Na pomezí simulace a oběžné dráhy: Postřehy z okraje pilotovaných vesmírných letů

Matej Poliaček

Letový dispečer modulu Columbus na ISS

15. října 2025

Je trochu surrealistické sledovat člena posádky, jak se vznáší na obrazovce, a zároveň vědět, že za pár hodin budete plánovat jeho další experiment nebo údržbu palubních systémů. Stejně zvláštní je nacvičovat aktivity mimo vesmírnou stanici v simulovaném měsíčním kráteru na bývalé polské letecké základně.

Posledních pár let jsem strávil přepínáním mezi reálným a simulovaným životem: od podpory laboratoře Columbus agentury ESA na Mezinárodní vesmírné stanici až po život v izolaci v analogických habitatech, chůzi ve skafandrech určených pro Mars nebo navrhování mikrogravitačních experimentů pro parabolické lety. V jádru všeho je otázka: Jak umožníme lidem efektivně žít a pracovat ve vesmíru?

Moje cesta k pilotovaným vesmírným letům nezačala teleskopem ani plakátem astronautů. Začala tiše — u softwaru, modelování systémů a pozemních operačních procedur. Postupem času se simulace stávaly realističtější a odpovědnost větší. Do roku 2023 jsem připravoval týmy na reálný provoz na palubě ISS. Současně jsem si ale také oblékal skafandr a vedl posádku do uzavřeného analogického habitatu v Polsku, kde jsme simulovali lunární život po dobu dvou týdnů za přísných podmínek.

Právě tato směs reálného a nacvičeného utvářela můj dnešní pohled na pilotované vesmírné lety.

Od analogů k oběžné dráze: Propojení simulací a vesmírných misí

Moje první účast na analogických misích, například projekt LEARN v roce 2018, byla klíčová pro získání mé současné pozice v řídicím středisku Columbus (Col-CC) poblíž Mnichova. V Col-CC jsem začínal jako člen týmu STRATOS, který odpovídá za sledování a řízení energetických, tepelných a environmentálních subsystémů modulu Columbus, a také jeho datových, vizuálních a komunikačních systémů.

Postupně jsem postoupil na pozici letového ředitele, kde jsem dohlížel na bezpečný provoz modulu Columbus a spolupracoval s mezinárodními týmy na podporu cílů Mezinárodní vesmírné stanice.

Zatímco jsem se zaměřoval především na reálný provoz na ISS a mikrogravitické výzkumné projekty, jako je RESPIRE, i nadále jsem se aktivně zapojoval do analogických misí — protože jsem si uvědomoval jejich hodnotu pro přípravu budoucích snah o průzkum vesmíru.

Jak správně simulovat: Mise LEARN, 2018

Moje první analogická mise se jmenovala LEARN – dvoutýdenní simulovaná lunární mise na výzkumné stanici LunAres v polské Piłe. Zúčastnil jsem se jako vědecký důstojník. Byla to formující zkušenost – moje první setkání s úplně izolovaným habitatem, s vnitřní dynamikou posádky a skutečnými stresy spojenými s řízením strukturované mise. Den za dnem v omezeném prostoru.

Tehdy se habitat i mé vlastní chápání operací s posádkou ve vesmíru teprve vyvíjely. Měli jsme postupy, ale mnoho z nich bylo nutně flexibilních. Velká část našeho přínosu misi spočívala ve zpětné vazbě: zlepšování rozvrhů, revizi protokolů a pomoci s utvářením praktických aspektů budoucích misí. Hodnota analogických misí je v iteraci — a bylo zjevné, že jsme součástí iterativního procesu.

Nebyla to práce, která by vypadala lákavě, ale byla zásadní. Když se ohlédnu zpět, tahle mise mi dala praktickou představu o tom, co znamená simulovat vesmír — nejen technicky, ale i společensky. Odešel jsem s více otázkami než odpověďmi — a to se ukázalo být přesně tím, co jsem potřeboval.

Velení s kontextem: NIKE-I, 2023

O pět let později jsem se do LunAres vrátil — tentokrát jako velitel.

V té době jsem byl hluboce zapojen do práce v řídícím středisku Columbus, kde jsem v reálném čase podporoval provoz laboratoře ESA na palubě Mezinárodní vesmírné stanice. Tato zkušenost zásadně změnila můj přístup k projektu NIKE-I. Měl jsem jasnější představu o tom, jak jsou posádky podporovány ze Země, jaký typ dokumentace a plánování má smysl a jak úkoly strukturovat tak, aby lidé mohli prosperovat v náročném a rutinním prostředí.

Projekt NIKE-I se od LEARNu lišil i v dalších ohledech. Využívali jsme skutečné vesmírné experimenty – například experiment MEDUSA, v němž jsme monitorovali mikrobiom v našem izolovaném prostředí, abychom získali referenční data k jeho obdobě na ISS. Na ISS byl tento experiment znám jako „Dotýkání se povrchů“ a zodpovídal za něj německý astronaut Matthias Maurer. Mise nebyla jen zkouška; přinášela data a poznatky pro probíhající výzkum. Jeden výstup do simulovaného otevřeného prostoru (EVA) jsme koordinovali s letovým ředitelem mise Columbus – jedním z mých kolegů – za využití komunikačních struktur upravených podle protokolů ISS. Tento scénář později přímo ovlivnil vývoj operační koncepce pro lunární analogické zařízení LUNA, které spravují ESA a DLR (Německá vesmírná agentura).

Nepředstírali jsme, že jsme na Měsíci. Cvičili jsme, jak připravit ostatní, aby se tam mohli vydat.

Podpora v terénu: AMADEE-24, 2024

Několik měsíců předtím, než jsem se stal certifikovaným letovým ředitelem, jsem se zapojil do analogické simulace Marsu AMADEE-24 – ne jako analogický astronaut, ale jako člen týmu GOST, nasazeného v terénu v Arménii.

GOST – tým pro podporu pozemních operací – pracuje v zákulisí. Zajišťujeme bezpečnost, logistiku a připravenost na experimenty, aniž bychom se dostali do kontaktu s analogickými astronauty. V misi jako AMADEE-24, která probíhala podle přísných izolačních protokolů s 10minutovým simulovaným zpožděním komunikace, to znamenalo dlouhé hodiny práce v odlehlém terénu, řešení neočekávaných problémů s infrastrukturou a udržování iluze autonomie posádky.

Místo vybral geologický tým, protože krajina připomínala části Marsu. Operační model se podobal reálným planetárním misím. Naším úkolem bylo udržet simulaci funkční a bezpečnou, aniž bychom byli vidět. Dalo mi to nový pohled na analogickou práci — nejen na to, co znamená simulovat vesmírnou misi, ale i kolik neviditelného úsilí je třeba, aby měla tato simulace smysl. Byla to také dobrá připomínka toho, jak dlouhá cesta je ještě před námi — protože skutečné astronauty na Marsu nebude nikdo „ze zákulisí“ hlídat. Je tedy stále třeba udělat mnoho práce, abychom zajistili, že budoucí astronauti na Měsíci, Marsu a jinde budou v bezpečí.

Mikrogravitace jako realita: Projekt RESPIRE, 2024

My most recent, and arguably the most exciting project has been RESPIRE, the Repeatable Experiment for Simulation of Particles from Inhaler in REduced Gravity. It’s a microgravity research project with the goal of studying aerosol behaviour in weightlessness – an area relevant for both space medicine and terrestrial health applications.

Mým nejnovějším a snad i nejvíce vzrušujícím projektem byl RESPIRE (opakovatelný experiment pro simulaci částic z inhalátoru v mikrogravitaci). Jde o výzkumný projekt v podmínkách mikrogravitace, zaměřený na studium chování aerosolů ve stavu beztíže — oblasti důležité jak pro vesmírnou medicínu, tak i pro pozemské zdravotnické aplikace.

Projekt začal jednoduchou, ale špatně pochopenou otázkou: Jak se chovají vdechované částice v prostředí bez gravitace? Tato otázka je obzvlášť důležitá pro lidi s astmatem. Pokud pošleme do vesmíru někoho s astmatem, může se spolehnout na běžný inhalátor z lékárny? Abychom našli odpověď, navrhli a sestrojili jsme samostatný experiment pro parabolický let. To zahrnovalo vše – od návrhu operačního konceptu, mechanické a elektrické integrace až po dokončení veškeré bezpečnostní dokumentace požadované společností Zero Gravity Corporation.

Experiment se uskutečnil během speciálního letu v sérii parabol v mikrogravitaci. Každé okno beztížného stavu trvalo jen asi 20 sekund. Abych z těchto krátkých úseků vytěžil maximum, muselo být vše přesně načasováno a provedené. To znamenalo, že jsem si celý let musel dopředu nacvičit doma, abych plně porozuměl všem pohybům v prostředí 1g. Zahrnovalo to nejen simulované průběhy experimentu, ale i nácvik toho, co dělat během fází hypergravitace – tedy když se letadlo vynořuje z volného pádu a jeho pasažéři zažívají přetížení kolem 1,8g. V praxi to znamenalo přejít z pozice čelem k experimentu do polohy vleže vedle něj a připravit si vybavení na další parabolu.

 

Zvlášť obohacující byla komplexní povaha mého zapojení – od koncepce výzkumu až po finální provedení a sběr dat. Byla to vzácná příležitost projít si cestu od abstraktního plánování až k praktickému provedení v reálném prostředí mikrogravitace – a propojit tak své zkušenosti s provozem ISS s výzvami vědecké práce za letových podmínek.

Závěr: Jak zůstat „nohama na zemi“ při dosahování oběžné dráhy

Ve všech těchto projektech – analogických misích, reálných operacích, parabolickém výzkumu – je jednotícím prvkem člověk. To, jak se přizpůsobuje, jedná a řeší problémy v neznámém prostředí s pevně danými omezeními.

Být součástí letového týmu během živé mise na ISS vám dá jedinečný vhled do komplexity vesmírného provozu. Stejně jako vedení simulace poruchy skafandru při EVA testu nebo koordinace logistiky v odlehlém terénu. Tyto zkušenosti nejsou oddělené – vzájemně se doplňují.

Pilotované lety do vesmíru nejsou binárním konceptem „reálné“ versus „analogy“ – je to kontinuum. A někde v tomto prostoru jsem našel svůj profesní domov. Tiše přepínám mezi simulací a oběžnou dráhou, mezi daty a lidmi – a neustále se učím, co vše je třeba, aby lidé mohli pracovat i mimo Zemi.