Ioana Cozmuta, fosta studenta de UBB, a pornit din Baia Mare, a studiat Fizica la Univesitatea Babes-Bolyai, are studii in Olanda si SUA, iar acum lucreaza la centrul de cercetare NASA Ames. De fapt, complet, alaturi de nume, pe cartea de vizita scrie: "Microgravity Lead, Innovative Strategies Space Portal & Emerging Space Office". Actualdecluj.ro a realizat un interviu cu Ioana Cozmuta despre "democratizarea spatiului", cercetari care ar aduce solutii in lupta impotriva cancerului, productie in spatiu, minerit spatial/pe asteroizi, cladiri cu tehnologii de pe statia spatiala internationala, escapade in hoteluri orbitale si originea vietii pe Pamant.

Ioana CozmutaFoto: Actualdecluj

Rep: "Microgravity Lead, Innovative Strategies Space Portal & Emerging Space Office". Functia trecuta acum pe cartea dvs de vizita suna si SF si business. Ce faceti de fapt acum?

Ioana Cozmuta: Munca mea, in momentul de fata, este centrata pe crearea de parteneriate strategice publice-private, care au la baza utilizarea si implementarea tehnologiilor spatiale pentru a crea solutii problemelor de pe Pamant. Pana in prezent, dezvoltarea tehnologiilor spatiale a fost facuta pentru proiecte de explorarea a spatiului. Conexiunea cu problemele terestre a existat mai mult la intamplare. Ideea de baza este de a intelege planul de dezvoltare al fiecarei industrii (agricultura, calculatoare, tehnologi medicale, biotehnologie, etc) si de a indentifica probemele majore cu care aceasta industrie se confrunta in urmatorii zece ani. Pasul urmator este de a evalua tehnologiile spatiale existente si a le indentifica pe acelea care reprezinta cel mai bun candidat pentru a rezolva aceste probleme. Solutiile si strategiile de implementare sunt specifice fiecarei industrii in parte. Se merge foarte mult aici pe ideea de tehnologie cu utilizare duala. E important sa se inteleaga faptul ca tehnologiile spatiale nu reprezinta o solutie unica si obligatorie. Strategia este de a gasi situatiile potrivite, acolo unde investitii repetate nu au dus la nici un rezultat sau potentiale scenarii de investitii ar duce la folosirea de capital pentru crearea de tehnologii care de fapt exista si sunt utilizate in aplicatii spatiale, dar nu s-a gandit nimeni sa le ia si sa le adapteze pentru a rezolva probleme terestre.

Rep: Adica mergeti inspre companii, inspre mediul privat. Care e ideea pe care le-o "vindeti"?IC: Companiile din mediul privat sunt interestate sa fie profitabile. Din nou, de cele mai multe ori, aceste companii nu isi pun intrebarea daca exista tehnologii spatiale pe care le-ar putea folosi pentru a deveni mai profitabile. Ba mai mult: nu realizeaza ca procesul de productie realizat intr-un mediu lipsit de forta gravitatiei (adica in orbita Pamantului, spre exemplu) ar putea imbunatati seminificativ calitatea produsului; ar putea optimiza procesul de productie si ar putea folosi resurse spatiale (energia solara, vidul, temperaturile scazute, etc) spre a pastra resurse non-regenerabile de pe Pamant.

Rep: Ce probleme se pot rezolva in spatiu?

IC: Am putea sa discutam despre multe, despre industria de semiconductori sau despre biotehnologie. Spre exemplu, in momentul de fata comunitatea stiintifica globala este foarte preocupata sa gaseasca solutii noi de tratare sau chiar vindecare a cancerului. Aceasta problema este mai mult sau mai putin legata de o alta, cea a insuficientei donatorilor de organe. Una dintre directiile curente de cercetare este incercarea de a crea in laborator tesuturi reparatoare (tissue patches) sau chiar organe artificiale care sa aiba aceeasi structura si functie cu organul original. De obicei, aceste incercari se fac prin cresterea de culturi celulare care origineaza si sunt specifice fiecarui pacient. Desi s-au facut descoperiri si pasi inainte fantastici, domeniul este inca la inceputurile lui. Limitarile cauzate de forta gravitationala nu au fost luate prea mult si prea serios in considerare. S-a demonstrat ca orice cultura celulara intr-un mediu gravitational nu va putea creste peste o anumita dimensiune limita, din multe motive, printre care lipsa accesului la nutrienti; inabilitatea acestor culturi celulare de a dezvolta o structura de vascularizare corespunzatoare; viabilitatea redusa pe termen lung; dificultatea de a realiza si mentine suspensii celulare pentru ca acestea sa poata sa creasca. In spatiu, una din starile native pe care un sistem o regaseste in absenta gravitatiei este tocmai cea de suspensie intr-o forma sferica, relativ uniforma. NASA de fapt a lansat recent "Vascular Tissue Challenge", unde se doreste participarea pe larg a oricarei companii care are un produs promitator si care, in lipsa mediului gravitational, ar duce la descoperiri si dezvoltari extraordinare in acest domeniu.

Un alt aspect este acela de medicina personalizata. Pentru pacientii bolnavi de cancer este o idee foarte importanta de cercetare. O idee care se incearca a fi explorata in spatiu pe statia spatiala internationala este cea a recoltarii de culturi celulare individuale, care apoi sa fie crescute in spatiu la dimensiuni si cu caracteristici structurale mult mai fidele pacientului, in asa fel incat sa se verifice pe aceste tumori eficienta unor agenti chemo sau imuno terapeutici. In spatiu, mecanismul genetic care sta la baza supravietuirii, adaptarii si proliferarii celulelor canceroase ar putea fi investigat dintr-o noua perspectiva. Se stie din studii precendente in mediul microgravitational ca celulele in spatiu exprima alte gene, gene responsabile de adaptarea si supravietuirea intr-un mediu nou. Prin comparatie si contrast intre comportamentul acestor culturi in spatiu si in mediul terestru, se pot descoperi si intelege mecanisme noi care sa poata mai apoi a fi utilizate in crearea de terapii mai eficiente. Mediul microgravitational nu reprezinta doar un mediu nou de cercetare, dar si un mediu nou, inovativ cu un potential fantastic de aplicatii.

Rep: Ce se poate face acum? In ce stadiu suntem?

IC: Barierele existente in utilizarea pe larg a spatiului si a mediului gravitational au constat, pana acum cativa ani (cam prin 2010), in frecventa redusa si in costul exorbitant de a ajunge in orbita Pamantului. Prin urmare, industriile terestre nu au fost motivate sa inteleaga ce fel de beneficii ar putea extrage din explorarea si utilizarea spatiului. Accesul in spatiu era gestionat de catre guvern si pentru guvern. Asta a fost situatia pe perioada navetei spatiale. Modelul de business insa era nesustenabil. In momentul de fata, insa, datorita investitiilor private, accesul in spatiu la Statia Spatiala Internationala este asigurat de companii precum SpaceX, fondata de Elon Musk sau Orbital ATK. Jeff Bezos, detinatorul companiei Amazon, este si fondatorul companiei Blue Origin, care ofera zboruri suborbitale private. Prin parteneriate publice-private, NASA cumpara aceste zboruri de la companiile private la un cost de 10 ori mai mic. Suntem in centrul unei miscari de democratizare a spatiului "New Space", in care numarul de companii care ofera servicii in spatiu sau start-up-uri care au spatiul ca model de business creste, la nivel global, intr-un ritm extrem de accelerat. Domeniul micro si nano satelitilor, achizitionarea de date terestre "privind" din orbita pamantului (remote sensing), imagini hiperspectrale pentru mapare sunt exemple de piete de afaceri in formare. Accesul in spatiu este mult mai "usor", mai frecvent, mai ieftin si mai larg raspandit.

Rep: Ce urmeaza? Care e urmatorul pas la care se va ajunge?

IC: Pentru NASA, pasul urmator, din cate inteleg eu, este sa transfere si partea de operatiuni legate de Statia Spatiala Internationala domeniului privat. In felul acesta, NASA se poate focaliza pe explorarea mai adanca a spatiului (Deep space). Comercializarea in totaliate a Statiei Spatiale Internationale este o directie care se doreste a fi implementata pana prin 2024. Vor aparea statii spatiale private, comerciale. Ar fi foarte interesant de luat in considerare posibilitatea de a muta industrii terestre care folosesc resurse neregenerabile si care de asemenea si polueaza in orbita pamantului si in spatiu. In momentul de fata, materialele brute sunt duse de pe Pamant in orbita Pamantului. Exista insa posibilitatea de a folosi resurse din spatiu, cum ar fi materiale brute de pe asteroizi sau de pe Luna. Chiar acum exista doua companii private care opereaza in acest domeniu in parteneriat cu guvernul american sau cu alte guverne: Planetary Resources si Deep Space Industries. Ambele companii sunt Americane si au ca model de business mineritul spatial/pe asteroizi.

Cantitatea de materiale brute de pe Pamant (aluminiu, cupru, wolfram, platina, aur) este constant tinuta sub observatie: se stie unde (in care tara) exista resursele principale pentru fiecare din aceste materiale, care e aproximativ cantitatea disponibila, care e rata de exploatare si utilizare (inclusiv luand in considerare posibilitate de reciclare) si ce industrii anume folosesc in principal aceste materiale. Economia globala si multe dintre pietele actuale de afaceri sunt de fapt puternic influentate de fluctuatii in lantul de aprovizionare. De asemenea, se stie ca foarte multe din aceste resurse vor deveni greu de gasit sau se vor epuiza pana in anul 2050. Mineritul spatial prin urmare devine o alternativa foarte atractiva. Tehnologiile de minerit in spatiu, foarte diferite de cele terestre, exista si au fost testate atat pe Pamant, cat si in conditii relevante mineritului extraterestru. Nu mai e vorba deci de Science Fiction

Un alt aspect care ar fi interesant de adus in discutie aici si care e mai mult de natura filozofica: daca accesul in spatiu a devenit posibil si accesibil, de ce sa nu profitam de ocazie si sa folosim resurse extraterestre pentru a le pastra pe cele terestre pe termen mai lung si a ajuta in procesul de regenerare. Pamantul e singura casa pe care o avem in Univers, nu stim sa existe o alta planeta cu conditii favorabile vietii. Din pacate multe din ecosistemele terestre sunt puternic deteriorate. Era industrializarii si a exploatarii nesustenabile a resurselor terestre a dus la accelerarea proceselor de degradare (pierderea de paduri virgine, acumulare de dioxid de carbon, poluarea surselor de apa potabila, schimbarea climaterica). Situatia curenta este nu numai foarte serioasa, dar si ingrijoratoare. Astronautul olandez Wubbo Ockels, diagnosticat cu cancer, a facut de fapt o remarca foarte sugestiva: "Insasi Planeta Pamant in momentul de fata sufera de cancer".

Rep: Se poate opri acest proces de distrugere?

IC: Exista ca intotdeauna speranta. si totul depinde de seriozitatea cu care tratam situatia de fata. La nivel global e nevoie de un apel si o reintoarcere la o viata responsabila, in moderatie. Sa incepem sa gandim ca locuitori ai Terrei ca facem parte din aceeasi familie si ca suntem cu totii responsabili sa actionam in aceasta directie. Nu e vorba aici de o solutie care le rezolva pe toate, ci de un spectru de solutii care trebuie invatat a fi folosit in mod echilibrat. Tehnologiile spatiale, prin definitie create si operate in asa fel incat sa fie sustenabile pe termen lung, ar putea fi adaptate si folosite pe Pamant pentru a crea solutii sustenabile terestre. Criteriile de poluare a mediului spatial sunt foarte stricte si dure, prin urmare aproape toate tehnologiile care opereaza in spatiu au amprenta neutra de carbon. E important sa incepem sa gandim si sa analizam la nivel global si sa vedem ce inseamna a muta in spatiu procese, industrii care, derulate pe planeta, sunt nocive.

Rep: Cat de "long term" (cu bataie lunga) e un astfel de plan?

IC: Exista pasi care pot fi realizati pe termen mai scurt si altii care se vor intinde pe parcursul a catorva decenii de aici incolo sau poate a sute de ani. Totul depinde de maturitatea cu care vom trata aceste probleme si de cum vom fi in stare de a filtra ce e important (clima globala) fata de ce nu e (fumatul, spre exemplu) si capacitatea noastra la nivel global de a ramane axati pe solutionarea acestor probleme.

Am mentionat mai inainte industria de semiconductori: s-a cam ajuns la limita inferioara a legii lui Moore. Tranzistoarele, procesoarele au ajuns sa fie realizate la scara aproape atomica. Operam computere quantice. Necesitatea de a manipula cu precizie material la nivel atomic este direct influentata de prezenta campului gravitational. Cu cat mai mult "sapam" in adancul materiei, la scara atomica, cu atat mai multa caldura este disipata in acest proces si cu atat mai multa apa este folosita pentru racire in procesul de fabricatie al circuitelor integrate. Numerele recente arata ca productia de circuite integrate din 2015 a fost 900 miliarde de unitati si pentru fiecare unitate s-au folosit in medie aproximativ 8 tone de apa. In pofida proceselor de purificare, apa nu revine niciodata la starea pristina dinainte de utilizare si este deversata inapoi in mediu unde cauzeaza degradarea ecostistemelor acvatice locale si globale. Industria de semiconductori de fapt plateste sume considerabile pentru amenzile de mediu si se straduieste sa gaseasca solutii sustenabile. NASA a operat in anii `90 instalatia Wake Shield (un scut din otel inoxidabil cu diametrul de 5m) care a folosit vacumul din spatiu, energia solara, temperatura scazuta a spatiului (nu s-a folosit deloc apa pentru racire) pentru a fabrica prototipuri de circuite integrate. Ce s-a eliminat in spatiu au fost niste molecule de hidrocarbon care s-au dezintegrat instantaneu sub actiunea radiatiei solare. Produsul ultim in sine, acela de circuite integrate, va beneficia de o calitate superioara daca va fi fabricat in mediul microgravitational si de asemenea va duce la cresterea productivitatii.

Rep: Cat de costisitor e sa faci experimente, sa produci ceva in spatiu?

IC: Analiza de cost-beneficiu trebuie executata in detaliu si trebuie sa includa o comparatie de la un capat la altul al procesului de fabricatie in spatiu vs terestru. Cateva considerente ar fi: alegerea locatiei, resurse pentru construirea fabricii, dotare cu utilaje, mentinerea pe termen lung. La o prima analiza, aceste costuri adunate, raportate la eficienta productiei, ar fi comparabile, daca nu chiar mai profitabile in cazul unei fabrici in orbita. Din nou aici trebuie luat in considerare faptul ca in ultima decada pretul acesului in orbita Pamantului a scazut cu cel putin un factor de 10, el continuand sa scada. Un alt exemplu ar consta in tehnologiile de "life support". Acestea sunt din nou tehnologii sustenabile gandite si realizate pentru a mentine abilitatea celor care sunt in spatiu de a putea supravietui si trai acolo. Fiecare astronaut poarta un costum care il ajuta sa ramana in viata, in pofida mediului spatial, nefavorabil. Tehnologiile individuale care compun acel costum sunt tehnologii dezvoltate de-a lungul multor ani, gandite sa functioneze pe termen lung, cu efecte negative cat mai mici. Un complet alt mod de a gandi fata de Terra unde orice investitie este evaluata in functie de profitul pe care il aduce pe termenul cel mai scurt. Aceste principii s-ar putea aplica si la nivelul constructiilor industriale. Spre exemplu, la Centrul de Cercetare Ames de la NASA Ames (din Silicon Valley, California) s-a construit o cladire care este singura din guvernul federal American cu certificare Platinum LEED. Aceasta cladire este unica prin faptul ca in ea sunt integrate tehnologii de life support de pe statia spatiala internationala. E o cladire care ofera un mediu unic de cercetare. Cladirile viitorului se vor baza foarte mult pe asemenea concepte in care tehnologii spatiale se pot transfera si comercializa.

Rep: Vorbim de informare, de cercetare, de identificarea de resurse in spatiu. Cand vom face turism spatial? Asta daca nu esti proprietarul Virgin Galactic.

IC: In principiu, unde exista competitie prietenoasa si bazata pe resepect, lucrurile evolueaza spre mai bine si mai rapid. Turismul spatial nu inseamna neaparat sa ajungi pe Marte, ci poate sa insemne sa faci o calatorie suborbitala, de 3-5 minute. Deloc imposibil, ba chiar foarte realizabil in urmatorii aproximativ 5 ani. In momentul de fata exista zboruri parabolice comerciale, iti cumperi bilet si intr-un zbor poti sa simti starea de imponderabilitate pentru 20-30 de secunde de mai multe ori. Apoi mai este ideea investitorului Robert Bigelow din Las Vegas care isi doreste sa construiasca primul hotel orbital si care deocamdata a construit un modul expandabil Bigelow atasat la Statia Spatiala Internationala.

Rep: E fezabil un astfel de proiect?

IC: Cu siguranta. Tehnologia exista si este in curs de testare in orbita Pamantului. Bigelow e om de afaceri si, foarte probabil, ideile lui sunt ancorate intr-o realitate financiara destul de stricta, inclusiv in ceea ce priveste existenta de potentiali clienti. Nu cred ca m-as oferi voluntara sa fiu printre primii clienti intr-un hotel orbital, dar cu siguranta as incerca la un moment dat o escapada de o saptamana. E important de realizat ca in cultura americana spatiul e mult mai mediatizat decat in alte tari si reprezinta o realitate de zi cu zi.

Cine este Ioana Cozmuta. Nascuta la Baia Mare, a urmat facultatea de Fizica la Cluj Napoca, cu masterat în domeniul Biofizicii si Fizicii Medicale la UBB. Dupa începuturile din România, traseul Ioanei Cozmuta a trecut granitele tarii si apoi chiar si pe cele ale continentului: tânara pasionata de fizica a plecat la Groningen, în Olanda, pentru un program de doctorat la Institutul de Fizica Nucleara afiliat Universitatii din Groningen. A început si un stagiu la Centrul de Simularea Materialelor si Proceselor de la California Institute of Technology (CALTECH), dupa care a continuat tot la Caltech cu un an de studii postdoctorale în domeniul Chimiei Computationale. Dupa Caltech, Ioana Cozmuta a facut un an de studii post-doctorale în cadrul scolii de Medicina de la Stanford, la centrul de Tehnologie Genomica. Familia Cozmuta s-a stabilit în cele din urma în Silicon Valley, iar pe cartea de vizita a Ioanei scrie acum “Microgravity Lead, Innovative Strategies Space Portal & Emerging Space Office”, la NASA. Ioana a început sa lucreze pentru compania contractoare Eloret, la NASA (The National Aeronautics and Space Administration) în 2003, în cadrul centrului de cercetare Ames. Mai multe informatii despre Ioana Cozmuta, în echipa NASA gasiti AICI

• Citeste articolul integral pe Actualdecluj.ro