A Nemzetközi Űrállomás első modulját, a Zaryát már több mint két évtizede, 1998-ban állították pályára, 2000 november 2-án pedig egy NASA asztronauta, Bill Shepherd és két kozmonauta, Jurij Pavlovics Gidzenko és Szergej Konsztantyinovics Krikaljov személyében megérkezett az első legénység is a fedélzetre, ezzel kezdetét vette az azóta is tartó, folyamatos emberi jelenlét az állomáson. Az Expedition 1 küldetés még elsősorban a berendezések üzembe állításáról és tesztelésekről szólt, ezek mellett a tudományos munkák valamelyest háttérbe szorultak, de az első kísérletre sem kellett sokat várni.

Ezek egyikére már 2001 februárjában, tehát még az első legénység jelenlétében sor került a Max Planck Intézet Földönkívüli Fizikai részlegének, valamint a Roszkoszmosznak, a moszkvai IHED-nek (High Energy Densities) és a német DLR-nek (Német Űrkutatási Központ) szervezésében - ez volt a PKE-Nefedov program, amelyet Anatoli P. Nefedovról, az IHED tudósáról neveztek el, aki két héttel a kísérlet indulása előtt hunyt el.

A PKE-Nefedov során plazma kristályosítási vizsgálatokat végeztek, a kristályosítás pedig, ahogy azóta számtalanszor bebizonyosodott, a mikrogravitációban végzett kutatások egyik legígéretesebb és a Földön is gyakorlati haszonnal bíró területe. A komplex plazmákban, amelyek a megfigyelés alanyai voltak, a mikrométeres részecskék, ionok, elektronok és szilárd összetevők, folyadék-, vagy kristályállapotba is kerülhetnek. A földi körülmények hatására azonban (a laboratóriumokban erős elektromos mezőben lebegtetik a plazmát) olyan asszimetriák alakulnak ki a részecskék elrendezésében, amelyek a szerkezet stabilitását rontják.

A gravitáció ereje alól felszabadulva a mikrorészecskék kisebb nyomásnak vannak kitéve és a struktúra más formát vesz fel.

A PKE-Nefedov projektet más jellegű tudományos kísérletek százai követték, de a kristályosítási vizsgálatok jelentősége nem csökkent, erre az egyik legjobb példát a Keytruda kísérlet jelenti.

A Merck & Co. gyógyszervállalat által a SpaceX tizedik CRS missziója keretében, 2017-ben a Nemzetközi Űrállomásra juttatott pembrolizumab minták kristályosítási kísérleteinek eredményeként olyan minőségű szabályos szerkezetet sikerült kialakítani, amit a gravitáció hatása alatt korábban nem volt lehetséges és ami még fontosabb, később, speciális berendezésekkel a Földön is megismételhetőnek bizonyult ennek a rendezett formának az előállítása. A pembrolizumab egy daganatellenes gyógyszer hatóanyaga, amelyet Keytruda néven forgalmaznak és amely a melanómán át a Hodgkin-limfómán keresztül az endometriális karcinómáig sokféle rákos betegség kezelésének részét képezi.

A Merck Kutatólaboratóriumának tanulmánya részletezi, hogy a mikrogravitációban tapasztalható kisebb mértékű ülepedés és konvekciós áramlások hogyan járulnak hozzá a kristályok részecskéinek sokkal homogénebb elrendeződéséhez és enyhébb viszkozitásához, és ez hogyan teszi őket könnyebben felhasználhatóvá a kezelések során. A Földön, az űrben szerzett tapasztalatokra alapozva, forgó edényekben állítottak elő hasonló kristályokat és a segítségükkel lehetővé válthat az intravénás gyógyszerezés helyett a bőr alá beadott injekcióval végzett kezelés.

Egy másik, szintén a betegek gyógyítása szempontjából fontos kísérlet a Michael J. Fox Alapítvány támogatásával zajlott 2017-ben és 2018-ban az ISS-en, ekkor a színészt is sújtó Parkinson-kór kialakulásának egyik összetevőjével, az LRRK2 fehérjével végeztek vizsgálatokat. Az LRRK2 fehérje túlzott termelődése, amelyet az LRRK2 gén meghibásodása okoz, olyan láncreakciót indít be a szervezetben, ami végül a Parkinson-kór tüneteinek megjelenéséhez vezet, ezért az LRRK2 tanulmányozása létfontosságú a betegség megértéséhez. Csakhogy a fehérjekristályok túlságosan kis méretűek ahhoz, hogy megfelelően lehessen vizsgálni őket, ezért szükséges az űrbe küldeni a mintákat. Mikrogravitációban, a kristályrészecskék szabályosabb elrendeződése miatt nagyobb és egységesebb példányok jönnek létre, amelyek jobb lehetőséget kínálnak a vizsgálatokra.

Az ezekhez hasonló kísérletek jó példái annak, hogy miért is fontosak az űrben végzett vizsgálatok, akár gyógyszerekkel, akár más anyagokkal kapcsolatban és hogyan lehet a mikrogravitációt használható, sőt, potenciálisan akár életmentő termékek előállítására kiaknázni. Ha az űr "meghódítását", vagy inkább felfedezését és benépesítésének kezdetét az egykori aranylázhoz hasonlítjuk, akkor ennek a folyamatnak a legfontosabb mozgatórugóját az arany jelenti, aminek űrbeli megfelelői az onnan származó, ott létrehozott termékek lehetnek.

A magyar InnoStudio által szervezett Gyógyszerészeti Felfedezések az Űrben: Kereskedelmi lehetőségek és Perspektívák című webináriumon ezt a hasonlatot hozta fel az űr kereskedelmi célú felhasználásának jövőjével kapcsolatban Kenneth A. Savin, a Redwire cég fő tudományos munkatársa, aki korábban az ISS amerikai részét a NASA-val közösen üzemeltető CASIS (Center for the Advancement of Science in Space) kutatója volt. Elmondása szerint ugyanúgy, ahogy annak idején az aranyat kereső emberek is vállalták a rendkívüli nehézségeket, a barátságtalan vidéken való letelepedéssel járó problémákat, az ismeretlen körülmények kockázatát, de mindezt a meggazdagodás és új területek benépesítésének vágyával tették, úgy most az űrbe induló küldetések kapcsán is meg kell találni a megfelelő motivációt, ami ösztönözheti a kereskedelmi programokat. Ez a motiváció lehet

"az új lehetőségek, szellemi tulajdon teremtésének és a különleges termékeknek a kombinációja, a visszatérő termékek tömeg/érték arányának fókuszba helyezésével."

Az űrbe induló programokat szervező intézményeket, cégeket és a kutatókat a szállítmányozást végző kereskedelmi partnerek segítik, akik nemcsak lehetővé teszik az anyagok alacsony Föld körüli pályára vagy messzebbre való eljuttatását és az áruk visszahozatalát, hanem közben profitálnak is a ügyletekből, mint ahogy az aranyláz korában az aranyásókat kiszolgáló kereskedők is tették. Az analógia ebből a szempontból is megállja a helyét, gondoljunk csak a SpaceX-re, amely 2012-től kezdve a Dragon űrhajóval fuvarozza a szállítmányt és immár a legénységet is a Nemzetközi Űrállomásra.

A tervbe vett és néhány év múlva felépítendő, az ISS-t leváltó kereskedelmi űrállomások, mint például az Axiom Space űrállomása, lesznek az új helyszínei a kutatásoknak és a gyártásnak is, de az itt elvégezhető munkák csak akkor jelentenek igazi ösztönzést a cégek számára, ha valódi esély van a használható és értékesíthető termékek előállítására nagyobb méretekben is és mindezeket nem irreális áron kell az űrbe eljuttatni és a Földre visszahozni. Az űrügynökségek támogatást nyújtanak abban, hogy az intézmények és vállalatok kísérletei feljuthassanak az ISS-re vagy később más platformokra és így minél több résztvevő számára elérhetővé váljon a világűr és ezzel megszülethessen az űr kereskedelmi felhasználásának korszaka.

Az Európai Űrügynökség missziója, amit Bernhard Hufenbach, az ESA kereskedelmi és innovációs csapatának vezetője ismertetett az előadáson, éppen ezt a célt szolgálja,

a terv egy olyan ökoszisztéma kialakítása, amelyben a termékek gyártása és a szolgáltatások virágozhatnak és minden projekt a Föld lakosainak jólétét segíti elő.

A minél több résztvevő jelenléte azért is alapvető fontosságú, mert a versenyhelyzet révén alakulhatnak ki az igazán innovatív ötletek és a kompetíció viszi lejjebb a költségeket is. Az űrügynökség kapacitásai már jelenleg is le vannak foglalva az ISS európai részén, vagyis a Colombus modulban, ahol a tudományos kísérleteket, többek között az ICE Cubesban végzett vizsgálatokat is végzik. Így az ESA új szolgáltatások bevezetését is tervezi, mindezt a Green Deal szellemiségével összhangban.

A jövő kereskedelmi jellegű célkitűzéseit és a kutatásokat pedig új szereplők is segíthetik, akik saját űreszközök fejlesztésével és szolgáltatások bevezetésével járulnak hozzá az infrastruktúra kialakításához. Közéjük tartozik az ESA inkubációs programjába bejutó, korábbi Airbus és Ariane Group tagokat alkalmazó The Exploration Company is, amely a Nyx moduláris, újrafelhasználható keringőegységgel nyújt majd platformot az űrprogramokhoz, a hat hónapig tartó Föld körüli misszióktól kezdve a Holdra tartó küldetésekig (beleértve a 100 kilométeres "ugrásokat" is a Holdon) és lehetőséget ad a mikrogravitációban elvégzett kísérletek folytatásához is. Mivel a cég még csak tavaly júniusban alakult, ezért a célok megvalósításához évek munkájára lesz szükség: a tervek szerint valamikor 2024-ben kerülhet sor az első bemutatóra, 2026-ban az első Föld körüli útra és 2028-ban a Holdon való landolásra.

A The Exploration Company csak egyike a számos cégnek, amely a szállítmányozás vagy az űrbeli állomások üzemeltetésének feladatát kivitelezhetik, mellettük sokan tervezik az akár turizmusra, akár gyártásra alkalmas platformok fejlesztését (tervben van például az ESA gyógyszerkutatásra is alkalmas Space Ridere, amit a Thales Alenia Space Italy és az Avio épít), így az infrastruktúra kialakítását vállaló szereplőkből valószínűleg nem lesz hiány, a kérdés az, hogy megtalálják-e a cégek és kutatók a megfelelő motivációt és támogatást és valóban sikerül-e a szállítmányozás költségeinek csökkentésével megnyitni minden potenciális résztvevő számára az űrhöz való hozzáférést, hogy a modernkori aranylázból és annak a Földre visszajuttatott eredményeiből végül az egész világ profitálhasson.

(Fotó: NASA, Getty Images/gremlin)

Az első űrbeli Covid-19 gyógyszerkutatást magyar cég végzi a Nemzetközi Űrállomáson Az űrben, mikrogravitációban végzett gyógyszerkutatások során olyan új hatóanyagok kifejlesztése válik elérhetővé, amit a Földön lehetetlen lenne megalkotni. Az űrkémiai kutatások egyik vezető szereplője, a magyar Innostudio, a kísérletekhez szükséges reaktort is fejleszti.