Kto nigdy jako dziecko nie chciał polecieć w kosmos? Ja chciałem i to bardzo. Jeśli chodzi o Polaków, to dokonało tego tylko dwóch – w 1978 generał Mirosław Hermaszewski, a w XVI wieku… Pan Twardowski, który ponoć po dziś dzień siedzi na Księżycu. Nie oznacza to, że współcześnie, jako państwo, nie interesujemy się przestrzenią pozaziemską. Wręcz przeciwnie, czego dowodem jest wystrzelenie pierwszej w całości polskiej rakiety, która przekroczyła granicę Ziemi.
Bursztyn w kosmosie
3 czerwca 2024 roku rakieta ILR-33 BURSZTYN 2K wystartowała z norweskiego centrum kosmicznego Andøya Spaceport. Jest to rakieta suborbitalna czyli taka, która po paraboli leci w kosmos, a kiedy znowu znajdzie się w zasięgu ziemskiej grawitacji, to opada na spadochronie. Jeśli zastanawiacie się, jak dało się ukryć w Polsce coś tak dużego jak rakieta kosmiczna, to muszę was zmartwić. Nasz najnowszy kosmiczny sprzęt ma 5 metrów długości i 23 centymetry średnicy. Podobno małe jest piękne. Z pewnością może on wysoko latać – w końcu im mniej waży, tym łatwiej wystartuje.
Był to pierwszy lot testowy, w czasie którego osiągnięto maksymalną zakładaną wysokość. W 2017 roku, na poligonie w Ustce, rakieta ILR-33 BURSZTYN 2K wzbiła się na wysokość 15 kilometrów, a dwa lata później – 23 kilometry. Biorąc pod uwagę, że planowany pułap lotu to 100 kilometrów, trudno się dziwić niezadowoleniu naukowców.
Jak informuje Łukasiewicz – Instytut Lotnictwa, czyli ośrodek odpowiedzialny za budowę rakiety, teraz osiągnęła ona pułap 101 kilometrów, przekraczając tym samym linię Kármána. To umowna granica pomiędzy Ziemią a przestrzenią kosmiczną, przyjęta przez Międzynarodową Federację Lotniczą. Nazwano ją na cześć amerykańskiego inżyniera i fizyka pochodzenia węgierskiego, Theodore’a von Kármána.
„Sięgaj, gdzie wzrok nie sięga…”
„W Łukasiewicz – Instytucie Lotnictwa opracowanych zostało wiele przełomowych rozwiązań i technologii kosmicznych – mówi dr inż. Paweł Stężycki, dyrektor Łukasiewicz – Instytut Lotnictwa. Bez wątpienia należy do nich system składający się na rakietę ILR-33 BURSZTYN 2K, będący flagowym projektem naszego Centrum Technologii Kosmicznych. Wiele zastosowanych w nim elementów może z sukcesem zostać wykorzystanych w innych systemach rakietowych”.
Co jest takiego innowacyjnego w tej rakiecie? Pierwsza rzecz – została skonstruowana w całości w Polsce. To pozwala myśleć o dalszym rozwoju naszego przemysłu wysokich technologii. Krajowy know-how i baza techniczna mogą być użyteczne zarówno w ramach międzynarodowych projektów, jak i rozwoju krajowego. Mówi się też o przyszłym wykorzystaniu doświadczeń z wystrzelenia BURSZTYNU w projektach dla Sił Zbrojnych.
Druga innowacyjna sprawa to paliwo, użyte do wyniesienia rakiety na tak dużą wysokość. Obecnie w różnych krajach używa się jego różnych rodzajów. W USA rakiety napędzane są kerozyną, a za utleniacz służy ciekły tlen. Kerozyna to inaczej nafta lotnicza, czyli paliwo, na którym latają samoloty wiozące nas na wakacje do Włoch, Chorwacji czy Egiptu.
W przypadku rakiet kosmicznych jest ona wzbogacona o inne składniki i schładzana do bardzo niskich temperatur. Paliwo i utleniacz są trzymane w osobnych zbiornikach, aż do momentu startu, kiedy mieszają się ze sobą i następuje samozapłon. Dzięki temu niepotrzebny jest dodatkowy impuls i nie pobiera się utleniacza, w tym przypadku tlenu z otoczenia. Tak więc rakieta może działać w każdych warunkach, np. w próżni albo pod wodą.
W naszym najnowszym projekcie naukowcy użyli nie tylko nowego rodzaju paliwa, ale i nowego utleniacza. Co do pierwszego ze wspomnianych elementów, to według informacji pochodzących jeszcze z pierwotnych testów rakiety, ma być ona zasilana odpowiednio spreparowanych polietylenem. W codziennym życiu spotykamy się z nim w zakrętkach od butelek, torebkach foliowych albo nartach. Jest to o tyle interesujące, że przy opracowaniu taniej i efektywnej technologii, możliwe będzie pozyskanie paliwa rakietowego z odpadów. Wyobraźcie sobie, że wyrzucacie do kosza plastikową torebkę, a jej elementy, po przejściu przez skomplikowane procesy chemiczne, pozwolą wynieść rakietę w przestrzeń kosmiczną. Ale kosmos!
Do utleniania paliwa wykorzystano nadtlenek wodoru w stężeniu 98%. Jeśli ktoś nie zdawał matury z chemii, to z pewnością ta nazwa niewiele mu powie. Ale jeśli wspomnę, że ten sam związek w stężeniu 3% nazywamy wodą utlenioną, to już łatwiej sobie wyobrazić pewne rzeczy. Polski start-up Jakusz Spacetech ma już od dawna prowadzić pracę nad stworzeniem opłacalnego sposobu pozyskiwania nadtlenku wodoru o potrzebnym do tego stężeniu.
Taka mieszanka wymaga mniejszych, lżejszych zbiorników i systemów zasilania niż w przypadku innego rodzaju napędów. Konstrukcja systemu pozwala na wielokrotne użycie silnika, co nie było tak oczywiste w rakietach wcześniejszego typu. Tak jak już wspomniałem, materiały potrzebne do produkcji paliwa są powszechniej dostępne niż wcześniej używane, wysoce toksyczne środki. Tak więc ich przechowywanie i produkcja nie wymagają tak rygorystycznych zasad bezpieczeństwa jak na przykład przy przewozie kerozyny.
Polska rakieta z Norwegii?
Na ten moment tylko 10 państw wysłało w kosmos swoje satelity lub rakiety. Doliczyć do tego trzeba jedenasty podmiot – Europejską Agencję Kosmiczną. Czy Polska stanie w szranki w wyścigu do gwiazd?
Posiadanie zdolności samodzielnej konstrukcji i wynoszenia rakiet w przestrzeń kosmiczną to nie tylko prestiż, ale i potężny motywator gospodarczy. Halo, halo, ale jak to samodzielnie, skoro wystrzeliliśmy rakietę z Norwegii? Po pierwsze, to właśnie tam znajduje się centrum przeznaczone do wystrzeliwania rakiet. Wiele projektów badawczo-rozwojowych, w których uczestniczy Łukasiewicz-Instytut Lotnictwa, to formaty międzynarodowe. Nie powinno więc dziwić wykorzystywanie infrastruktury i wiedzy partnerów. Po trzecie, tego typu testu zakładają, że odrzucone człony i części rakiety mogą spać na bardzo dużym obszarze. Z tego względu testy przeprowadza się poza Polską. Nikt nie lubi, kiedy kawałki rakiet spadają mu na głowę.
Po co Polsce kosmos?
Wracając jednak do wagi polskich działań kosmicznych, to w obecnym układzie geopolitycznym kosmos staje się kolejnym, niezwykle ważnym polem rywalizacji. To właśnie na tle gwiazd toczy się walka o najpotężniejszą dzisiaj broń – informację. Kiedy odpalimy aplikację Google Maps, to ustalenie naszej pozycji jest możliwe dzięki amerykańskiemu systemowi GPS (Global Positioning System). Opiera się on na 31 satelitach orbitujących wokół Ziemi, które przesyłają sygnał umożliwiający ustalenie dokładnej lokalizacji każdego obiektu. Jednak nie tylko amerykańskie wojsko ma swoje systemy w kosmosie. Nad naszymi głowami orbitują także satelity rosyjskiego systemu GLONASS czy europejskiego GALILEO.
Komunikacja i łączność satelitarna jest tym bardziej istotna w czasie wojny. System Starlink firmy SpaceX dawał ukraińskim wojskom przewagę informacyjną nad rosyjskim agresorem. Jednakże poleganie na sygnale tylko jednej firmy wiąże się z dużym ryzykiem. Dlatego tak ważne jest, aby posiadać – lub dążyć do posiadania – własnych systemów geolokalizacyjnych. Jest to swoją drogą jeden z celów zapisanych w Polskiej Strategii Kosmicznej.
Możliwość uczestniczenia na równym poziomie w międzynarodowych projektach kosmicznych to szansa dla Polskiego przemysłu i społeczności naukowej. To właśnie kosmos będzie ważną częścią globalnej szachownicy. Dobrze, jeśli jako państwo będziemy mieli choćby minimalny dostęp do gwiazd. A na razie życzmy naszym inżynierom dalszych sukcesów!
Fot. nagłówka: Łukasiewicz – Instytut Lotnictwa https://ilot.lukasiewicz.gov.pl
O autorze
Student kierunku Bezpieczeństwo Międzynarodowe i Dyplomacja.
Chce pisać o świecie i o ludziach, którzy go tworzą.
Prywatnie mól książkowy, koneser herbat oraz wielbiciel dalekich i bliskich podróży.