Status trzynastu eksperymentów realizowanych w ramach misji IGNIS

Status eksperymentów z misji IGNIS na koniec października 2025.

Misja Axiom-4 (AX-4) zakończyła się 15 lipca 2025 roku o godzinie 11:31 CEST. W składzie czteroosobowej załogi misji AX-4 znalazł się Polak – Sławosz Uznański-Wiśniewski – drugi astronauta z naszego kraju. Celem lotu były badania na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). Misja łącznie trwała 20 dni 2 godziny i 59 minut. Lot polskiego astronauty miał przede wszystkim wymiar badawczo-rozwojowy – na pokładzie wykonano 13 eksperymentów technologicznych. Misja zakończyła się dużym sukcesem – Sławosz Uznański-Wiśniewski wykonał ponad 125 % zaplanowanych badań (wliczając w to dodatkowe eksperymenty przygotowane przez Europejską Agencję Kosmiczną).

Polska Agencja Kosmiczna (POLSA) przedstawiła 27 października status trzynastu eksperymentów, które były (i nadal są!) wykonywane. Oto status poszczególnych eksperymentów:

EEG Neurofeedback

Eksperyment przebiegł według planu, a procedury na ISS zostały zrealizowane w wymiarze ponad 100%. Przed oraz po locie zostały przeprowadzone testy mierzące pojemność przestrzennej pamięci roboczej (CORSI) oraz mierzące skupioną uwagę długoterminową (SIGNAL). Zostały również przeprowadzone testy psychologiczne oraz pomiary sygnałów EMG z wybranych grup mięśniowych. Wyniki uzyskane w trakcie eksperymentu poddane są obecnie analizie statystycznej. Uzyskane wyniki
badań są w ostatnim stadium analizy statystycznej. Na chwilę obecną możemy potwierdzić skuteczność interwencji neurofeedbackiem w 25% redukcji stanu zapalnego komórki, 30% obniżeniu odczuwania stresu, podwyższenia funkcji kognitywnych oraz reakcji neurofizjologicznej organizmu.

Wstępne wnioski z analizy będą w październiku 2025 roku. Założenia badawcze, jeżeli zostaną potwierdzone w procedurze statystycznej, mogą pozwolić na podjęcie potencjalnej decyzji o szerokim wykorzystaniu neurofeedbacku w procesie treningowym astronautów. Prowadzone są już zaawansowane rozmowy dotyczące wykorzystania neurofeedbacku w sektorze obronnym – marynarka wojenna, lotnictwo wojskowe.

Choć badania prowadzone były na orbicie, to mogą przynieść realne korzyści na Ziemi – zwłaszcza w środowiskach pełnych stresu i presji. EEG neurofeedback ma potencjał wspierania profesjonalistów pracujących w warunkach wysokiego stresu, poprawiając zdolność koncentracji, uczenia się oraz radzenia sobie ze stresem.

Human Gut Microbiota

Eksperyment jak do tej pory przebiega poprawnie. Próbki pobrane na
Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) dotarły już do zespołu badawczego w Warszawie i są poddawane analizie. Eksperyment wciąż trwa – ostatnie próbki potrzebne do badań mają zostać pobrane pod koniec października 2025 roku.

Wyniki eksperymentu są spodziewane w pierwszym kwartale 2026 r. i na ich podstawie planowane są w przyszłym roku publikacje naukowe oraz
popularnonaukowe. Podczas zajęć z przedmiotu Astrobiologia na kierunku Inżynieria Satelitarna i Kosmiczna w WAT studenci są na bieżąco informowani o przebiegu eksperymentu, procesach badania próbek i analizy bioinformatycznej uzyskanych wyników.

Badania te mogą pomóc osobom pracującym w warunkach silnego stresu, takich jak służby mundurowe czy personel medyczny, wspierając rozwój nowych terapii oraz działań profilaktycznych. Mogą także inspirować młode pokolenie do zainteresowania biotechnologią, medycyną i naukami kosmicznymi, a w przyszłości – do wyboru ścieżki kariery w tych dziedzinach.

Scalable Radiation Monitor (RADMON on ISS)

Instrument – Skalowalny Detektor Promieniowania – został zainstalowany przez polskiego astronautę na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). Aktualnie instrument mierzy poziom promieniowania wewnątrz europejskiego modułu Columbus, a wyniki pomiarów z ISS są przesyłane do polskiej firmy Sigma Labs raz na miesiąc i na bieżąco poddawane analizie.

Regularne zbieranie danych eksperymentalnych jest kontynuowane, a instrument pozostanie na ISS co najmniej przez rok. Sigma Labs chce poszerzyć eksperyment o drugą fazę, polegającą na instalacji detektora na zewnątrz ISS. Przetestowanie urządzenia w takim środowisku pozwoli na pełną komercjalizację oraz skalowanie rozwiązania.

Zbierając dane w czasie rzeczywistym o promieniowaniu i jego wpływach na chipy na orbicie, ten eksperyment pomoże inżynierom projektować bardziej niezawodne systemy elektroniczne do użytku w kosmosie. Oznacza to bezpieczniejsze misje – czy to na orbicie Ziemi, lądowanie na Księżycu, czy eksplorację Marsa. W dłuższej perspektywie będzie również wspierać rozwój inteligentniejszej technologii satelitarnej, która może lepiej nam służyć tutaj na Ziemi.

Stability of Drugs

Próbki zostały zainstalowane na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS).
Eksperyment jest długoterminowy i będzie trwać aż do 2028 r. Równocześnie prowadzony jest naziemny eksperyment referencyjny w analogicznych warunkach temperaturowych. Materiały badawcze będą sprowadzane na Ziemię co roku przez najbliższe 3 lata i badane metodami analizy laboratoryjnej w celu ustalenia zmian w strukturze chemicznej i właściwościach fizycznych leków i polimerów, a także różnic w szybkości uwalniania substancji aktywnych w warunkach in vitro symulujących
środowisko biologiczne.

Pierwsze wyniki będą dostępne po sprowadzeniu z ISS pakietów próbek
przeznaczonych do składowania przez rok i przeprowadzeniu niezbędnych analiz laboratoryjnych. Końcowe rezultaty eksperymentu Stability of Drugs będą dostępne nie szybciej niż pod koniec 2028 roku, po otrzymaniu ostatniej partii próbek. Uzyskane wyniki będą stanowić solidną podstawę do dalszych prac, zarówno badawczych, jak również wdrożeniowych, dzięki powiązaniu chemii (nauk o polimerach) i farmacji z sektorem kosmicznym.

Wyniki eksperymentu mogą przyczynić się do opracowania systemów podawania leków o wydłużonej trwałości, które sprawdzą się nie tylko w kosmosie, ale także na Ziemi. Dzięki możliwości uzyskania kontrolowanego, przedłużonego uwalniania substancji aktywnej z polimerowego nośnika, pozwolą one na projektowanie skuteczniejszych terapii, co może przynieść realne korzyści zarówno astronautom, pacjentom przebywającym w trudnych i odizolowanych warunkach, a także tym osobom, które wymagają stałego lub długotrwałego przyjmowania leków.

Wireless Acoustics

Eksperyment przebiegł zgodnie z planem – wszystkie zaplanowane pomiary zostały wykonane. Instrument osiągnął poziom gotowości technologicznej (TRL 9). Zebrane dane poddano obróbce i analizie przez zespół akustyków na Ziemi, a finalny raport został przekazany do Europejskiej Agencji Kosmicznej.

Raport zawierający prezentację wyników pomiarów hałasu, analizę ankiet
dotyczących doświadczeń użytkowych astronautów oraz diagnostykę wpływu środowiska ISS na funkcjonowanie aparatury zostanie zaprezentowany jesienią bieżącego roku. Rozwiązania wykorzystane w eksperymencie są już wprowadzane na rynek.

Eksperyment przyniósł korzyści astronautom poprzez zapewnienie dokładniejszego oraz wygodniejszego monitorowania hałasu, niezbędnego dla utrzymania ich zdrowia i bezpieczeństwa w unikalnym środowisku kosmosu. System bezprzewodowy i bezproblemowy transfer danych zmniejszały obciążenie psychiczne oraz poprawiały doświadczenie użytkowników, oszczędzając czas i umożliwiając szybsze podejmowanie decyzji dotyczących ekspozycji na hałas. Technologia znajduje również zastosowanie na Ziemi – między innymi w szpitalach, przemyśle i innych miejscach pracy, gdzie kontrola poziomu dźwięku ma kluczowe
znaczenie dla bezpieczeństwa i komfortu personelu.

PhotonGrav

Osiągnięto wszystkie główne cele eksperymentu. Udowodniono możliwość
skutecznej komunikacji mózg-komputer w warunkach mikrograwitacji oraz odporność technologii funkcjonalnej spektroskopii bliskiej podczerwieni (fNIRS) na zakłócenia pomiaru aktywności mózgu w czasie misji kosmicznej. W czasie realizacji projektu nie napotkano na trudności organizacyjne lub techniczne, które ograniczyłyby wartość uzyskanych danych. Eksperyment wykonano w trzech fazach (pre-flight, in-flight,
post-flight) z udziałem dwóch astronautów. Uzyskano komplet danych ze wszystkich faz eksperymentu, które są obecnie analizowane.

Wstępne wyniki badań będą są już opracowane. Dodatkowo planowane są testy z udziałem grupy kontrolnej w warunkach ziemskich, których realizacja przewidziana jest pomiędzy październikiem 2025 a lipcem 2026. Niektóre elementy opracowane na potrzeby eksperymentu, jak np. algorytmy, zostaną wdrożone w firmie w ciągu najbliższych dwóch lat.

Technologia opracowana w tym eksperymencie może znaleźć zastosowanie nie tylko w kosmosie, ale i na Ziemi, np. w komunikacji z osobami z ograniczoną mobilnością lub w ekstremalnych warunkach pracy. Może również przyczynić się do rozwoju narzędzi wspierających eksplorację głębokiego kosmosu oraz inspirować innowacje w pokrewnych sektorach technologicznych.

MXene

Eksperyment przebiegł zgodnie z oczekiwaniami. Obecnie eksperyment jest w fazie finalizacji oraz analizy uzyskanych wyników. Wszystkie dane dotyczące eksperymentu na ISS zostały zebrane, prowadzone są prace nad poszerzeniem badań o dodatkowe testy naziemne w różnych warunkach i na osobach o różnym stanie zdrowia. Dodatkowo doświadczenie z misji umożliwiło m.in. przygotowanie materiałów do kursu dla studentów „Space Systems & Engineering”, w trakcie których wprowadzano studentów kierunku Space Technologies w tajniki administracyjno-organizacyjne oraz
dokumentacyjne realizacji projektów. Na bazie zdobytych doświadczeń przygotowane zostały też nowe kursy oferowane przez AGH instytucjom zewnętrznym.

W wyniku realizacji eksperymentu zostało złożone zgłoszenie patentowe. Publikacja artykułów naukowych omawiających wyniki z eksperymentu jest planowana do połowy 2026 r.

Poprzez rozwój technologii monitorowania zdrowia i zrozumienie, jak nowe materiały zachowują się w kosmosie, projekt wspiera rozwój bardziej odpornych urządzeń medycznych zarówno w kosmosie, jak i na Ziemi. Wyniki eksperymentu mogą przyczynić się do postępu w zdalnym monitorowaniu zdrowia (telemedycynie), udoskonalenia technologii fitness oraz powstania nowej generacji inteligentnych i niezawodnych narzędzi dla misji na Księżyc i Marsa.

AstroMentalHealth

Eksperyment AstoMentalHealth składał się z dwóch komponentów, naziemnego – analogowa misja lustrzana w habitacie LunAres w Pile – oraz realizowanego podczas misji IGNIS na ISS. Oba komponenty zostały pomyślnie przeprowadzone, zakończono już wszystkie pomiary typu post-mission. Badania zostały zrealizowane w podobnym, choć nieidentycznym czasie. Podczas komponentu kosmicznego, ze względu na przedłużenie pobytu astronautów na ISS, zrealizowano więcej pomiarów niż pierwotnie zakładano. Obecnie trwa analiza wyników i ich opracowywanie w postaci
artykułów naukowych.

Ze względu na ilość zebranych danych i różnorodność modalności pomiarowych przewiduje się, że ich pełna analiza i publikacja zajmie nawet do pięciu lat, choć pierwsze wyniki będą znane jesienią 2025. Zespół badawczy ma nadzieję, że zebrana wiedza przełoży się na działania selekcyjne, szkoleniowe i projektowanie procedur wsparcia astronautów. Kluczowe jest odpowiedzenie na pytanie o przydatność stosowania metod analizy emocji obserwowalnych na twarzy oraz narracji o doświadczeniach i odczuciach, do zautomatyzowanego monitoringu dobrostanu psychicznego podczas lotów kosmicznych.

Wnioski mogą pomóc w opracowaniu skuteczniejszych metod wsparcia psychicznego dla osób pracujących w ekstremalnych warunkach zarówno w kosmosie, jak i na Ziemi. Badając, jak izolacja i zamknięcie wpływają na zdrowie psychiczne, można opracować lepsze metody monitoringu i interwencji, a przez co wspierać radzenie sobie ze stresem i izolacją u osób pracujących w różnych zawodach wysokiego ryzyka.

Yeast TardigradeGene

Przebieg eksperymentu odbył się zgodnie z założeniami. Hodowla drożdży w warunkach mikrograwitacji miała miejsce w dniach od 28 czerwca do 11 lipca 2025 roku w module Columbus na ISS. Próbki powróciły na Ziemię w doskonałym stanie pozwalającym na przeprowadzenie wszystkich zaplanowanych analiz. Trwa analiza materiału biologicznego z eksperymentu na ISS i eksperymentów kontrolnych na Ziemi.

Zespół informuje, że koncentruje się obecnie na przeprowadzeniu zaplanowanych analiz materiału biologicznego, który powrócił z ISS oraz z eksperymentu kontrolnego na Ziemi. Następny krok to analiza materiału z eksperymentu kontrolnego i porównanie wyników z wynikami eksperymentu na ISS. W ten sposób nastąpi weryfikacja możliwości zwiększenia odporności drożdży na warunki pozaziemskie. Wyniki zostaną opublikowane w prestiżowych czasopismach naukowych. Pierwsze
wyniki spodziewane są w czerwcu 2026. W przypadku pozytywnej weryfikacji hipotezy, planowany jest dalszy rozwój badań.

Korzyścią płynącą z eksperymentu jest określenie możliwości użycia modyfikowanych drożdży jako biofabryk (żywność i paliwo) zarówno podczas podróży kosmicznych jak i na Marsie czy na Księżycu.

Space Volcanic Algae

Eksperyment na ISS przebiegał prawidłowo od samego początku po podłączeniu do zasilania w ICE Cubes Facility w module Columbus. Został również przeprowadzony eksperyment referencyjny w warunkach ziemskich. Próbki są obecnie poddawane badaniom genetycznym oraz mikroskopowym. Aktualnie trwa analiza danych z ISS oraz eksperymentu referencyjnego.

Projekt powinien zakończyć się do końca grudnia. Rozwiązania wypracowane na potrzeby eksperymentu mogą znaleźć dalsze zastosowanie w tematyce bioregeneracyjnych systemów podtrzymywania życia, medycynie oraz górnictwa kosmicznego. Dodatkowo pojawia się zainteresowania ze strony prywatnego sektora kosmicznego, w tym firm, które budują prywatne stacje kosmiczne.

Ten eksperyment to krok w kierunku rozwoju zrównoważonych systemów do życia w kosmosie, gdzie produkcja tlenu i recykling zasobów są i będą krytyczne. Wyniki mogą również prowadzić do nowych odkryć w medycynie, biotechnologii czy nauce o środowisku na Ziemi, ujawniając, jak odporne formy życia reagują na ekstremalne środowiska.

LeopardISS

System został pomyślnie zainstalowany w ICE Cubes Facility na ISS, uruchomiony, a testy diagnostyczne zakończyły się sukcesem. Zakończono pierwszą fazę eksperymentów – przetwarzanie danych zapisanych przed lotem. Wyniki poddane zostały dalszej analizie przez zespół z Politechniki Poznańskiej. Przygotowaliśmy eksperymenty, które zostaną przeprowadzone przed zakończeniem projektu.

Firma obecnie oczekuje na zezwolenie do przystąpienia do kolejnych eksperymentów. Ta część misji jest prowadzona we współpracy z firmą QZ Solutions i poświęcona jest wykrywaniu odkrytej gleby na obrazach satelitarnych oraz badaniu jej składu chemicznego. Detekcja gleby i analiza jej składu mają kluczowe znaczenie dla rolnictwa precyzyjnego, które wykorzystuje dane do oceny jakości, uwilgotnienia i zawartości składników odżywczych gleby w celu optymalizacji produkcji przy minimalnym wpływie na środowisko. Przewidywany termin zakończenia projektu to
koniec listopada 2025.

Platforma pozwala na przetwarzanie danych bezpośrednio w kosmosie, bez
konieczności przesyłania ich na Ziemię – co przyspiesza analizę i zwiększa niezależność misji. Otwiera też drogę do bardziej autonomicznych i inteligentnych systemów przyszłości. Ułatwia również użytkownikom dostęp do środowiska testowego w kosmosie, tym samym wspierając rozwój innowacji i kształtując przyszłość eksploracji kosmosu.

AstroPerformance

Eksperyment przebiegł zgodnie z założeniami. Zrealizowano pełną procedurę testową z udziałem grupy referencyjnej, a także badania astronautów po powrocie na Ziemię.

Analizy oraz wersja demonstracyjna platformy Astro Performance dla zastosowań w sektorze AeroSpaceMed mogą być gotowe do końca roku. Następnie planowane są dalsze testy i optymalizacja rozwiązania w ramach kolejnych komercyjnych projektów pilotażowych.

Wyniki badań mogą wzbogacić oraz usprawnić programy przygotowania do misji kosmicznych. Odkrycia mogą również przyczynić się do opracowania nowych strategii rehabilitacyjnych i terapii wspieranych przez sztuczną inteligencję (AI), pomocnych w powrocie do zdrowia po urazach. Mogą również znaleźć zastosowanie w poprawie wydolności fizycznej i zapobieganiu kontuzjom w zawodach wymagających dużego
obciążenia fizycznego – takich jak sport, wojsko czy służby ratunkowe.

Immune Multiomics

Eksperyment jest wieloetapowy i aktualnie w trakcie realizacji. Próbki krwi zostały pobrane przed misją, w trakcie misji, oraz w pierwszym zaplanowanym punkcie czasowym po misji.

Próbki pobrane na ISS powrócą na Ziemię najwcześniej w lutym 2026. Następne próbki będą pobierane od astronautów odpowiednio po 6 oraz 12 miesiącach od zakończenia misji. Ostateczne wyniki eksperymentu będzie można uzyskać dopiero po zebraniu kompletu próbek, a zakończenie realizacji eksperymentu jest planowane na październik 2026.

Poznanie mechanizmów, które wpływają na działanie układu odpornościowego w ekstremalnych warunkach nie tylko pomaga utrzymać astronautów w zdrowiu, ale może mieć również zastosowanie na Ziemi. Wyniki eksperymentu mogą wspomóc rozwój terapii immunologicznych, zarówno dla przyszłych astronautów, jak również dla osób z zaburzeniami odporności na Ziemi oraz lepiej zrozumieć, jak nasze ciało
reaguje na stres, fizyczny i psychiczny, w różnych środowiskach.

(POLSA)