Status eksperymentów realizowanych w ramach misji IGNIS

Przypomnijmy, że misja Ax-4 z udziałem polskiego astronauty zakończyła się 15 lipca 2025 r. Trwała ona niecałe trzy tygodnie. Ponad 62% czasu dr. Sławosza Uznańskiego-Wiśniewskiego na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej wypełniła realizacja programu technologiczno-naukowego, w ramach którego wykonano trzynaście eksperymentów przygotowanych przez polskie instytucje i firmy.

27 października br. odbyło się wydarzenie ”IGNIS Science & Tech Forum: Polskie badania w mikrograwitacji”, w trakcie którego zostały zaprezentowane wstępne wyniki tych badań. Forum umożliwiło zaprezentowanie potencjału naukowego i komercyjnego badań i technologii rozwijanych w ramach misji polskiej części misji - IGNIS.

„Zakończenie misji z udziałem polskiego astronauty to dla większości naukowców – twórców eksperymentów realizowanych na ISS początek wzmożonej pracy nad analizą zebranych wyników. Zespoły badawcze będą pracowały jeszcze przez wiele miesięcy, a nawet lat. Niemniej już teraz zależy nam na zaprezentowaniu pierwszych wniosków.” - podkreśliła dr Marta Wachowicz, prezes Polskiej Agencji Kosmicznej.

Status poszczególnych eksperymentów

”EEG Neurofeedback” (AWFiS – Akademia Wychowania Fizycznego i Sportu w Gdańsku)

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. Potwierdzono skuteczność interwencji neurofeedbackiem w 25% redukcji stanu zapalnego komórki, 30% obniżeniu odczuwania stresu, podwyższenia funkcji kognitywnych oraz reakcji neurofizjologicznej organizmu.

Wstępne wnioski z analizy miały pojawić się 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.

”Human Gut Microbiota” (Wojskowa Akademia Techniczna WAT)

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” (Sigma Labs)

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 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.

”Stability of Drugs” (Centrum Materiałów Polimerowych i Węglowych Polskiej Akademii Nauk)

Eksperyment Stability of Drugs bada, czy powszechnie stosowane leki mogą dłużej zachować swoją skuteczność w warunkach kosmicznych, jeśli zostaną wprowadzone do biodegradowalnego nośnika polimerowego. Dawki wybranych leków zostały osadzane w tym materiale i wysyłane na Międzynarodową Stację Kosmiczną, gdzie pozostaną przez kilka lat, zanim wrócą na Ziemię do analizy

Eksperyment 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.

Wyniki eksperymentu mogą przyczynić się do opracowania systemów podawania leków o wydłużonej trwałości, które sprawdzą się nie tylko w kosmosie, ale także na Ziemi.

”Wireless Acoustics” (Svantek Sp. z o.o.)

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 poprawił komfort i bezpieczeństwo astronautów, umożliwiając dokładniejsze i wygodniejsze monitorowanie hałasu w warunkach kosmicznych. Bezprzewodowy system ułatwił pracę załogi, zmniejszając stres i oszczędzając czas. Technologia ta ma też praktyczne zastosowanie na Ziemi – m.in. w szpitalach, przemyśle i innych miejscach, gdzie kontrola hałasu jest kluczowa dla zdrowia i komfortu pracowników.

PhotonGrav

Eksperyment zakończył się pełnym sukcesem – potwierdzono możliwość skutecznej komunikacji mózg–komputer w warunkach mikrograwitacji oraz wysoką odporność technologii fNIRS na zakłócenia podczas pomiaru aktywności mózgu. Badania przeprowadzono w trzech etapach z udziałem dwóch astronautów, a wszystkie dane zostały pomyślnie zebrane i 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” (Akademia Górniczo-Hutnicza)

MXene in LEO to demonstracja technologiczna testująca zaawansowany nanomateriał – MXene – w unikalnym środowisku kosmosu. Eksperyment przebiegł zgodnie z planem i jest obecnie w fazie analizy wyników. Wszystkie dane z ISS zostały zebrane, a badania są poszerzane o dodatkowe testy naziemne na osobach o różnym stanie zdrowia. Doświadczenie z misji pozwoliło także przygotować materiały do kursu „Space Systems & Engineering” dla studentów oraz opracować 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” (Uniwersytet Śląski w Katowicach we współpracy z: Uniwersytet Zielonogórski, Uniwersytet Wrocławski, SWPS z Wrocławia i LunAres Research Station)

Badanie składało 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 obszerność danych ich pełna analiza i publikacja mogą potrwać do pięciu lat, choć pierwsze wyniki pojawią się jesienią 2025. Zespół liczy, że wnioski wpłyną na selekcję, szkolenia i procedury wsparcia astronautów, m.in. poprzez ocenę przydatności automatycznego monitoringu dobrostanu psychicznego na podstawie mimiki i relacji własnych doświadczeń.

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” (Uniwersytet Szczeciński, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu i Uniwersytet Śląski w Katowicach)

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.

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” (Extremo Technologies)

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” (KP Labs)

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 czeka na zezwolenie do kolejnych eksperymentów we współpracy z QZ Solutions, które obejmują wykrywanie gleby na zdjęciach satelitarnych i analizę jej składu chemicznego. Wyniki mają wspierać rolnictwo precyzyjne, optymalizując produkcję przy minimalnym wpływie na środowisko. Projekt planowane jest zakończyć do końca 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” (Smarter Diagnostics)

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” (Wojskowa Akademia Techniczna WAT)

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.

Znaczenie badań dla Polski

Warto pamiętać, że dla polskich firm i instytucji udział w misji IGNIS stanowił wyjątkową szansę na zdobycie tzw.flight heritage – czyli doświadczenia w działaniu technologii w realnych warunkach kosmicznych. To prestiżowe osiągnięcie znacząco zwiększa wiarygodność polskich rozwiązań technologicznych i otwiera drogę do udziału w kolejnych międzynarodowych projektach i misjach kosmicznych.

Międzynarodowa Stacja Kosmiczna, będąca jedynym w swoim rodzaju laboratorium na orbicie, pozwala prowadzić eksperymenty niemożliwe do zrealizowania na Ziemi. Dzięki temu Polska zyskała dostęp do bezcennego doświadczenia badawczego, które może napędzać rozwój nauki, technologii i innowacji w kraju.

Więcej szczegółów na temat eksperymentów znajdą Państwo w załączonym poniżej pliku PDF.

Źródło: Polska Agencja Kosmiczna