Artykuł przygotowali członkowie zespołu Innspace w ramach współpracy z marką HOYA
11 września stowarzyszenie entuzjastów kosmosu Innspace przeprowadziło pierwszą w swojej karierze misję stratosferyczną. Innstrato-2 została zrealizowana w ramach współpracy z firmą HOYA Lens Poland, która wspiera grupę młodych naukowców już od roku. Do stratosfery zostały wysłane między innymi soczewki okularowe marki HOYA, w celu przetestowania ich skuteczności pod względem ochrony przed promieniowaniem UV. Misja zakończyła się sukcesem! Pęknięcie powłoki balonu stratosferycznego nastąpiło na wysokości 33 km, przekraczając tym samym warstwę ozonową naszej planety.
Członkowie grupy Innspace są zafascynowani kosmosem w każdej jego postaci. W swoich szeregach zrzeszają przedstawicieli takich dziedzin jak inżynieria, robotyka, architektura, a także medycyna i biotechnologia. Eksperyment w stratosferze łączący zainteresowania członków zespołu był więc tylko kwestią czasu. Młodzi naukowcy przygotowywali się do przeprowadzenia misji stratosferycznej od kilku miesięcy – poszerzając wiedzę na temat stratosfery, kompletując sprzęt, a także biorąc udział w specjalnych szkoleniach dotyczących budowy kapsuły oraz organizacji i kosztorysu misji balonowej.
„To już druga nasza misja w ostatnim czasie. Kilka tygodni temu przeprowadziliśmy misję testową, która miała pomóc nam przetestować sprzęt i wyeliminować ewentualne niedociągnięcia. Innstrato-2 leciało więc już dokładnie przygotowane.” – mówi Piotr Torchała, koordynator projektu.
Dlaczego warto przeprowadzać misje stratosferyczne?
Agencje oraz organizacje kosmiczne takie jak NASA od lat wykorzystują podobne eksperymenty w celu przetestowania możliwości życia w warunkach stratosferycznych.
Ziemska stratosfera jest bardzo zimna, sucha, napromieniowana i oligotroficzna, co sprawia, że może ona stanowić analog powierzchni Marsa i być wykorzystywana do testów biologicznych. Testowanie mikroorganizmów w warunkach przypominających te panujące na czerwonej planecie może dostarczyć nam wiedzy na temat tego, co i w jakiej ilości może dotrzeć z nami na Marsa jako tzw. pasażer na gapę, a także ułatwić nam planowanie przyszłych badań mikrobiologicznych na tej planecie.
Przeprowadzono szereg eksperymentów rakietowych oraz balonowych mających na celu zbadanie szans przeżycia mikroorganizmów w warunkach stratosferycznych . Zaobserwowano, że mikroorganizmy wyniesione do stratosfery zagrożone są przede wszystkim promieniowaniem UV i EUV. Rosnącym zainteresowaniem cieszą się także badania z wykorzystaniem komórek zwierzęcych. W celu prawidłowego zaprojektowania eksperymentu stratosferycznego niezbędne jest użycie prób eksponowanych na wszystkie warunki ekstremalne, a także prób osłoniętych skutecznie przed promieniowaniem UV.
„Promieniowanie UV jest szkodliwe także dla człowieka. Przyczynia się do wzrostu ryzyka zachorowania na nowotwory skóry (niebarwnikowy rak skóry, rak podstawnokomórkowy, rak kolczystokomórkowy oraz czerniak złośliwy skóry). Ponadto nadmiar promieniowania UV może powodować pogorszenie widzenia poprzez uszkodzenie fotoreceptorów narządu wzroku. U osób starszych dodatkowo może powodować szybszy rozwój zaćmy i zwyrodnienia plamki żółtej. – dodaje Arkadiusz Kołodziej, członek Innspace odpowiedzialny za kwestie medyczne i biologiczne.
Cele misji Innstrato-2
Celem pierwszorzędowym Innstrato-2 było sprawdzenie wpływu warunków stratosferycznych (w szczególności temperatury oraz promieniowania UV) na prawidłowe funkcjonowanie soczewek marki HOYA, a przede wszystkim ich możliwości ochrony przed szkodliwym promieniowaniem UV. Ponadto, dzięki przeprowadzonym próbom zespołowi udało się opracowanie protokołu przeprowadzenia przyszłych badań stratosferycznych, który przyda się do przyszłych eksperymentów np. biologicznych.
„Test niezbędnego sprzętu w Innstrato-2 pozwoli podejmować lepsze wybory podczas organizacji podobnych misji.” – dodaje Piotr Torchała.
Soczewki
W eksperymencie brały udział 3 soczewki okularowe marki HOYA. Jedną z nich była soczewka bez powłok antyrefleksyjnych o współczynniku załamania światła 1.50 o konstrukcji sferycznej, drugą z nich była soczewka wykonana z materiału o podwyższonej wytrzymałości mechanicznej Trivex – HOYA PNX o współczynniku załamania światła 1.53 oraz soczewka HOYA Sensity 2 z powłoką Hi Vision LongLife UV Control o współczynniku załamania światła 1.60, które na Ziemi spełniają swoją rolę w ochronie przed promieniowaniem UV.
W kapsule zamontowane zostały czujniki światła UV, których zadaniem była identyfikacja ilości oraz długości transmitowanych promieni światła.
W warunkach ziemskich wszystkie soczewki o współczynniku załamania światła wyższym niż 1.50, czyli m.in. soczewki organiczne o indeksie 1.53, 1.60, 1.67 i 1.74 chronią użytkowników okularów przed szkodliwym wpływem promieniowania UV na wzrok. Niewiele osób zdaje sobie sprawę z tego, jak bardzo jest to ważne. Ochrona przed światłem UV wskazana jest nie tylko w słoneczne, ale także w pochmurne dni – kiedy poziom światła ultrafioletowego również jest wysoki – mówi Agnieszka Szopa, ekspert firmy HOYA.
Materiały wykorzystane do produkcji soczewek marki HOYA były testowane w warunkach ziemskich. Po zdaniu egzaminu w stratosferze mogłyby posłużyć do budowy odpowiednich kapsuł chroniących próby biologiczne przed promieniowaniem UV. Co więcej, mogłyby również zostać wykorzystane do testowania najnowszych czujników promieniowania UV o różnych długościach fali.
Wybiegając także nieco w przyszłość, dane zdobyte podczas takich testów posłużyłyby do produkcji jeszcze bardziej wytrzymałych materiałów możliwych do wykorzystania w ekstremalnych warunkach kosmicznych. Tak skonstruowane materiały mogą okazać się w przyszłości kluczowe także dla ochrony narządu wzroku astronautów kolonizujących nowe ciała niebieskie, gdyż już dziś wiadomo, że są oni narażeni na poważne zaburzenia widzenia związane z ekspozycją na różnego rodzaju promieniowanie.
Jakie dalsze plany?
Stowarzyszenie Innspace lubi wychodzić ze swojej strefy
komfortu i próbować nowych rzeczy. To zdecydowanie nie ostatni projekt w
stratosferze, grupa ma już pomysł na jeszcze bardziej zaawansowane badania, o
których usłyszeć więcej będzie można na wiosnę kolejnego przyszłego roku.
