Na pomedzí simulácie a obežnej dráhy: Postrehy z okraja vesmírnych letov s posádkou

Matej Poliaček

Letový dispečer modulu Columbus na ISS

15. októbra 2025

Je trochu sureálne sledovať člena posádky, ako sa vznáša po obrazovke, pričom viete, že o pár hodín budete plánovať jeho ďalší experiment alebo údržby letových systémov. A rovnako zvláštne je nacvičovať si aktivity mimo vesmírnu stanicu v simulovanom mesačnom kráteri na bývalej poľskej leteckej základni.

Posledných pár rokov som strávil prepínaním medzi reálnym a simulovaným životom: od podpory laboratória Columbus agentúry ESA na Medzinárodnej vesmírnej stanici až po život v izolácii v analógových biotopoch, chôdzu v oblekoch určených pre Mars alebo navrhovanie experimentov s mikrogravitáciou pre parabolické lety. V jadre toho všetkého je otázka: Ako umožníme ľuďom efektívne žiť a pracovať vo vesmíre?

Moja cesta k ľudským vesmírnym letom sa nezačala ďalekohľadom ani plagátom astronautov. Začala potichu, softvérom, modelovaním systémov a procedúrami pozemného riadenia. Postupom času sa simulácie stali realistickejšími a zodpovednosť väčšia. Do roku 2023 som pripravoval tímy na operácie v reálnom čase na palube ISS. Zároveň som si aj zapínal skafander a viedol posádku do uzavretého analógového biotopu v Poľsku, kde som mal za úlohu simulovať lunárny život počas dvoch týždňov za prísnych podmienok.

Práve táto zmes medzi skutočného a nacvičeného formovala môj dnešný pohľad na vesmírne lety s ľudskou posádkou.

Od analógov k obežnej dráhe: Prepojenie simulácií a vesmírnych letov

Moja skorá účasť na analógových misiách, ako napríklad projekt LEARN v roku 2018, bola kľúčová pre zabezpečenie mojej súčasnej pozície v riadiacom centre Columbus (Col-CC) neďaleko Mníchova. V Col-CC som začínal ako súčasť tímu STRATOS, zodpovedného za monitorovanie a riadenie energetických, tepelných a environmentálnych subsystémov modulu Columbus, ako aj jeho dátových, vizuálnych a komunikačných systémov.

Postupom času som postúpil na pozíciu letového riaditeľa, kde som dohliadal na bezpečné vykonávanie operácií v rámci modulu Columbus a kooperoval s medzinárodnými tímami na podporu cieľov Medzinárodnej vesmírnej stanice. Zatiaľ čo moje zameranie sa presunulo predovšetkým na operácie ISS v reálnom čase a výskumné projekty v mikrogravitácii, ako RESPIRE, aj naďalej som sa paralelne zapájal do analógových misií, uvedomujúc si ich hodnotu pri príprave na budúce úsilie o prieskum vesmíru.

Ako správne simulovať: Misia LEARN, 2018

Moja prvá analógová misia sa volala LEARN – dvojtýždňová simulovaná lunárna misia na výskumnej stanici LunAres v poľskej Piłe . Pripojil som sa k nej ako vedecký dôstojník. Bola to formujúca skúsenosť, moje prvé stretnutie s úplnou izolovaným biotopom, vnútornou dynamikou posádky a skutočnými stresmi spojenými s vedením štruktúrovanej misie. Deň za dňom v obmedzenom priestore.

V tom čase sa biotop aj moje vlastné chápanie operácií s posádkou v kozmických priestoroch stále vyvíjali. Mali sme postupy, ale mnohé z nich boli z núdze flexibilné. Veľká časť nášho prispenia k misii mala formu spätnej väzby: zlepšovanie harmonogramov, revízia protokolov a pomoc pri formovaní praktických aspektov budúcich misií. Hodnota analógových misií spočíva v iterácii a bolo jasné, že sme súčasťou iteratívneho procesu.

Nebolo to príťažlivé, ale bolo to zásadné. Keď sa obzriem späť, táto misia mi dala praktickú predstavu toho, čo znamená simulovať vesmír – nielen technicky, ale aj spoločensky. Odišiel som s viac otázkami ako odpoveďami, čo sa ukázalo byť presne to, čo som potreboval.

Velenie s kontextom: NIKE-I, 2023

O päť rokov neskôr som sa vrátil do LunAres. Tentoraz ako veliteľ.

V tom čase som bol hlboko ponorený do práce v riadiacom centre Columbus, kde som podporoval operácie laboratória ESA na palube Medzinárodnej vesmírnej stanice v reálnom čase. Táto skúsenosť zásadne zmenila môj prístup k projektu NIKE-I. Mal som jasnejšiu predstavu o tom, ako sú posádky podporované zo zeme, aké druhy dokumentácie a plánovania majú zmysel a ako štruktúrovať úlohy tak, aby ľudia mohli prosperovať v napätom a rutinnom prostredí.

Projekt NIKE-I sa od projektu LEARN líšil aj v iných ohľadoch. Využili sme skutočné vesmírne experimenty – napríklad experiment MEDUSA, v ktorom sme monitorovali mikrobióm v našom izolovanom prostredí, aby sme poskytli referenčné údaje z terénu jeho náprotivku na ISS. Na ISS sa experiment nazýval „Dotýkanie povrchov“ a bol zaň zodpovedný nemecký astronaut Matthias Maurer. Misia nebola len skúškou; prispievala údajmi a poznatkami k prebiehajúcemu výskumu. Jeden výstup do otvoreného vesmíru (EVA) bol koordinovaný s letovým riaditeľom misie Columbus – jedným z mojich kolegov – pomocou komunikačných štruktúr adaptovaných z protokolov ISS. Tento scenár neskôr priamo ovplyvnil vývoj operačnej koncepcie pre lunárne analógové zariadenie LUNA, ktoré spravujú ESA a DLR (Nemecká vesmírna agentúra).

Nepredstierali sme, že sme na Mesiaci. Cvičili sme, ako pripraviť ostatných na to, aby tam išli.

Podpora v teréne: AMADEE-24, 2024

Niekoľko mesiacov predtým, ako som sa stal certifikovaným letovým riaditeľom, som sa pripojil k analógovej simulácii Marsu AMADEE-24 – nie ako analógový astronaut, ale ako člen tímu GOST , nasadeného v teréne v Arménsku.

GOST, tím podpory pozemných operácií, koná v zákulisí. Pracujeme na zaistení bezpečnosti, logistiky a pripravenosti na experimenty bez toho, aby nás analógoví astronauti videli. V misii ako AMADEE-24, ktorá prebiehala za platnosti protokolov úplnej izolácie s 10-minútovým simulovaným oneskorením signálu, to znamenalo dlhé hodiny práce v odľahlom teréne, riešenie neočakávaných problémov s infraštruktúrou a udržiavanie ilúzie autonómie posádky.

Miesto vybral geologický tím, pretože krajina pripomínala časti Marsu. Operačný model sa podobal modelom skutočných planetárnych misií. Našou úlohou bolo udržať simuláciu funkčnú a bezpečnú bez toho, aby sme boli videní. Dalo mi to nový pohľad na analógovú prácu. Nielen to, čo znamená simulovať vesmírny let, ale aj to, koľko neviditeľného úsilia je nevyhnutné na to, aby bola táto simulácia zmysluplná. Bola to tiež dobrá pripomienka cesty, ktorá je ešte pred nami, pretože skutočných astronautov na Marse v teréne nikto nesleduje. Stále je preto potrebné urobiť veľa práce, aby sa zabezpečilo, že budúci astronauti na Mesiaci, Marse a inde budú v bezpečí.

Mikrogravitácia ako realita: Projekt RESPIRE, 2024

Mojím najnovším a pravdepodobne najvzrušujúcejším projektom bol RESPIRE  (opakovateľný experiment pre simuláciu častíc z inhalátora v zníženej gravitácii). Ide o výskumný projekt v mikrogravitácii s cieľom študovať správanie aerosólov v beztiažovom stave, oblasti relevantnej pre vesmírnu medicínu aj pozemské zdravotnícke aplikácie.

Projekt sa začal jednoduchou, ale nedostatočne chápanou otázkou: ako sa správajú vdýchnuté častice v neprítomnosti gravitácie? Táto otázka je obzvlášť dôležitá pre ľudí s astmou. Ak pošleme niekoho s astmou do vesmíru, bude sa môcť spoľahnúť na bežný inhalátor z lekárne? Aby sme na ňu odpovedali, navrhli a zostrojili sme samostatný experiment pre parabolický let. To zahŕňalo všetko od definovania konceptu prevádzky, mechanickej a elektrickej integrácie až po dokončenie kompletnej bezpečnostnej dokumentácie požadovanej spoločnosťou Zero Gravity Corporation . Celá filozofia dizajnu bola nízkonákladová a svojpomocná. S použitím čo najväčšieho počtu bežne dostupných komponentov a výrobou všetkého ostatného, čo bolo príliš zákazkové, doma pomocou 3D tlače.

Experiment sa uskutočnil počas špeciálneho letu v sérii parabol v beztiažovom stave. Každé okno mikrogravitácie bolo krátke: približne 20 sekúnd. Aby som z tohto krátkeho obdobia vyťažil maximum, muselo byť všetko presne načasované a vykonané. To znamenalo, že som si musel celý let nacvičiť doma, aby som plne pochopil všetky pohyby za známych podmienok 1g. To zahŕňalo nielen vykonávanie simulovaných priebehov experimentu, ale aj precvičovanie toho, čo robiť počas hypergravitačných častí letu – t. j. keď sa lietadlo spamätáva z voľného pádu spôsobujúceho beztiažový stav a jeho pasažieri pociťujú zrýchlenie približne 1,8g. V praxi to znamenalo prejsť z polohy čelom k experimentu do polohy ľahnúť si vedľa neho a pripraviť si vybavenie na ďalšiu parabolu.

Obzvlášť obohacujúcou bola komplexná povaha môjho zapojenia: od koncepcie výskumu až po konečnú realizáciu a zber údajov. Bola to vzácna príležitosť prejsť od abstraktného plánovania k praktickým operáciám v reálnom prostredí mikrogravitácie a prepojiť tak moje skúsenosti s prevádzkou ISS s výzvami vykonávania vedy za letových podmienok.

Záver: Ako zostať „pri zemi“ pri dosahovaní obežnej dráhy

Vo všetkých týchto projektoch, analógových misiách, operáciách v reálnom čase, parabolickom výskume sú zjednocujúcim prvkom ľudia. Ako sa prispôsobujú, konajú a riešia problémy v neznámom prostredí s nemeniteľnými obmedzeniami.

Byť súčasťou tímu riadenia letu počas živej misie na ISS vám dáva určitý pohľad na komplexnosť. Rovnako ako navigácia pri simulovanej poruche obleku počas testu EVA alebo koordinácia logistiky v teréne na vzdialenom mieste. Nie sú to samostatné skúsenosti. Navzájom sa dopĺňajú.

Pilotované vesmírne lety nie sú binárnym pojmom „reálne“ verzus „analógové“; je to kontinuum. A niekde v tomto priestore som našiel profesionálny domov. Potichu prepínam medzi simuláciou a obežnou dráhou, medzi dátami a ľuďmi a neustále sa učím, čo je potrebné na to, aby ľudia mohli pracovať aj mimo Zeme.