Czym jest kosmiczna archeologia?

Archeolodzy badają… Międzynarodową Stację Kosmiczną (ISS). Sprawdzają, jak ludzie przystosowują się tam do życia, i jak jej wykorzystanie różni się od początkowych założeń. Swoje „wykopaliska” naukowcy prowadzili na orbicie, były też wywiady z astronautami. Tu właśnie swój początek bierze kosmiczna archeologia.

Kosmiczna archeologia – badanie ISS

.Na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS), którą od roku 2000 odwiedziło ponad 270 osób z 23 krajów, organizowano już wiele badań, m.in. biomedycznych albo psychologicznych. Nigdy wcześniej stacji ISS pod lupę nie brali jednak archeolodzy. Do czasu.

Pionierskie badania składały się z wywiadów z astronautami oraz zdalnych badań „terenowych” na orbicie, a wnioski przedstawiono w serwisie PLOS ONE.

Naukowców prowadzących Międzynarodowy Projekt Archeologiczny Stacji Kosmicznej interesowało m.in. to, jak na ludzkie ciało i psychikę wpływają mikrograwitacja i izolacja. Żeby zrozumieć funkcjonowanie „mikrospołeczeństwa w miniświecie”, analizowali oni m.in., jak mieszkańcy ISS poruszają się w warunkach mikrograwitacji, jak pracują i odpoczywają w warunkach, w których obce są pojęcia „góra” i „dół”, i gdzie czynności – proste na Ziemi, wymagają precyzyjnego planowania lub odpowiednich technologii.

W ramach projektu badacze pytali astronautów – tych, którzy po skończonej misji wrócili już na Ziemię, jak też osoby przebywające na ISS – m.in. o to, jak na co dzień korzystali z różnych obszarów stacji i przedmiotów. Naukowcy zorganizowali też na orbicie Sampling Quadrangle Assemblages Research Experiment (SQUARE) – swoiste „wykopaliska”, podczas których traktowali obecne tam przedmioty jak poddawane analizie zabytki, a poszczególne części ISS wydzielone z prawie 400-metrowej powierzchni mieszkalnej – jak stanowiska archeologiczne.

„Wywiady z członkami załogi na temat ich doświadczeń są cenne, jednak badania kultury materialnej pozwalają na identyfikację długoterminowych wzorców zachowań i powiązań, których rozmówcy nie są w stanie lub nawet nie chcą wyrazić słowami” – napisali autorzy opracowania.

Analizę przestrzeni i przedmiotów na ISS przeprowadzono, chociaż żaden z prowadzących prace archeologów nie znalazł się nigdy na orbicie. Jak to możliwe? „Osobiste odwiedzenie naszego stanowiska archeologicznego jest zbyt kosztowne i trudne, musieliśmy więc kreatywnie przeprojektować tradycyjne metody archeologiczne” – tłumaczyli badacze.

Dlatego dr Justin Walsh, historyk i archeolog z Uniwersytetu Chapmana w Kalifornii (USA), oraz jego współpracownicy, wykorzystali w badaniach m.in. ponad 8 tys. fotografii z archiwów NASA oraz zdjęcia, które codziennie przez kilka miesięcy (od października 2021 r. do marca 2022 r.) astronauci robili na prośbę naukowców w sześciu wyznaczonych punktach. Były to m.in. pomieszczenie przeznaczone na konserwację i naprawy sprzętu, miejsce treningów i łazienka. Na podstawie analizy fotografii zespół opisał, jak astronauci prawie 5,5 tys. razy korzystali z różnych przedmiotów, np. artykułów piśmienniczych, karteczek samoprzylepnych albo gogli do rzeczywistości rozszerzonej.

W obserwowanej na orbicie grupie było sześcioro astronautów – z Rosji, Niemiec i USA, którzy mieszkali w trzech odrębnych modułach ISS.

Porównując zdjęcia z danymi z wywiadów, naukowcy odkryli, że miejsce w pobliżu sprzętu do ćwiczeń i łazienki, choć w zamyśle nie było przeznaczone do żadnego konkretnego celu, astronauci wykorzystywali do przechowywania przyborów toaletowych albo zapasowego komputera. Z kolei „warsztat” rzadko spełniał swoją zasadniczą rolę, częściej był za to magazynem zapasów i nieużywanego oprzyrządowania.

Projekt SQUARE

.O pracach w ramach projektu SQUARE dr Walsh opowiadał już w 2023 r. Wspominał wtedy m.in., że na zdjęciach z orbitalnej kuchni badacze ze zdziwieniem zauważyli tubki z lukrem. Okazało się, że astronauci wielokrotnie wykorzystywali masę cukrową, by ozdabiać gotowe muffinki. Udekorowane babeczki pełniły rolę tortów dla osób obchodzących w kosmosie urodziny.

Archeolodzy przyglądali się też, jak mieszkańcy stacji pomysłowo wykorzystują rzepy, elastyczne taśmy albo torebki strunowe, by unieruchamiać różne przedmioty w warunkach mikrograwitacji. „Takie sposoby pozwalają astronautom tworzyć 'grawitację zastępczą’ w razie potrzeby” – wyjaśniał Walsh.

Członkowie Międzynarodowego Projektu Archeologicznego Stacji Kosmicznej napisali, że ich „to pierwszy przypadek, w którym badania archeologiczne były prowadzone poza Ziemią”.

„Stosując tradycyjną metodę pobierania próbek i dokumentowania w zupełnie nowych warunkach archeologicznych, pokazujemy, w jaki sposób załoga ISS wykorzystuje różne jej obszary w sposób odbiegający od projektów i planów misji. Architekci i planiści przyszłych stacji kosmicznych mogą wyciągnąć z tej pracy cenne wnioski” – zaznaczyli.

Naukowcy uważają, że ich badania posłużą konstruktorom kolejnych stacji kosmicznych (deorbitację ISS zaplanowano na 2031 r.) oraz projektantom i załogom przyszłych misji na Księżyc i Marsa. Wyniki eksperymentu można też wykorzystać w innych warunkach izolacji niewielkich grup, np. w polarnych stacjach badawczych, na platformach wiertniczych albo podczas długich rejsów okrętów podwodnych.

„Każdy problem techniczny, który inżynierowie i fizycy programów kosmicznych próbują rozwiązać, wymaga uwzględnienia czynników społecznych i kulturowych. Jeśli nie weźmiemy ich pod uwagę, nie opracujemy optymalnych rozwiązań. Dlatego archeologia ma swoje miejsce w kosmosie” – podsumował dr Justin Walsh.

Teleskop Jamesa Webba

.Zastępca dyrektora ds. rozwoju technologii i profesor w Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk, Piotr ORLEAŃSKI, na łamach „Wszystko co Najważniejsze” twierdzi, że: „Udało się ustawić wszystkie 18 luster Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Stanowią one razem zwierciadło o rozpiętości 6,5 metra. Każde z luster musi być oddzielnie wyjustowane, by móc dobrze zobrazować dane, które pozyskuje. W lipcu 2022 roku zobaczyliśmy pierwsze zachwycające zdjęcia różnego rodzaju obiektów kosmicznych. NASA opublikowało specjalną animację, na której można porównać zdjęcia tych samych obiektów pozyskane za pomocą teleskopu Hubble’a i Webba. Dopiero gdy się porównuje zdjęcia, widać, jaka jest różnica między tymi teleskopami”.

Teleskopy Hubble’a i Webba różnią się dwoma rzeczami. Nowszy z nich jest większy, w związku z tym jest w stanie obserwować mniejsze obiekty, głównie te, które znajdują się dalej od nas. Widziane przez nas w ten sposób kosmiczne zdarzenia zachodziły w przeszłości – światło potrzebowało milionów lat, by do nas dotrzeć i byśmy mogli te zdarzenia teraz zaobserwować. Można powiedzieć, że widzimy to, co działo się np. 13,5 miliarda lat temu. W przypadku teleskopu Hubble’a było to 12 miliardów lat. Ale nawet obiekty wcześniej zaobserwowane przez teleskop Hubble’a widzimy dziś dzięki teleskopowi Webba znacznie bardziej szczegółowo. Tym, co różni te teleskopy, jest również to, że instrumenty teleskopu Hubble’a pracują w zakresie widzialnym, natomiast Webba w podczerwieni. To jest zupełnie inne spektrum fali elektromagnetycznej. Również dzięki temu można więcej zobaczyć. Jednak tym, co znacznie różni te twa teleskopy, jest ich wielkość – starszy ma dwa metry średnicy, nowszy ponad sześć” – pisze prof. Piotr ORLEAŃSKI w tekście „Kosmos coraz bliżej, także z Polakami„.