Tessuti molli, missione spaziale e diagnostica grazie all’intelligenza artificiale – nell’ambito dell’esperimento polacco sulla ISS

Come si adattano i tessuti molli degli astronauti alle condizioni spaziali e ai cambiamenti derivanti dal processo di preparazione alla missione? I ricercatori polacchi verificheranno questo aspetto nell'ambito di un esperimento durante la missione IGNIS. La diagnostica viene eseguita utilizzando l'intelligenza artificiale.

Astro Performance (Mollis Textus) è uno dei 13 esperimenti della missione scientifica e tecnologica polacca IGNIS verso la Stazione Spaziale Internazionale (ISS). Il lancio dell'equipaggio dell'Ax-4, con a bordo l'astronauta progettista polacco dell'Agenzia spaziale europea (ESA), Dr. Sławosz Uznański-Wiśniewski, è annunciato "non prima di maggio".

L'obiettivo principale dell'esperimento Astro Performance (Mollis Textus) è valutare l'impatto di una missione spaziale sul sistema muscolo-scheletrico, in particolare sui tessuti molli degli astronauti.

"Quando penso a una missione spaziale, intendo sia l'impatto della microgravità, che in questo caso sarà limitato a due settimane di permanenza sulla ISS, sia l'intera fase preparatoria e il successivo periodo di convalescenza. Vale la pena ricordare che non solo la missione in sé, ma anche questo periodo di preparazione molto attiva rappresenta un enorme stress per il sistema muscolo-scheletrico degli astronauti, motivo per cui vari aspetti, come l'efficienza o le condizioni generali, possono essere soggetti a degrado", ha affermato il coordinatore dell'esperimento, il Dott. Norbert Kapiński di Smarter Diagnostics, una società spin-off dell'Università di Varsavia.

Ha sottolineato che i ricercatori utilizzano metodi di intelligenza artificiale per interpretare i dati diagnostici.

"I nostri risultati aiuteranno a ottimizzare il protocollo di preparazione degli astronauti, o persino dei turisti spaziali, per questo tipo di spedizione in futuro", ha aggiunto.

Norbert Kapiński, insieme all’altro co-fondatore dell’azienda, Bartosz Borucki, applica quotidianamente algoritmi di intelligenza artificiale alla pratica, concentrandosi sul sistema muscolo-scheletrico. "Combiniamo diversi dati importanti per monitorare il funzionamento di questo sistema. Utilizziamo immagini radiologiche (risonanza magnetica), risultati di esami del sangue, composizione corporea e valutazioni funzionali. Tutti questi aspetti hanno un impatto sul funzionamento del nostro sistema muscolo-scheletrico", ha affermato.

I ricercatori interpretano poi questi dati utilizzando grandi reti neurali. "Grazie ai metodi moderni, possiamo individuare determinati schemi in un ampio contesto di dati, anche non ovvi, e interpretarli in modo personalizzato: per una persona specifica. Su questa base, definiamo i migliori programmi possibili di preparazione motoria, dieta e integrazione, ad esempio per gli atleti", spiega Kapiński.

I ricercatori hanno già raccolto tali dati dai due astronauti che compongono l'equipaggio dell'AX-4. I test si sono svolti a Varsavia e dintorni nel febbraio 2025. Abbiamo esaminato gli astronauti in modo olistico; l'intero processo è durato quasi 8 ore. "Tra l'altro, trovare così tanto tempo disponibile nel fitto programma degli astronauti è stata una sfida", ha detto.

Ha aggiunto che uno studio simile verrà condotto una volta completata la missione. "Dopo alcune settimane, mesi al massimo, l'astronauta dovrebbe tornare alla sua forma precedente. Se questo sarà il caso, lo misureremo", ha annunciato.

I dati raccolti sono ora in fase di analisi. "Ce ne sono parecchi e li raccogliamo seguendo un protocollo molto esteso", ha sottolineato il ricercatore.

I risultati saranno confrontati con le analisi di studi condotti su un gruppo di riferimento di 10 persone, fisiologicamente simili agli astronauti (anche in termini di razza, sesso, età biologica e cronologica) e che si prendono cura del loro apparato muscolo-scheletrico.

Perché – secondo il ricercatore – è importante un simile esperimento? "Il numero di persone inviate nello spazio cresce di anno in anno. In vista della costruzione di nuove stazioni spaziali commerciali, di una base sulla Luna e, un giorno, su Marte, questo numero aumenterà ulteriormente. Allo stesso tempo, queste persone dovranno essere preparate ad affrontare tali sfide. Non tutti saranno candidati fisicamente idonei come gli astronauti di oggi, da qui la necessità di strumenti che interpretino rapidamente determinati dati medici e non medici e ci aiutino a prepararci meglio, in questo caso nel contesto del sistema muscolo-scheletrico", ha affermato Kapiński.

Alla domanda sulle circostanze che lo avevano spinto a candidarsi al concorso per gli esperimenti nell'ambito della missione polacca, ha risposto che l'azienda stava già pensando di ampliare la portata della sua ricerca, ad esempio includendo i servizi segreti o gli astronauti.

"Poco dopo, è stato annunciato che il Dott. Uznański-Wiśniewski era un candidato preliminare per una missione spaziale. Mi sono preso la libertà di contattarlo tramite i social media e gli ho chiesto se questo tipo di progetto sarebbe stato interessante. Mi ha risposto brevemente che sarebbe stato interessante e mi ha inviato un link alla procedura di candidatura. E così siamo finiti tra i tredici selezionati", ha detto Norbert Kapiński.

Ha aggiunto di essere motivato a lavorare anche a livello personale perché uno dei suoi sogni è vedere almeno la curvatura della Terra dallo spazio.

La missione Ax-4 sarà una spedizione commerciale con equipaggio gestita da Axiom Space. La partecipazione polacca a questa missione è il risultato di un accordo firmato tra il Ministero dello Sviluppo e della Tecnologia e l'Agenzia Spaziale Europea (ESA) per la preparazione e l'attuazione della missione scientifica e tecnologica polacca IGNIS. Anche l'Agenzia spaziale polacca (POLSA) è coinvolta nei preparativi in ​​qualità di agenzia esecutiva del Ministero della tecnologia e dell'innovazione.

L'equipaggio dell'Ax-4 è composto da: Peggy Whitson (USA) – comandante; Sławosz Uznański-Wiśniewski (Polonia/ESA) – specialista; Shubhanshu Shukla (India) – pilota e Tibor Kapu (Ungheria) – specialista. Il lancio è ufficialmente previsto non prima di maggio; ufficiosamente sarà molto probabilmente a cavallo tra maggio e giugno. Gli astronauti raggiungeranno la ISS a bordo di un razzo Falcon 9 di SpaceX, che trasporterà in orbita la capsula dell'equipaggio Dragon dal Kennedy Space Center della NASA in Florida. Gli astronauti trascorreranno 14 giorni sulla Stazione Spaziale Internazionale. (PAP)

La scienza in Polonia, Agnieszka Kliks-Pudlik

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