Nauka

Kolos Kosmos

Sonda Voyager 1 – nasz najdalszy odkrywca

Sonda Voyager 1. Jest dość prawdopodobne, że będzie przemierzać Kosmos zawsze. Sonda Voyager 1. Jest dość prawdopodobne, że będzie przemierzać Kosmos zawsze. Wikipedia
O 40 latach trwania misji sondy Voyager 1,która jako pierwsza w historii opuściła nasz Układ Słoneczny, opowiada prof. Piotr Wolański z Politechniki Warszawskiej.
Najpotężniejsza 40 lat temu amerykańska rakieta nośna Titan IIIE-Centaur gotowa do startu z sondą Voyager 1 na pokładzie.NASA/JPL-Caltech/KCS Najpotężniejsza 40 lat temu amerykańska rakieta nośna Titan IIIE-Centaur gotowa do startu z sondą Voyager 1 na pokładzie.
Prof. Piotr WolańskiLeszek Szymański/PAP Prof. Piotr Wolański

Przemek Berg: – Jak pan ocenia misję Voyagera?
Piotr Wolański: – Jako wielki sukces. To pierwszy zbudowany przez człowieka obiekt, który znalazł się w przestrzeni międzygwiazdowej. Choć należy pamiętać, że wcześniej, w 1970 r., wysłano dwa próbniki Pioneer, 10 i 11, które też kiedyś opuszczą Układ Słoneczny. W 1977 r., w sierpniu, wyniesiono najpierw Voyagera 2, a w dwa tygodnie później bliźniaczego Voyagera 1, który szybko prześcignął swojego poprzednika. Obecnie Voyager 1 jest zdecydowanie najdalej, już poza oddziaływaniem Słońca i całego Układu Słonecznego, ale wciąż jeszcze w dużej odległości od pierwszych gwiazd naszej Galaktyki. Tą pierwszą, do której się zbliży, będzie Gliese 445, ale stanie się to dopiero za około 40 tys. lat. To pokazuje, jaki ogromny jest Kosmos i jak, w rzeczy samej, mało jeszcze przez nas zbadany.

Ale przecież poznaliśmy Kosmos najbliższy, czyli Układ Słoneczny…
Powiedziałbym nawet, że dość dokładnie i z bliska, ponieważ wokół jego wszystkich planet przeleciały nasze sondy i próbniki. Kilka z tych planet udało się zbadać szczegółowo, na przykład Marsa, a potem Saturna i Jowisza, wreszcie Urana, a ostatnio Plutona. Tę ostatnią karłowatą planetę poznała sonda New Horizons, która była najszybszą z wysłanych dotąd w przestrzeń kosmiczną. Na starcie osiągnęła prędkość 16 km/s, a potem jeszcze przyspieszyła, zyskując tzw. asystę grawitacyjną Jowisza. New Horizons także opuści kiedyś Układ Słoneczny, tymczasem bada jego rubieże, czyli pas Kuipera.

Za mniej więcej osiem lat radioizotopowe ogniwa termoelektryczne, z których korzysta Voyager, wyczerpią się i kontakt z sondą stanie się niemożliwy. Co wtedy?
Rozpad radioaktywny w ogniwach zanika wykładniczo, więc za kilka lat wciąż jeszcze będą działały, jednak ich moc będzie tak mała, że nie wystarczy do naładowania akumulatorów na tyle, by wysyłać z Voyagera sygnały do Ziemi i by można było nim z Ziemi sterować. Voyager zamilknie na zawsze, ale wciąż będzie leciał.

Eksperci z NASA twierdzą, iż będzie leciał po wsze czasy. Czy to możliwe?
Możliwe. To samo zresztą dotyczy pozostałych sond skierowanych na trajektorie ucieczkowe z Układu Słonecznego, czyli Voyagera 2, obu Pioneerów i sondy New Horizons. Nie ma powodu, żeby nie leciały, ponieważ prawdopodobieństwo zderzenia z jakimś ciałem kosmicznym lub grawitacyjnego pochwycenia ich przez jakąś gwiazdę jest niezwykle małe. W przestrzeni kosmicznej odległości dzielące poszczególne obiekty są tak ogromne. Z naszej perspektywy czasowej Voyager będzie leciał wiecznie.

Czyli może być tak, że przeżyje ludzkość?
Z pewnością przeżyje gatunek ludzki, a czy Ziemię? – trudno powiedzieć. Ale z dużą dozą pewności można stwierdzić, że Voyager będzie przemierzał Kosmos tak długo, jak długo będzie istnieć nasza Galaktyka, a więc przez wiele miliardów lat.

To może pomysł Carla Sagana i Franka Drake’a, by umieścić w Voyagerach płyty gramofonowe z zapisem informacji o Ziemi i cywilizacji ludzkiej, nie był zły? Może ktoś Voyagera kiedyś jednak przechwyci i odczyta zapis z płyty?
Nie można tego wykluczyć oczywiście, ale moim zdaniem szanse na to są niezwykle małe.

Koszt misji Voyagera szacuje się na ponad miliard dolarów. Warto było je wydać?
Badania kosmiczne są bardzo drogie, ale dzięki nim nieprawdopodobnie poszerzyły się nasze horyzonty postrzegania nie tylko Ziemi, ale też całego Układu Słonecznego i dalej Wszechświata. Wprawdzie do gwiazd jeszcze nie docieramy, ale badania dokonywane przez kosmiczne teleskopy i obserwatoria dostarczają nam mnóstwo informacji, których z Ziemi nie uzyskalibyśmy nigdy, głównie z tej przyczyny, że atmosfera ziemska jest nieprzezroczysta dla wielu zakresów promieniowania. Sondy kosmiczne to nasze oczy na Wszechświat. Jeśli zajrzeć do jakiejś książki o Kosmosie z lat 50. XX w., z czasów Sputnika, to dobitnie można się przekonać, jak bardzo nasze wyobrażenie o Kosmosie było wówczas inne niż obecnie. Bez cienia wątpliwości trzeba powiedzieć, że większość wiedzy, którą do dziś zdobyliśmy o Wszechświecie, dostarczyły nam sondy i próbniki wyniesione ponad atmosferę.

Jak bardzo technika kosmiczna zmieniła się od czasów startu Voyagera? Na pewno przez te 40 lat doszło do rewolucji elektronicznej i informatycznej, ale chyba jedno istotnie się nie zmieniło – napęd pojazdów kosmicznych.
Wciąż, także dzisiaj, prawie wyłącznie korzystamy z tradycyjnego chemicznego napędu rakietowego, który umożliwia umieszczanie obiektów na orbitach Ziemi lub na trajektoriach docierających do innych planet, a nawet, jak Voyager, poza Układ Słoneczny. Ten napęd absolutnie osiągnął granice swoich możliwości, więc dzisiaj nie możemy od niego oczekiwać wiele – rakiety mogą być lepiej wykonane, tańsze, większe, bardziej opłacalne, ale nic więcej. Nie dadzą nam nowych możliwości przemieszczania się w Kosmosie, czyli istotnie dalej i istotnie szybciej. W lotach kosmicznych coraz częściej zaczyna się stosować rakietowe silniki elektryczne, przede wszystkim jonowe, a także plazmowe, ale one mogą działać tylko już w przestrzeni kosmicznej, na orbicie. Z tego względu nie nadają się do wynoszenia statków i sond na orbitę, poza tym wymagają dużego zasilania, więc potrzebny jest tu jakiś przełom. W przyszłości może nim być budowa niedużych kosmicznych reaktorów jądrowych na tyle wydajnych, że posłużą do zasilania silników plazmowych, które wymagają większych mocy elektrycznych. Prędzej czy później takie reaktory powstaną, ale najpierw musi zaistnieć wyraźna potrzeba – na przykład: kolonizacja Marsa albo przemysłowa eksploatacja asteroid bogatych w tzw. ziemie rzadkie. Na kosmiczną technologię jądrową nie ma jeszcze ogólnego przyzwolenia, bo ludzie się jej boją. Głównie chodzi o to, że taki reaktor trzeba wnieść na orbitę i gdyby w trakcie tego manewru doszło do katastrofy, to zniszczenia i straty na Ziemi mogłyby być ogromne.

Á propos Marsa: właściciel firm Tesla i SpaceX Elon Musk twierdzi, że już niedługo, za kilka lat, jego rakiety będą mogły z powodzeniem latać na Marsa, i to z ludźmi.
Tak twierdzi, ale osobiście nie sądzę, by to było możliwe rzeczywiście niedługo. Poza tym Musk chce używać do napędzania swoich rakiet tradycyjnego paliwa chemicznego. To oznacza, że te rakiety będą musiały być bardzo duże, wręcz monstrualne. Moim zdaniem budowanie gigantycznych obiektów po to, by je wysyłać w Kosmos, nie jest dobrym pomysłem. Już przecież stawialiśmy w naszej historii różne kolosy, które niestety bardzo szybko padały. Patrzę na to sceptycznie.

Ale ostatnio daje się zauważyć, że w misje i przedsięwzięcia kosmiczne coraz chętniej i coraz częściej angażują się prywatne firmy, a zwłaszcza bardzo bogaci właściciele tych firm, jak wspomniany Elon Musk czy Jeff Bezos, właściciel Amazona. Czy to będzie trwały trend?
Do niedawna zadanie organizacji lotów kosmicznych leżało wyłącznie w gestii kilku agencji rządowych lub międzynarodowych. Dzisiaj na świecie jest już ponad dziesięć krajów, które same wysyłają swoje obiekty na orbitę i nie sposób tego powstrzymać. W związku z tym wielu prywatnych przedsiębiorców angażuje się w organizowanie misji kosmicznych, ponieważ chcą na tym po prostu zarabiać. Często zresztą oferują niższe ceny niż wyspecjalizowane agencje, a skoro jest wielu producentów, to koszty spadają. Ta prawidłowość dotyczy wszystkiego, także rakiet kosmicznych. Sądzę, że ta tendencja się utrzyma i będzie w końcu czymś zupełnie normalnym.

Poza tym – po Amerykanach i państwach zrzeszonych w Europejskiej Agencji Kosmicznej oraz Rosjanach – coraz częściej w Kosmos patrzą Chińczycy i nawet tam są coraz częściej obecni. Czy są już kosmiczną potęgą?
I w przeszłości, i obecnie najwięcej obiektów na orbity okołoziemskie wynosił Związek Radziecki, a teraz Federacja Rosyjska. W tej dziedzinie Rosjanie są rekordzistami, jednak rzeczywiście gonią ich bardzo Chińczycy. Myślę, że już niedługo ich dogonią, a nawet prześcigną. Sądzę też, że Chińczycy jako pierwsi wyślą z powodzeniem swój pojazd na ciemną stronę Księżyca, te plany są już dość zaawansowane, a za 10 lat posadzą na Księżycu pierwszego Chińczyka. Wprawdzie NASA jeszcze cały czas jest największą potęgą kosmiczną, ponieważ Amerykanie wciąż na badania Kosmosu łożą najwięcej, ale to się może oczywiście w przyszłości zmienić. I pewnie się zmieni. Chiny już są znaczącą potęgą kosmiczną i będą się piąć w tym rankingu coraz wyżej.

Jakie są realne perspektywy wyprawy załogowej na Marsa?
No cóż, obecnie taka wyprawa jest technicznie możliwa, ale biorąc pod uwagę fakt, że to gigantyczne przedsięwzięcie i techniczne, i finansowe, nie sądzę, by jeden kraj sobie poradził z przygotowaniem i finalizacją takiej misji. Potrzebne będzie połączenie sił. Szczerze mówiąc, nie sądzę, bym dożył tego dnia. Wspomniany Musk podchodzi do tego bardziej entuzjastycznie, ale w jego zapowiedziach jest sporo prowokacji, chce swoją postawą nakłonić innych, tych którzy liczą się w misjach kosmicznych, do intensyfikacji działań marsjańskich. Załogowa wyprawa na Marsa to jednak przedsięwzięcie o kilka rzędów wielkości większe i trudniejsze niż wysłanie człowieka na Księżyc. Na Księżyc – tak, jak najbardziej, podobnie na bliskie asteroidy, na Marsa jeszcze nie tak szybko.

A czy my w ogóle musimy tam lecieć?
Myślę, że nie musimy, podobnie jak nie musieliśmy wchodzić na Mount Everest czy iść na biegun południowy. W celach badawczych oczywiście powinniśmy być na Marsie, ale przecież już na nim jesteśmy, i to od lat. Zresztą w niedalekiej przyszłości metody prowadzenia pomiarów i dokonywania nawet zaawansowanych badań w Kosmosie zostaną na tyle udoskonalone, że prace, które wykonywaliby ludzie na Marsie, będą z powodzeniem wykonywały roboty – równie dobrze, ale wielokroć taniej.

Czyli wyzwanie marsjańskiej wyprawy to wciąż jeszcze jest pomysł bardziej hollywoodzki niż realny?
Chyba tak. Chociaż muszę też powiedzieć, że te wszystkie powstające w Hollywood filmy o wyprawach na Marsa, lub nawet znacznie dalej w Kosmos, bardzo mnie śmieszą. Właściwie to nie jestem w stanie ich oglądać – roi się w nich od błędów i nieprawd. Na przykład ostatni, dość głośny film „Marsjanin” zaczyna się od potężnej burzy na Marsie, która zagraża załogowemu statkowi transportowemu. Problem w tym, że na Marsie tak intensywnych burz być nie może, ponieważ ta planeta nie ma prawie w ogóle atmosfery. Powstają na niej dość rozległe ruchy pyłowe, ale tak słabe, że nie zagroziłyby naprawdę nikomu. Ten film jest zresztą nieprawdziwy w wielu innych scenach.

rozmawiał Przemek Berg

***

VOYAGER 1 poza Układem Słonecznym

Sonda Voyager 1 została wystrzelona 5 września 1977 r. z przylądka Canaveral na Florydzie. Początkowym celem misji był przelot w pobliżu planet olbrzymów, czyli Jowisza i Saturna. Voyager wykonał swoje zadanie, dodatkowo przyspieszając, ponieważ skorzystał z tzw. asysty grawitacyjnej mijanych kolosów. Po przelocie blisko układu Saturna w 1980 r., kontrola misji sondy wyznaczyła jej nowe zadanie nazwane Voyager Interstellar Mission. Od tej pory, z prędkością 17 km/s, Voyager przemierzał krańce Układu Słonecznego, aż w końcu mniej więcej w połowie 2012 r., w odległości 122 jednostek astronomicznych od Słońca, przekroczył tzw. heliopauzę i znalazł się w przestrzeni międzygwiazdowej, już poza Układem Słonecznym. Obecnie sonda znajduje się w odległości prawie 21 mld km od Słońca. Za 300 lat dotrze do Obłoku Oorta. Za ok. 18 tys. lat Voyager oddali się od Słońca na odległość roku świetlnego. Za nieco ponad 40 tys. lat przeleci w odległości 1,5 roku świetlnego obok pierwszej obcej gwiazdy na swojej drodze – Gliese 445.

***

Prof. Piotr Wolański – wybitny i ceniony na świecie ekspert w dziedzinie napędów lotniczych i kosmicznych. Zajmuje się też astronautyką. Przez wiele lat związany z Wydziałem Mechanicznym Energetyki i Lotnictwa PW, którego był dziekanem. Właściciel wielu patentów. Od 2003 r. sprawuje funkcję przewodniczącego Komitetu Badań Kosmicznych i Satelitarnych przy Prezydium PAN. Obecnie pracuje również w Centrum Technologii Kosmicznych Instytutu Lotnictwa.

Polityka 35.2017 (3125) z dnia 29.08.2017; Nauka; s. 56
Oryginalny tytuł tekstu: "Kolos Kosmos"
Więcej na ten temat
Reklama

Codzienny newsletter „Polityki”. Tylko ważne tematy

Na podany adres wysłaliśmy wiadomość potwierdzającą.
By dokończyć proces sprawdź swoją skrzynkę pocztową i kliknij zawarty w niej link.

Informacja o RODO

Polityka RODO

  • Informujemy, że administratorem danych osobowych jest Polityka Sp. z o.o. SKA z siedzibą w Warszawie 02-309, przy ul. Słupeckiej 6. Przetwarzamy Twoje dane w celu wysyłki newslettera (podstawa przetwarzania danych to konieczność przetwarzania danych w celu realizacji umowy).
  • Twoje dane będą przetwarzane do chwili ew. rezygnacji z otrzymywania newslettera, a po tym czasie mogą być przetwarzane przez okres przedawnienia ewentualnych roszczeń.
  • Podanie przez Ciebie danych jest dobrowolne, ale konieczne do tego, żeby zamówić nasz newsletter.
  • Masz prawo do żądania dostępu do swoich danych osobowych, ich sprostowania, usunięcia lub ograniczenia przetwarzania, a także prawo wniesienia sprzeciwu wobec przetwarzania, a także prawo do przenoszenia swoich danych oraz wniesienia skargi do organu nadzorczego.

Czytaj także

Pomocnik Historyczny

56. Czy tzw. żołnierze wyklęci są powodem do dumy?

Rafał Wnuk
10.07.2018
Reklama

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną