Στον απόηχο του Ψυχρού Πολέμου μετά την κατάρρευση της ΕΣΣΔ η ΗΠΑ και το νεόκοπο αλλά και κατακερματισμένο Ρωσικό κράτος αποφάσισαν να συνεργαστούν σε ένα κοινό διαστημικό πρόγραμμα. Το όραμα μίας διεθνούς επιστημονικής συνεργασίας με το βλέμμα στο διάστημα θα έδινε το στίγμα μιας εποχής που θα χαρακτηριζόταν από ευημερία, εκτόνωση των ανταγωνισμών και θα έστελνε παγκοσμίως ένα μήνυμα ενότητας μέσω της επιστήμης. Το κλίμα αυτό αποτυπώθηκε στους στόχους που οραματίστηκαν οι δύο μέχρι πρότινος αντίπαλοι κατά τον σχεδιασμό του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού (ΔΔΣ).
Τελικά, το όραμα ενός διαστημικού σταθμού που θα λειτουργούσε σαν παρατηρητήριο του βαθέως ουρανού, πειραματικό εργαστήριο αλλά, κυρίως, ως διαστημικός «βατήρας» για μελλοντικές αποστολές προς τη Σελήνη, επιλεγμένους αστεροειδείς και τον Άρη, δεν υλοποιήθηκε στο σύνολό του. Παρ’ όλα αυτά, η συνεισφορά του ΔΔΣ στην επιστήμη είναι αδιαμφισβήτητη και προήλθε από τη στέγαση πειραματικών εργαστηρίων που αφορούσαν στην επιβίωση του ανθρώπου στο διάστημα για εκτεταμένα χρονικά διαστήματα καθώς και τη μικροβαρύτητα.
Ένα εργαστήριο στο βαρυτικό χείλος της Γης
Στο δίχως προηγούμενο πειραματικό πλαίσιο που δημιουργήθηκε με την περάτωση της συναρμολόγησης του ΔΔΣ πραγματοποιήθηκαν και συνεχίζουν να πραγματοποιούνται μελέτες που σε παραπάνω από μία περιπτώσεις οδήγησαν σε παγκόσμιες καινοτομίες της ανθρώπινης δραστηριότητας στο διάστημα, αλλά και σε ανεκτίμητης αξίας επιστημονικά ευρήματα σε κλάδους ζωτικής σημασίας όπως αυτός της υγείας.
Οι έρευνες που διεξήχθησαν σχετικά με χρόνιες παθήσεις που μαστίζουν εκατομμύρια ανθρώπους στον κόσμο, όπως τη νόσος του Alzheimer, ο καρκίνος, οι καρδιακές παθήσεις, η νόσος του Parkinson, και το άσθμα μέσω της μελέτης της συμπεριφοράς των κυττάρων, των πρωτεϊνών, του αίματος και της επίδρασής τους στους όγκους σε περιβάλλον μηδαμινής βαρύτητας παρείχε αποτελέσματα που ήδη χρησιμοποιούνται σε δοκιμές για νέες προσεγγίσεις και θεραπείες. Επιπλέον, είναι πλέον γνωστό πως το ισχνό βαρυτικό πεδίο οδηγεί στη μείωση της πυκνότητας των οστών και στην ατροφία των μυών του ανθρώπινου σώματος. Τα ευρήματα, λοιπόν, σχετικά με την απόκριση του ανθρώπινου μυοσκελετικού συστήματος στην εκτεταμένη έλλειψη βαρύτητας βρίσκουν ευρεία εφαρμογή από την φαρμακευτική αγωγή νοσημάτων, όπως η οστεοπόρωση, μέχρι τις μελλοντικές μακροχρόνιες αποστολές εξερεύνησης του βαθέως διαστήματος (Σελήνη, πλανήτες, αστεροειδείς).
Κατά τη διάρκεια της έρευνας για την αντίδραση του ανθρώπινου οργανισμού έπειτα από εκτεταμένα χρονικά διαστήματα σε περιβάλλον με έλλειψη βαρύτητας, πραγματοποιήθηκε και η μνημειώδης μελέτη που αφορούσε τους δίδυμους αστροναύτες Scott και Mark Kelly. O πρώτος πέρασε ένα χρονικό διάστημα ρεκόρ 340 συνεχόμενων ημερών στον ΔΔΣ, κατά τη διάρκεια του οποίου, καταγράφηκε ένα μεγάλο εύρος βιολογικών παραμέτρων τόσο στον Scott όσο και στον αδερφό του με σκοπό να γίνει συγκριτική μελέτη. Τα αποτελέσματα της έρευνας ήταν άκρως διαφωτιστικά και έδειξαν, μεταξύ άλλων, ότι το χρονικό διάστημα «βιώσιμης» διαβίωσης στο διάστημα υπολογίζεται περίπου στο ένα έτος.
Οι συνεχιζόμενες έρευνες δείχνουν ότι οι κίνδυνοι των αποστολών μακράς διάρκειας είναι πολλαπλοί και τα πειράματα του ΔΔΣ θεωρούνται απαραίτητα ώστε να προετοιμαστεί κατάλληλα η ανθρωπότητα για μελλοντικά διαστημικά ταξίδια. Ενδεικτικά, αναφέρεται το βασικό ζήτημα της σίτισης των αστροναυτών και της καλλιέργειας τροφής στο διαστημικό περιβάλλον, το οποίο συνεχίζει να είναι ένα από τα κεντρικά πεδία ερευνών στον σταθμό, καθώς πέρα από την επιβίωση των αστροναυτών για εκτεταμένα χρονικά διαστήματα σε αφιλόξενα διαστημικά περιβάλλοντα, η επίλυσή του θα εξασφαλίσει την (ευεργετική) μείωση του φορτίου προμηθειών σε τροφές γήινης προέλευσης. Μέσα από πολλαπλά πειράματα οι αστροναύτες κατάφεραν να συντηρήσουν βιώσιμες καλλιέργειες και τελικά να φτιάξουν, τον Αύγουστο του 2015, την πρώτη σαλάτα διαστημικών οπωροκηπευτικών στην ιστορία. Η σπουδαιότητα του επιτεύγματος έγκειται, φυσικά, στην τεχνογνωσία που αποκτήθηκε σχετικά με τη μακροπρόθεσμη αυτάρκεια των αστροναυτών.
Επιπλέον, σε διαστημικά ταξίδια τέτοιου βεληνεκούς οι αστροναύτες αναμένεται να βρεθούν αντιμέτωποι με μικροοργανισμούς είτε γήινης είτε, ενδεχομένως, εξωγήινης προέλευσης. Η ανάπτυξη ή μεταφορά μικροβίων στο διαστημικό περιβάλλον δεν είναι κάτι πρωτόγνωρο, για αυτό το λόγο τα πειράματα που διενεργήθηκαν στο μικροβιολογικό εργαστήριο του σταθμού επικεντρώθηκαν στην αναγνώριση τους και τη δυνατότητα σύνθεσης αλληλουχίας του DNA τους. Κατά τη διάρκεια μίας πολύμηνης διαδικασίας που οδήγησε στην ταυτοποίηση ενός άγνωστου, γήινης προέλευσης, οργανισμού, ο αστροναύτης Kate Rubins πραγματοποίησε την πρώτη, στην ανθρώπινη ιστορία, σύνθεση αλληλουχίας DNA στο διάστημα.
Τα επιστημονικά όμως επιτεύγματα δεν τελειώνουν εδώ, καθώς όπως γίνεται πλέον εύκολα αντιληπτό οι ερευνητές καταπιάστηκαν με όλα τα βασικά ζητήματα μίας εκτεταμένης, αλλά βιώσιμης παραμονής του ανθρώπου στο διάστημα. Ένα από τα ζωτικότερα είναι φυσικά αυτό της δυνατότητας δημιουργίας ανεξάντλητων αποθεμάτων νερού. Οι αστροναύτες του ΔΔΣ έχουν καταφέρει να ανακυκλώνουν το 93% των αρχικών αποθεμάτων νερού μειώνοντας έτσι δραστικά τις αποστολές ανεφοδιασμού. Γίνεται, δε, προσπάθεια, οι τεχνικές που αναπτύχθηκαν εκεί όλα αυτά τα χρόνια για τον καθαρισμό του νερού και του αέρα να εφαρμόζονται σε διάφορες περιοχές στη Γη που παρουσιάζουν λειψυδρία.
Ανάμεσα στα αναπάντεχα ευρήματα των πειραματισμών εντάσσεται και η δημιουργία της αυτοσυντηρούμενης «ψυχρής» φλόγας. Κατά την ελεγχόμενη καύση μικροποσότητας υγρών καυσίμων οι ερευνητές παρατήρησαν μία δευτερεύουσα καύση χωρίς την ύπαρξη συμβατικής φλόγας, σε θερμοκρασία δυόμιση φορές μικρότερη από εκείνη ενός τυπικού κεριού. Τέτοιου είδους καύσεις αποδείχτηκε πως απελευθερώνουν λιγότερο επιβλαβή για το περιβάλλον αέρια και θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε εναλλακτικά ήδη καυσίμων για τα γήινα οχήματα. Οι πειραματισμοί τεχνολογικού και μηχανολογικού ενδιαφέροντος συνεχίζονται μέχρι και σήμερα και θα συνεχίσουν σε ορίζοντα δεκαετίας, χαρίζοντας τη δυνατότητα στους ερευνητές να καινοτομούν στο διάστημα, διανοίγοντας παράλληλα νέες προοπτικές στη Γη. Ως χαρακτηριστικά παραδείγματα αναφέρονται η πρώτη τρισδιάστατη εκτύπωση αντικειμένου το 2014 και η σύνθεση από ερευνητές για πρώτη φορά στο διάστημα της πέμπτης κατάστασης της ύλης, δηλαδή του συμπυκνώματος Bose-Einstein το 2018.
Η αυγή της διαστημικής οικονομίας
Όπως είναι φυσικό τα βιομηχανικά παράγωγα των πειραμάτων που περιγράφηκαν θεωρούνται κάτι παραπάνω από μοναδικά, καθώς προέρχονται από το πολλά υποσχόμενο διαστημικό περιβάλλον του πλανήτη μας. Το γεγονός αυτό προσέλκυσε από νωρίς το ενδιαφέρον της ιδιωτικής πρωτοβουλίας που αναγνώρισε στο ΔΔΣ μία μοναδική ευκαιρία για την επίσπευση της, αναπόφευκτης όπως φαίνεται, οικονομικής επέκτασης του ανθρώπου στο διάστημα. Οι εγγυήσεις των εμπλεκόμενων κρατών, το διεθνές κύρος του ΔΔΣ και η αξιοπιστία της τεχνογνωσίας της NASA φαίνεται πως έχουν δημιουργήσει πλέον ένα σχετικά ασφαλές επιχειρηματικό περιβάλλον για τους εταιρικούς κολοσσούς της διαστημικής εξερεύνησης. Αναφέρεται χαρακτηριστικά πως από το 2001 έως το 2009 επτά άνθρωποι μη σχετιζόμενοι με έρευνα ή εργασίες συντήρησης έχουν επισκεφτεί τον ΔΔΣ.
Οι λεγόμενοι «διαστημικοί τουρίστες» εγκαινίασαν μία από τις πρώτες κατευθύνσεις της λεγόμενης «Οικονομίας Χαμηλής Τροχιάς» (Low Earth Orbit economy), η οποία περιγράφεται και στους επιχειρησιακούς στόχους της NASA που αφορούν στη μεταβατική εποχή του ΔΔΣ και που περιγράφονται στη σχετική αναφορά της NASA στο Αμερικανικό Κογκρέσο. Η ονομασία αυτή δόθηκε για να περιγράψει την ενεργό εμπλοκή των ιδιωτών πάσης φύσης (ιδιωτικές εταιρείες, πανεπιστήμια, ερευνητικά ιδρύματα, εταιρείες επιστήμης υλικών κ.α.), στη χρηματοδότηση και κατασκευή ενός δικτύου διαστημικών σταθμών-εργαστηρίων που, θα διαδεχθούν τον ΔΔΣ, με στόχο τη δημιουργία μίας αγοράς διαστημικών αγαθών και υπηρεσιών, όπως φάρμακα, εκπαίδευση, διαμονή, υλικά, αλλά και βασική επιστήμη.
Γύρω από τις εξελίξεις αυτές αναδύονται όμως δύο κεντρικά ερωτήματα. Είναι απαραίτητη η μετατροπή μίας διαστημικής βάσης διεθνούς εμβέλειας σε επιχειρηματικό διαστημικό εργαστήριο τεχνολογικών προϊόντων και παροχής υπηρεσιών αναψυχής και εκπαίδευσης; Και αν είναι απαραίτητη είναι επιθυμητή;
Η απάντηση στο πρώτο ερώτημα μπορεί να προσεγγιστεί με βάση τα γεγονότα των τελευταίων ετών. Είναι γεγονός πως οι απαιτήσεις της σύγχρονης διαστημικής εξερεύνησης είναι οικονομικά δυσβάσταχτες για τα κράτη και η δημιουργία ενός μελλοντικού σταθμού διεθνούς ακτινοβολίας εφάμιλλου με τον ΔΔΣ φαντάζει απίθανη. Η οδός για την περαιτέρω ανάπτυξη της διαστημικής εποχής στρώνεται ήδη από εταιρικούς κολοσσούς, όπως η SpaceX του Elon Musk και η Blue Origin του Jeff Bezos, στις οποίες στρέφονται οι κυβερνήσεις. Η NASA λοιπόν προσβλέπει σε μία αμοιβαία επωφελή συνεργασία κατά την οποία η ίδια θα προσφέρει στους ιδιώτες την απαραίτητη τεχνογνωσία και εμπειρία πάνω στην κατασκευή και τη λειτουργία διαστημικών σταθμών, με αντάλλαγμα μελλοντικά να έχει άμεση πρόσβαση ως βασικός πελάτης των αγαθών που θα προκύψουν από τα πειραματικά εργαστήρια και τις πολύπλευρες υπηρεσίες των σταθμών. Ως απώτερο στόχο, βέβαια, θέτει την εξαγορά εξοπλισμού και διαστημικών πόρων από τους μελλοντικούς ιδιωτικούς σταθμούς προκειμένου να είναι σε θέση να εξοπλίσει ένα δίκτυο από αποστολές διαστημικής εξερεύνησης του εξώτερου διαστήματος, αλλά και, εκμεταλλευόμενη το status quo που θα διαμορφωθεί, να ισχυροποιήσει της θέση της ως διαστημική υπερδύναμη.
Στην αναφορά που κατατέθηκε περιγράφεται, μεταξύ άλλων, το σχέδιο μετάβασης του ΔΔΣ στην επόμενη δεκαετία και παραπέρα (ISS Transition report). Στην αναφορά αυτή τονίζεται η συμμετοχή της NASA ως βασική συνιστώσα στη χάραξη της επιχειρησιακής στρατηγικής, η οποία θα είναι σύμφωνη με το πνεύμα των στόχων της και όχι με την άνευ όρων «εμπορευματοποίηση», όπως αναφέρεται χαρακτηριστικά, του ΔΔΣ. Το μέλλον της κίνησης αυτής στην πραγματικότητα φαίνεται αβέβαιο, καθώς οι εταιρικοί κολοσσοί, αλλά και οι υπόλοιποι ιδιώτες με τους οποίους η NASA έχει ήδη συμβόλαια, εμφανίζονται διστακτικοί ως προς το εγχείρημα και προσβλέπουν σε περαιτέρω ωρίμανση των συνθηκών για ένα υγιές διαστημικό επιχειρηματικό περιβάλλον πριν από μία πιο ενεργό εμπλοκή τους. Υπάρχει, λοιπόν, ο κίνδυνος, οι διάδοχοι του ΔΔΣ να λειτουργήσουν ως θέρετρα εύπορων διαστημικών τουριστών και εργαστήρια μίας επιστήμης σε ομηρία από τους εταιρικούς ανταγωνισμούς, τα προϊόντα των οποίων θα περιορίζονται σε απροσπέλαστες οικονομικά για το ευρύ κοινό τεχνολογίες.
Η απάντηση στο δεύτερο ερώτημα είναι πολυπλοκότερη αλλά και φιλολογική, καθότι το ίδιο το ερώτημα τίθεται ετεροχρονισμένα. Και αυτό διότι η εποχή της επιχειρηματικής εκμετάλλευσης της ανθρώπινης δραστηριότητας στο διάστημα είναι πλέον γεγονός, όχι όραμα προς υλοποίηση. Στις προγραμματικές τους δηλώσεις οι σχετιζόμενοι φορείς διατείνονται την αυγή μίας νέας εποχής εφάμιλλης με εκείνη της κατασκευής του σιδηροδρόμου και της δημιουργίας του διαδικτύου. Μένει να δούμε αν ο ισχυρισμός θα μετουσιωθεί σε πραγματικότητα.
*Γιάννης Δακανάλης, Φυσικός, Υποψήφιος Διδάκτωρ Αστροφυσικής
Πηγές
https://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/news/iss-20-years-20-breakthroughs
International Space Station Transition Report, Section 303(c)(2) of the NASA Transition Authorization Act of 2017 (P.L. 115-10), March 30, 2018
https://edition.cnn.com/2020/11/02/world/space-station-20th-anniversary-continuous-human-presence-scn-trnd/index.html
