Juliusz Ćwieluch: – Czego szukamy w kosmosie?
Dr Aleksandra Bukała: – W misjach poza orbitą Ziemi głównie sprawdzamy, czy mamy towarzystwo we Wszechświecie.
Pani w to wierzy?
Jako inżynier nie chcę wierzyć, chcę wiedzieć. Przemawia do mnie wypowiedź głównej bohaterki z filmu „Kontakt”, że Wszechświat jest większy niż największa rzecz, jaką możemy sobie wyobrazić. A jeżeli bylibyśmy w nim sami, byłoby to straszne marnotrawstwo przestrzeni.
Nie przeraża pani świadomość tego ogromu?
Raczej fascynuje. Przy technice, którą obecnie dysponuje ludzkość, jeszcze bardzo długo będziemy więźniami naszego Układu Słonecznego. Daleki Wszechświat jest ciągle poza zasięgiem naszego poznania. Próbujemy go podglądać na wszystkie możliwe sposoby z Ziemi i za pomocą sond kosmicznych, ale to zaledwie namiastka poznania. O prawdziwej eksploracji na razie możemy tylko pomarzyć.
Dlaczego się tak zacięliśmy na zdobycie Marsa?
Bo jest blisko. Technologicznie załogowa misja na Marsa jest w naszym zasięgu. Moglibyśmy tam dolecieć. Pomijając destrukcyjny wpływ długiego stanu nieważkości, trzeba jeszcze rozwiązać wiele problemów, w tym tych związanych z powrotem. Z pewnością będzie trudniej wrócić niż z Księżyca, bo trzeba pokonać grawitację Marsa bez użycia kosmodromu, którego tam nie mamy. Na szczęście przyciąganie Czerwonej Planety to zaledwie 40 proc. ziemskiego.
Pewnie znaleźliby się ochotnicy gotowi polecieć w jedną stronę.
NASA, która prowadzi najbardziej zaawansowany projekt załogowej eksploracji Marsa, kategorycznie stawia warunek powrotu całej załogi. I takie jest, myślę, oczekiwanie ludzi. Nie chcemy wysyłać naszych emisariuszy na pewną śmierć. W przypadku programów kosmicznych opinia publiczna ma ogromne znaczenie. Myślę, że samobójcza misja byłaby zabójcza dla dalszego finansowania badań kosmicznych. Pieniądze to dziś największa bariera dla rozwoju naszej branży. Śmiejemy się z kolegami, że rynek kosmiczny ruszy z kopyta dopiero, kiedy opanujemy sztukę teleportacji.
Lądowanie na Księżycu oglądało pół miliarda ludzi. Dlaczego komos przestał być sexy dla przeciętnego Kowalskiego?
Nawet nasza telewizja transmitowała na żywo lądowanie na Księżycu w 1969 r. Rodzice opowiadali mi, z jakimi emocjami siedzieli wtedy przed telewizorem. Dziś brakuje czegoś, co by porwało ludzi. Może załogowa misja marsjańska mogłaby odnowić to zainteresowanie. Coraz ciężej jest porwać ludzi codziennością branży kosmicznej. Barierą jest wiedza i stopień skomplikowania projektów. Bardzo wielu aspektów sama nie rozumiem, choć żywo się tym interesuję. Złote lata zainteresowania branża kosmiczna chwilowo ma za sobą. Kosmos ciągle jednak oddziałuje na ducha romantyzmu ludzkości. Ma również silne oddziaływanie na te mniej wyrafinowane potrzeby człowieka, czyli rozrywkę i militaria. Nad naszymi głowami latają tysiące satelitów, w tym wiele komunikacyjnych i szpiegowskich.
Dzięki którym nasze telewizory pękają od nadmiaru kanałów. A dowódca jednej armii podczytuje z kosmosu gazetę dowódcy wrogiego obozu. Absurd.
W branży od dawna trwa dyskusja, czy zmierzamy we właściwym kierunku. Są i tacy, którzy negują samą ideę eksploracji, twierdząc, że przeznaczone na ten cel miliardy dolarów można z powodzeniem przeznaczyć na poznanie własnej planety. Dzięki badaniom z kosmosu moglibyśmy zarządzać zasobami Ziemi w sposób znacznie bardziej zrównoważony.
Kosmosem rządzą pieniądze?
Wyniesienie jednego kilograma ładunku na orbitę okołoziemską to koszt od 25 do 50 tys. dolarów. Rozbudowane urządzenie waży średnio 10 ton. Proszę sobie samemu policzyć, ile kosztuje samo wystrzelenie ładunku. A koszty transportu stanowią zazwyczaj zaledwie 20 proc. kosztów całej misji.
Dlaczego to jest takie drogie?
Bo musi niezawodnie działać. Nie potrafimy jeszcze dokonywać opłacalnego ekonomicznie serwisowania urządzeń w kosmosie. Taniej wychodzi gruntowne przetestowanie wszystkich komponentów na Ziemi, niż narażenie się na awarię na orbicie. Weźmy przykład satelitów telekomunikacyjnych. Większość z nich to tzw. satelity geostacjonarne, które trzeba umieszczać na wysokości 36 tys. km nad Ziemią. Jest to orbita bardzo zatłoczona, bo operatorzy telewizji satelitarnej bardzo sobie ją cenią. Powstało szereg międzynarodowych uregulowań prawnych zarządzających miejscem na niej. Za to również trzeba zapłacić. Na dodatek każdy musi trzymać się dokładnie w przyznanym mu miejscu. Dlatego satelity telekomunikacyjne są ogromne. Przy czym zdecydowana większość masy satelity to paliwo. Satelity dryfują, ale co kilka tygodni trzeba ustabilizować ich pozycję. I to pochłania spore ilości paliwa. Kończy się paliwo, kończy się życie satelity.
O branży kosmicznej mówi się, że jest najbardziej innowacyjna na świecie, a większość satelitów wygląda jak pudła po lodówce oklejone folią termiczną z byle jak przyczepionymi skrzydełkami z czarnej folii.
Sektor telekomunikacyjny jest niezwykle konserwatywny, żeby nie powiedzieć zachowawczy. Operator telewizji zainteresowany jest tylko tym, żeby jego satelita działał. Innowacji unikają jak ognia, bo boją się niespodzianek i ewentualnych kłopotów. Paradoksalnie w tej podkategorii postęp techniczny jest bardzo ograniczony. Nie można jednak tej wizji przenosić na całą branżę. Proszę mi wierzyć, że nawet najmniejsze rozwiązania mają skalę zaawansowania, której pan nawet nie podejrzewa.
Rzeczywiście nie podejrzewam.
Moja firma buduje właśnie mechanizm rozkładający wysięgnik dla instrumentów naukowych w misji na Jowisza. Jakby ktoś był złośliwy, to mógłby powiedzieć, że robimy zawias ze sprężyną i tłumikiem na końcu, żeby w trakcie otwierania nie przenosić zbyt dużych wibracji na czujniki i żeby nie „posypała” się w nich elektronika. Tylko że ten zawias musi przetrwać ekstremalnie trudny moment wystrzelenia. Następnie przez siedem lat być poddawany silnemu promieniowaniu. Później bezbłędnie zadziałać, pomimo braku możliwości smarowania i działać bez zarzutu przez kolejne cztery lata. Jeśli ten zawias zawiedzie, to niepowodzeniem skończy się misja warta kilka miliardów euro. Tu nie ma miejsca na żaden błąd.
Czuję się przekonany. A jest sens budować europejski odpowiednik systemu GPS, czyli Galileo?
Moim zdaniem tak. Zresztą decyzje w tej sprawie zapadły wiele lat temu. Rosjanie również zbudowali, a raczej ciągle budują swój własny system tego typu i motywy są pewnie zbliżone – uniezależnić się od technologii amerykańskiej.
Ile satelitów krąży nad naszymi głowami?
Samych satelitów jest parę tysięcy. Dokładnej liczby satelitów nie pamiętam, ale jest ich tyle, że prowadzone są specjalne rejestry wszystkich obiektów na orbitach wokół Ziemi.
Ile z nich jest polskich?
Tu będzie łatwiej podać konkretne liczby. Obecnie dwa.
Wysyłaliśmy chyba coś więcej?
W sumie wysłaliśmy trzy satelity. Pierwszy poleciał pięć lat temu PW-Sat 1, czyli satelita typu Cubesat. Kilogramowa kostka o wymiarach 10 na 10 cm, którą zbudowali studenci Politechniki Warszawskiej. Cubesaty są bardzo popularne jako projekty edukacyjne. Jest nawet strona internetowa, na której można sobie części do takiego satelity kupić i na upartego samemu złożyć w domu. Z posłaniem w kosmos będzie gorzej, bo już mówiłam, jakie to są koszty. Jeśli na rakiecie nośnej jest jakieś wolne miejsce, to czasem się upycha trochę takiej „drobnicy”. Wystrzeliwuje się je wyłącznie na niską orbitę okołoziemską (LEO, Low Earth Orbit). Krążą kilka tygodni, a później spalają się w ziemskiej atmosferze.
A oprócz Cubesata, co jeszcze udało się nam wystrzelić?
Dwa nieco większe, czyli około 20-centymetrowe naukowe nanosatelity zbudowało Centrum Badań Kosmicznych PAN w oparciu o kanadyjskie platformy w ramach projektu BRITE. W Polsce zostały złożone, zmodyfikowane i wzbogacone o urządzenia rodzimej konstrukcji. Jeden nazywa się Lem, a drugi Heweliusz. Ale oprócz nich nasz kraj w przestrzeni kosmicznej reprezentuje wiele innych urządzeń, które wyszły spod ręki polskich inżynierów, póki co przede wszystkim z CBK PAN.
Jakieś inne dokonania w astronautyce?
Musimy sobie szczerze powiedzieć, że w astronautyce na razie raczkujemy. Nasz udział w europejskim rynku kosmicznym szacowany jest na około 1 proc.
Premier Morawiecki odważnie patrzy w kosmos.
Wszystkie partie polityczne chętnie odwołują się do tego przemysłu, jest to chwytliwy temat i nie przypominam sobie żadnego rządu, który nie wypowiadałby się ciepło o eksploracji kosmosu.
Politycy też sporo w tej materii obiecują.
Polska płaci składkę do Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) w wysokości około 34 mln euro rocznie. Można powiedzieć, że jest to raczej symboliczny wkład, zważywszy na nasze deklaracje i ambicje, biorąc pod uwagę, że politycy od lat deklarują, że Polska powinna mieć własnego satelitę wojskowego, a najlepiej dwa takie urządzenia. Do tego jeszcze satelitę telekomunikacyjnego całkowicie zbudowanego w Polsce itd. Te plany poważnie rozmijają się z wielkością inwestycji. Dla porównania koszt budowy samego satelity w misji JUICE [europejska sonda do badań Jowisza i jego lodowych księżyców] pochłonie niemal miliard euro. Do tego należy doliczyć koszty instrumentów naukowych, wyniesienia i wieloletniej obsługi misji, bo samo dotarcie do Jowisza zajmie sondzie 7,5 roku.
Może za rok dorzucimy więcej?
Decyzje o wysokości naszej składki do ESA zapadają raz na cztery lata podczas tzw. Rady Ministerialnej. Ostatnia Rada miała miejsce w grudniu 2016 r. we Włoszech. Decyzją polskiego rządu składka została nieznacznie zwiększona w stosunku do poprzedniej. Składka podzielona jest na dwa główne komponenty: tzw. składkę obowiązkową, która jest wyliczana algorytmem na podstawie produktu krajowego brutto. W naszym przypadku to suma około 22 mln euro. Druga część to składka na programy opcjonalne. Tu każdy kraj decyduje indywidualnie o priorytetowych obszarach specjalizacji.
Niby mało, a jednak to jakieś 120 mln zł wywalonych w kosmos.
W żadnym wypadku nie są to stracone pieniądze. ESA, zamawiając sprzęt, stosuje zasadę zwrotu geograficznego. Płacimy 30 mln euro i za tyle, minus 1,5 proc. na koszty operacyjne, zamawia się sprzętu w danym kraju.
Ponieważ niewiele firm w Polsce jest w stanie skonsumować takie kontrakty, to przychodzą zagraniczne, np. Sener, i sięga po te pieniądze. Sprytne.
Czasem spotykam się z takim zarzutem, że konsumujemy polskie pieniądze. Natomiast krytycy często nie zauważają, że takie firmy jak nasza kształcą kadry, dają wiedzę, dostęp do najnowszych technologii i pomagają budować partnerstwa z największymi graczami na rynku światowym. Polska przez lata żyła w izolacji technologicznej. Nie tylko nie mamy technologii. Nawet jak ją dostajemy, to często nie potrafimy odpowiednio jej przyswoić. Co zresztą jest naturalne, bo taką zaawansowaną wiedzę zdobywa się latami.
Ile jest firm z branży kosmicznej w Polsce?
Dokładną liczbę trudno podać. Na platformie przetargowej ESA zarejestrowanych jest ponad 300 polskich podmiotów, jednak ocenia się, że realnie kilkanaście firm poważnie zaangażowanych jest w działalność kosmiczną. Dla porównania we Włoszech jest ich kilkaset, a kilka tysięcy w mniejszym lub większym stopniu współpracuje z tą branżą.
Czy państwo polskie ponosi jakieś dodatkowe wydatki poza wpłatą do ESA?
Polska Strategia Kosmiczna przyjęta przez rząd w zeszłym roku zakłada uruchomienie Krajowego Programu Kosmicznego. Pracuje nad nim powołana w 2015 r. Polska Agencja Kosmiczna z rocznym budżetem w wysokości 10 mln zł. Budżet jest w całości przeznaczony na funkcjonowanie tej instytucji.
Czy jest szansa, że w 100 proc. sami zbudujemy sobie satelitę?
Nie ma. Albo inaczej. Jest, ale będziemy go budować tak długo i będzie to tak kosztowne, że całkowicie nieopłacalne. Nie wiem, czy w ogóle jest taka potrzeba, żeby budować takie urządzenia samodzielnie.
Ile by to nas kosztowało?
Miliardy i dziesięciolecia pracy. Hiszpania po prawie 30 latach intensywnych inwestycji w branżę kosmiczną właśnie kończy budowę pierwszego własnego kilkusetkilogramowego satelity obserwacyjnego SeoSat. Program, uruchomiony w 2007 r., pierwotnie zakładał start w 2013 r. Obecne plany przewidują wyniesienie systemu w 2018 r. Pierwotny budżet wynosił ponad 100 mln euro, ale problemy techniczne i opóźnienia doprowadziły do przekroczenia kosztorysu. A przecież w Hiszpanii znajduje się duży oddział Airbusa, który wykupił hiszpańską firmę CASA i to właśnie on koordynuje projekt. Bez pomocy Airbusa opóźnienia byłyby z pewnością dużo większe.
Czy z punktu widzenia naszej obronności Polska powinna być obecna w kosmosie?
Niestety, współczesne systemy obrony, zwłaszcza obrony przeciwrakietowej, muszą posiadać rozpoznanie satelitarne. Powiedziałam: niestety, bo wielu inżynierów z branży pewnie wolałoby się skupić na pokojowej eksploracji kosmosu. W rzeczywistości jednak Polska potrzebuje satelitów obserwacyjnych do celów wywiadowczych. Jeszcze bardziej będziemy ich potrzebować, kiedy dokonamy modernizacji naszego potencjału rakietowego. Nadbrzeżny Dywizjon Rakietowy ma rakiety o bardzo dużym zasięgu, ale jest on ograniczony do kilkudziesięciu kilometrów możliwościami radarów znajdujących się na Wybrzeżu. Krzywizny Ziemi nie obejdziemy inaczej, jak poprzez wykorzystanie sensorów znajdujących się bardzo wysoko, a satelity są najlepszymi i najbezpieczniejszymi ich nośnikami.
Były takie pomysły, żeby rozpoznanie oprzeć na balonach stratosferycznych.
W XXI w. stać nas chyba na coś więcej niż balon.
rozmawiał Juliusz Ćwieluch
***
Aleksandra Bukała jest absolwentką Szkoły Głównej Handlowej w Warszawie oraz Wydziału Mechatroniki Politechniki Warszawskiej. Jest Członkiem Zarządu Związku Pracodawców Sektora Kosmicznego. Uczestniczyła w kilkudziesięciu projektach badawczo-rozwojowych i innowacyjnych z obszarów inżynierii kosmicznej, obronności i bezpieczeństwa.