Tkanki miękkie, misja kosmiczna i diagnostyka dzięki AI – w ramach polskiego eksperymentu na ISS

Astro Performance (Mollis Textus) to jeden z 13 eksperymentów w ramach polskiej misji technologiczno-naukowej IGNIS na Międzynarodową Stację Kosmiczną (ISS). Start załogi Ax-4 – z polskim astronautą projektowym Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) dr. Sławoszem Uznańskim-Wiśniewskim – zapowiedziano na "nie wcześniej niż w maju".

Głównym celem eksperymentu Astro Performance (Mollis Textus) jest ocenia wpływu misji kosmicznej na układ mięśniowo-szkieletowy, zwłaszcza na tkanki miękkie astronautów.

"Myśląc o misji kosmicznej, mam na myśli zarówno wpływ mikrograwitacji, który w tym przypadku będzie ograniczony do dwóch tygodni pobytu na ISS, ale też całe przygotowania, jak i późniejszy okres rekonwalescencji. Warto pamiętać, że nie tylko sama misja, ale właśnie też ten okres bardzo aktywnego przygotowania jest potężnym stresem dla układu ruchu astronautów, przez co różne jego aspekty, np. wydolność czy ogólna kondycja, mogą ulegać degradacji" – powiedział PAP koordynator eksperymentu dr Norbert Kapiński z firmy Smarter Diagnostics – spółki spin-off Uniwersytetu Warszawskiego.

Podkreślił, że do interpretacji danych diagnostycznych badacze stosują metody sztucznej inteligencji.

"Nasze wyniki mają w przyszłości przysłużyć się do optymalizacji protokołu przygotowywania astronautów – albo i turystów kosmicznych – na tego rodzaju wyprawy" – dodał.

Na co dzień Norbert Kapiński – wraz z drugim współzałożycielem spółki, Bartoszem Boruckim – zajmuje się aplikowaniem algorytmów sztucznej inteligencji do praktyki, skupiając się na układzie mięśniowo-szkieletowym. "Łączymy różne dane, istotne z punktu widzenia monitorowania pracy tego układu. Wykorzystujemy zdjęcia radiologiczne (rezonans magnetyczny), wyniki badań krwi, składu ciała, oceny funkcjonalności. Te wszystkie aspekty mają wpływ na działanie naszego układu ruchu" – powiedział.

Następnie badacze interpretują te dane z wykorzystaniem dużych sieci neuronowych. "Dzięki nowoczesnym metodom możemy znajdować w szerokim kontekście danych pewne wzorce, które są nieoczywiste, i je interpretować w sposób spersonalizowany: dla konkretnej osoby. Na tej podstawie definiujemy możliwie najlepsze programy przygotowania motorycznego, diety, suplementacji np. dla sportowców" – tłumaczy Kapiński.

Takie dane badacze zebrali już od dwóch astronautów, którzy tworzą załogę Ax-4. Badania odbyły się w Warszawie i okolicach, w lutym 2025. Przebadaliśmy astronautów holistycznie, cały proces trwał prawie 8 godzin. Na marginesie, znalezienie takiej ilości dostępnego czasu w napiętym kalendarzu astronautów było wyzwaniem" – powiedział.

Dodał, że podobne badanie zostanie przeprowadzone po zakończeniu misji. "Po kilku tygodniach, maksymalnie miesiącach, astronauta powinien wrócić do swojej wcześniejszej formy. Czy tak jest – zmierzymy" – zapowiedział.

Teraz zebrane dane są analizowane. "Jest ich dość dużo, a poza tym zbieramy je w bardzo obszernym protokole" – podkreślił badacz.

Wyniki zostaną porównane z analizami badań grupy referencyjnej, liczącej 10 osób – podobnych fizjologicznie do astronautów (m.in. pod względem rasy, płci, wieku biologicznego i chronologicznego) i dbających o swój układ ruchu.

Dlaczego – w ocenie badacza – taki eksperyment ma znaczenie? "Z roku na rok liczba ludzi wysyłanych w kosmos rośnie. W perspektywie budowy nowych, komercyjnych stacji kosmicznej, bazy na Księżycu, a kiedyś i na Marsie, ta liczba będzie rosnąć jeszcze bardziej. Jednocześnie trzeba będzie tych ludzi przygotowywać na takie wyzwania. Nie wszyscy będą tak dobrymi fizycznie kandydatami, jak dzisiejsi astronauci, stąd potrzeba narzędzi, które dość szybko zinterpretują nam pewne dane medyczne i niemedyczne, i pomogą lepiej się przygotować – tutaj w kontekście układu ruchu” – powiedział Kapiński.

Pytany o to, jakie okoliczności zachęciły go do aplikowania w konkursie na eksperymenty w ramach polskiej misji, odpowiedział, że już wcześniej myśleli w firmie, aby zakres swoich badań rozszerzyć np. na służby mundurowe czy astronautów właśnie.

"Niedługo po tym ogłoszono, że dr Uznański-Wiśniewski jest wstępnym kandydatem do misji kosmicznej. Pozwoliłem sobie skontaktować się z nim poprzez media społecznościowe i zapytałem, czy takiego rodzaju projekt byłby ciekawy. Odpisał krótko, że jak najbardziej i podesłał link do możliwości aplikowania. I tak skończyliśmy jako jedni z wybranej trzynastki" – opowiadał Norbert Kapiński.

Dodał, że do pracy jest również zmotywowany prywatnie, ponieważ jednym z jego marzeń jest zobaczenie przynajmniej krzywizny Ziemi z kosmosu.

Misja Ax-4 będzie komercyjną załogową wyprawą realizowaną przez Axiom Space. Udział Polaka w tej misji to rezultat umowy podpisanej między Ministerstwem Rozwoju i Technologii a Europejską Agencją Kosmiczną (ESA) na przygotowanie i przeprowadzenie polskiej misji naukowo-technologicznej IGNIS. W przygotowaniach bierze udział także Polska Agencja Kosmiczna (POLSA) jako agencja wykonawcza MRiT.

Załogę Ax-4 tworzą: Peggy Whitson (USA) – dowódczyni; Sławosz Uznański-Wiśniewski (Polska/ESA) – specjalista; Shubhanshu Shukla (Indie) – pilot oraz Tibor Kapu (Węgry) – specjalista. Start oficjalnie jest zaplanowany na nie wcześniej niż w maju; nieoficjalnie będzie to najprawdopodobniej na przełomie maja i czerwca. Astronauci polecą na ISS rakietą Falcon 9 firmy SpaceX, która wyniesie na orbitę kapsułę załogową Dragon z należącego do NASA Kennedy Space Center na Florydzie. Astronauci spędzą na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej 14 dni.(PAP)

Agnieszka Kliks-Pudlik

akp/ zan/ ktl/