu nei 27 000 km/h greičiu.
2001 metais NASA JAV kongresą įtikino, kad jų sugalvotas projektas – pažangiausia pasaulinės klasės laboratorija žemoje orbitoje. Praėjus 11 metų agentūros technologinėmis ambicijomis niekas neabejoja – tai yra pats sudėtingiausias žmonijos vykdytas inžinerinis projektas, kurio metu iš skirtingų modulių pagaminta milžiniška stotis aplink mūsų planetą sukasi didesniu nei 27 000 km/h greičiu, rašo newscientist.com.
Ir nors stotis, atrodytų, keliauja greitai, kritikai tvirtina, kad laboratorijos projektas stovi vietoje. Kol kas šis pinigus ryjantis milžinas pareikalavo 150 mlrd. dolerių išlaidų – daugiau nei po 300 000 dolerių už kiekvieną į orbitą iškeltą kilogramą. Ir netgi didžiausi TKS projekto šalininkai pripažįsta, kad stoties mokslinių atradimų potencialas nėra išnaudojamas. „TKS yra didingiausia visų laikų laboratorija. Ir tuo pačiu ji tėra blyškus šešėlis to, kuo ji galėtų būti“, – sakė kosmoso medicinos ekspertas Laurence'as Youngas, dirbantis Masačusetso technologijų institute.
Visgi ateityje viskas gali pasikeisti. 2011 metais buvo užbaigta pagal projektą JAV priklausanti stoties dalis, o atsargas į stotį ateityje galės gabenti privati kosmoso transporto įmonė – jau atliktas pirmas sėkmingas bandymas su „SpaceX Dragon“ kapsule. Tai reiškia, kad ateityje krovinių gabenimas į stotį bus pigesnis. Todėl NASA pradeda skatinti kosmose vykdomų mokslinių tyrimų programą. Tačiau kokie bus tų tyrimų prioritetai? Ir ko reikės imtis, kad didžiausias kosmose skraidantis žmonių pagamintas objektas taptų pačia didingiausia pasaulinio lygio laboratorija?
Į kai kuriuos į šių klausimų praėjusį mėnesį buvo atsakyta per pirmąją kasmetinę TKS tyrimų ir plėtros konferenciją Denveryje (JAV). Vienas iš konferencijos pranešėjų buvo Satoshi Iwase iš Aichi medicinos universiteto Japonijoje. Jis jau kelis metus kuria eksperimentą, kuris galėtų padėti sprendžiant vieną iš esminių problemų, su kuria žmonija susidurs keliaujant į kitas planetas: kaip ilgalaikių skrydžių metu nesvarumo sąlygomis išsaugoti mūsų kūnų sveikatą.
Prasidėjus žmonių skrydžiams į kosmosą fiziologai išsiaiškino, kad neveikiant gravitacijos jėgai mūsų kūnai pradeda silpnėti. Netgi kasdieninė mankšta ant bėgimo takelio, svarmenų kilnojimas ir dviračio mynimas – visa tai turi daryti TKS įgula – negali apsaugoti nuo kaulų, raumenų ir kraujotakos sistemos silpnėjimo. Todėl siekiant apsisaugoti nuo tokio poveikio ilgalaikio skrydžio metu – pavyzdžiui, į Marsą – astronautai beveik neabejotinai turės sukurti savą dirbtinę gravitaciją.
S. Iwase būtent šia kryptimi ir dirba. Jis vadovauja mokslininkų grupei, kuriančiai centrifugą žmonėms. Jų dabartiniame dizaine astronautas yra prisegamas prie kėdės aparate, primenančiame treniruoklių salės dviratį. Minant pedalus treniruojami astronauto raumenys ir kraujotakos sistema, bet tuo pačiu sistemos sėdynė vertikaliai sukasi aplink centrinę ašį, todėl treniruoklyje esantis žmogus tuo metu junta ir dirbtinę gravitaciją. „Centrifuga suka astronautą kaip apsiverčiančiose supynėse“, – sakė treniruoklį projektuojantis Hjūstono universiteto (JAV) inžinierius Williamas Paloskis.
Centrifugos projektas turėtų geriau išnaudoti kosminės stoties mokslinį potencialą. Panašūs aparatai jau bandyti NASA daugkartiniuose erdvėlaiviuose, tačiau jų bandymai negalėjo trukti pakankamai ilgai, kad būtų įrodytas ar paneigtas jų efektyvumas. W. Paloskio skaičiavimais, norint įvertinti centrifugos įtaką žmogaus fiziologijai, astronautai ja turėtų naudotis du mėnesius, kasdien po pusvalandį. „Vienintelis būdas ją išbandyti – nesvarumo būsena, o laiko tai daryti pakankamai ilgai yra tik kosminėje stotyje“, – sakė L.Youngas.
TKS yra ne tik stabili laboratorija ilgalaikiams eksperimentams. Maždaug 4000 kv. metrų saulės baterijų rinkinį turinti stotis tinkama atlikti ir tiems eksperimentams, kurie sunaudoja daug elektros energijos. O eksperimentų vykdymo efektyvumą padidina didelės spartos duomenų perdavimo kanalai, jungiantys stotį su Žeme. Atrodytų, kad derinant tokias puikias sąlygas su faktu, kad gravitacijos laukas stotyje yra milijoną kartų silpnesnis nei Žemės paviršiuje, stotis turėtų būti kosmoso mokslininkų svajonių išsipildymas.
Bet realybė nuo teorijos gerokai skiriasi. Eksperimentų idėjų nestinga: mokslininkai norėtų išsiaiškinti kaip mikrogravitacija veikia iš esmės viską nuo augalų augimo iki žmogaus imuninės sistemos. Kai kurių svarbių eksperimentų aparatūra – pavyzdžiui, Alfa magnetinis spektrometras (dalelių detektorius, ieškantis tamsiosios medžiagos požymių) – jau yra stotyje ir renka duomenis. Tačiau daugybė Žemėje vystomų projektų kol kas nepakilo nuo planetos paviršiaus, nors maždaug ketvirtis stoties erdvės, skirtos mokslinei įrangai, yra laisva. Ribotas biudžetas, laiko ar vizijos stoka bei iš proto varanti biurokratija nuolat erzina ne tik NASA agentūros darbuotojus bei mokslininkus, bet ir žmonių kosminių skrydžių entuziastus.
S. Iwase su kolegomis patys yra patyrę šiuos trikdžius: jų centrifugos projektas yra pristabdytas. NASA ir Europos kosmoso agentūros (ESA) inžinieriai susirūpinę, kad sėdynės sukimosi sukeliamos vibracijos gali sugadinti skirtingų stoties modulių sujungimus. S. Iwase mokslininkų grupė ieško būdų išspręsti šias problemas, o ESA, centrifugos tyrimus finansuojanti kartu su Japonijos kosmoso agentūra, šiemet spręs, ar centrifugą verta modifikuoti. Ir netgi jei modifikavimai bus finansuojami, stoties įgula joje negalės pasisukti iki 2017 metų.
Tokie atidėliojimai – vienas iš pagrindinių iššūkių, su kuriais susiduria NASA, rašoma 2011 metų balandžio mėnesį surašytoje ataskaitoje, kurią pateikė JAV Nacionalinė mokslų akademija. Ataskaitos autoriai tvirtina, kad jie yra „labai susirūpinę“ dėl NASA mokslinių tyrimų būsenos ir pateikė savo rekomendacijas. Jie ne tik pasiūlė agentūrai trumpinti laiką nuo eksperimentų patvirtinimo iki jų išsiuntimo į kosmosą, bet ir rekomendavo nusistatyti aiškesnius mokslinių tyrimų prioritetus ir skirti daugiau išteklių moksliniams planams remti.
NASA tam tikrų veiksmų jau ėmėsi. 2010 gegužę agentūra pasamdė vadybos konsultantus „ProOrbis“, kurių užduotis – sudaryti planą kaip apeiti savo neįveikiamumu garsėjančią TKS biurokratiją. „Sunku įsivaizduoti tokį išskirtinį žmonijos užmojį, kaip TKS be nepriekaištingos vadybos“, – sakė „ProOrbis“ atstovė Jeanne DiFrancesco.
JAV Kongresas taip pat nurodė NASA pasamdyti nepriklausomą organizaciją, kuri padėtų valdyti JAV priklausančią TKS laboratorijos dalį. 2011 metų liepą agentūra tam pasirinko ne pelno siekiančią organizaciją – „Center for the Advancement of Science in Space“ (CASIS). Sudarius 15 mln. dolerių vertės metinį kontraktą CASIS turėtų performuoti TKS eksperimentų vadybą, surasti pusiausvyrą tarp eksperimentų su plačiais ir praktiškais tikslais, įtikinti visuomenę ir privačius investuotojus, kad į mokslą stotyje investuoti verta.
Bet kova už mokslą stotyje tik sunkėja. Kritikai jau seniai remiasi mokslo tyrimų, atliekamų stotyje, skaičiais. Vertinant vien pagal mokslinius darbus, publikuotus eksperimentų, atliktų TKS, pagrindu, šios stoties vertė atrodo iš tiesų menka. „Thomson Reuters's Web of Science“ analitikas Christopheris Kingas tvirtina, kad nuo 1998 metų pagal eksperimentų, atliktų TKS, duomenis publikuota 3 100 straipsnių. Tuo tarpu per 21 metus „Hubble“ veiklos buvo publikuota 11 300 straipsnių, nepaisant to, kad teleskopas nekainavo net dešimtadalio sumos, kuri jau sukišta į TKS. Netgi 150 mln. dolerių vertės Wilkonsono mikrobangų anizotropijos zondas, kurio paskirtis – matuoti kosmoso mikrobangų foną, vos per dešimtmetį sugeneravo 5100 mokslinių darbų.
TKS administratoriaus asistentas Markas Uhranas šiaušiasi prieš kritikus, kurie tvirtina, kad kosminėje stotyje neatliekama vertingų tyrimų. Jis kaip priešinius argumentus pateikia pažangą, padarytą tiriant vakciną nuo salmoneliozės ir baltymų kristalų auginimą mikrogravitacijos sąlygomis. Be to, pasak jo, negarbinga vertinti praėjusio dešimtmečio stotyje padarytus mokslinius darbus, nes tuomet stotis dar buvo surinkinėjama. „Didžiojo hadronų greitintuvo mokslininkų niekas neklausia kiek eksperimentų jie atliko kol greitintuvas buvo surinkinėjamas“, – sakė M. Uhranas.
Siekdama padidinti TKS mokslinių tyrimų efektyvumą, CASIS patikrino daugiau nei 100 ankstesnių mikrogravitacijos sąlygomis atliktų eksperimentų ieškodami perspektyvių tyrimų krypčių. Pagal šią analizę nuspręsta sutelkti dėmesį į gyvybės ir medicinos mokslų tyrimus: pastaruoju metu kviečiama vykdyti tyrimus, susijusius su osteoporoze, raumenų masės mažėjimu, imunine sistema ir baltymų kristalizacija.
Organizacija taip pat tiki, kad TKS turėtų būti naudojama vystant komerciškai pritaikomus produktus ir bandant tuos produktus, kurie yra arba arti pasiūlymo rinkai, arba jais jau prekiaujama. Pasak M. Uhrano, itin svarbios yra investicijos iš išorinių organizacijų, kurias turėtų paskatinti balansas tarp mokslinių bei verslo tyrimų. Kai kurios aeronautikos ir kosmoso verslą vykdančios bendrovės bei akademinės institucijos jau susidomėjo stoties moksliniu potencialu, tačiau kol kas tų įstaigų pavadinimai nėra atskleidžiami.
Deja, stoties komercinės veiklos plano vystymas nevyksta sklandžiai. Vasario 29 dieną CASIS generalinė direktorė Jeanne Becker atsistatydino tvirtindama, kad ji buvo spaudžiama užsiimti veikla, kuri kirstųsi su organizacijos pelno nesiekiančios įstaigos statusu. Ji taip pat pareiškė, kad „ProOrbis“ patariamasis vaidmuo NASA agentūroje jai kvepia interesų konfliktu. Tuo tarpu JAV Kongresas ir Vyriausybinis apskaitos biuras pareikalavo atlikti CASIS centro auditą.
Kad ir kaip šios problemos bebūtų išspręstos, išliks sunkiai peržengiamas barjeras vykdyti mokslinius tyrimus mikrogravitacijos sąlygomis. Stotis turi pritraukti pažangiausius tyrimus, o daugelis mokslininkų nelabai suvokia kas toje stotyje vyksta ir įvykdoma. Atliekant vertinimą J. DiFrancesco apklausė daugiau nei 200 žmonių, atstovaujančių organizacijas, kurias galėtų dominti tyrimai mikrogravitacijos sąlygomis. Kai kurie apie TKS žinojo, tačiau neįsivaizdavo, kas stotyje vyksta. „Kiti žinojo, kad moksliniai tyrimai ten atliekami, bet nežinojo kokie“, – sakė „ProOrbis“ atstovė.
CASIS tikisi, kad jų pastangos padės TKS atlikti savo funkciją. Ir, pasak planetų mokslininko bei vyresniojo CASIS patarėjo Alano Sterno, daugiausiai viešumo TKS gali susilaukti iš gana netikėtos pusės – privataus kapitalo kosminių skrydžių pramonės.
Be abejo, tai nėra pirminis komercinių kosminių skrydžių tikslas. Bet net ir tuo atveju tokios bendrovės, kaip „SpaceX“ ir „Orbital Sciences“ turėtų padėti NASA ir partneriams sutaupyti pinigų aprūpinant TKS būtinaisiais ištekliais. Pavyzdžiui, „SpaceX“ tvirtina, kad skrydžių kainą dar galėtų sumažinti dviem trečdaliais – iki 55 mln. dolerių už vieną raketos pakilimą. Suborbitinių skrydžių paslaugas siūlančios bendrovės – „Virgin Galactic“ su savo „SpaceShipTwo“ arba „Zero2Infinity“ su didelio aukščio dujų balionais taip pat galėtų pagerini kosminės stoties padėtį. Gal jos ir nepriartėtų prie TKS orbitos, tačiau, A. Sterno įsitikinimu, jos galėtų sukelti revoliuciją mūsų kosmoso suvokime. Netrukus dėl šių įmonių visi vėl svajos apie tarpplanetines keliones.
Dar svarbiau tai, kad mokslininkai jau rikiuojasi į eilę dėl vietų pastarųjų bendrovių skraidančiuose aparatuose. Southwest tyrimų institutas (JAV) rezervavo bilietų už 1,6 mln. JAV dolerių „SpaceShipTwo“ ir „XCOR Aerospace“ aparatuose, kad šio instituto mokslininkai galėtų rinkti duomenis per kelias nesvarumo minutes. Toks nedidelių kaštų kosminių skrydžių poreikis ilgainiui gali tapti nuolatine paklausia paslauga, mokslininkams suteikiančia galimybę išbandyti savo idėjas prieš pateikiant paraiškas atlikti eksperimentą TKS. Šiokia tokia kosminio skrydžio patirtis turėtų padėti jiems įgyti pirmenybę prieš kitus pretendentus. „Kol kas nesame pratę galvoti apie suborbitinius kosminius skrydžius. Jų įtaka bus milžiniška“, – teigė A. Sternas.
Jeigu stoties vadybininkai sugebės pasinaudoti kosminių skrydžių entuziazmu ir pasimokys iš praeities klaidų, jų neseniai užbaigta laboratorija tikrai gali išnaudoti savo potencialą. Ir juos dirbti uoliau galbūt paskatins tai, kad nors pasaulyje yra daugybė brangių ir prabangių tyrimų įstaigų, tik vieną iš jų visas pasaulis gali stebėti kiekvieną dieną.
