Bursztynowy lot

Utworzono: wtorek, 26 grudzień 2017 Anna Leszkowska Drukuj E-mail


Z prof. Piotrem Wolańskim, przewodniczącym Komitetu Badań Kosmicznych i Satelitarnych PAN rozmawia Anna Leszkowska


wolanski 1- W Instytucie Lotnictwa skonstruowano, a w październiku 2017 przetestowano z sukcesem rakietę Bursztyn przeznaczoną do wynoszenia ładunków na wysokość do 100 km. Czy to jest istotnie osiągnięcie, skoro już 45 lat temu w Polsce budowano rakiety (Meteor) o podobnych parametrach? I właściwie co nam dzisiaj, biorąc pod uwagę postęp techniczny na świecie, taka rakieta daje? Ma być przydatna w badaniach kosmicznych, czy dla wojska, bo na konferencji, na której ją prezentowano zadowoleni z niej byli wszyscy: naukowcy, wojskowi, urzędnicy…

- Wypada tylko cieszyć się z tak dużego jej powodzenia Chciałbym jednak pewną rzecz sprostować: w latach 60. – oprócz rakiet meteorologicznych Meteor – była skonstruowana w Instytucie Lotnictwa rakieta wojskowa taktyczna i dwie rakiety przeciwpancerne, a prof. Stanisław Wójcicki miał nawet zamiar wykorzystać te rakiety do wyniesienia na orbitę okołoziemską polskiego satelity. Jednak wówczas nam na to nie pozwolono i program rakietowy został zamknięty.

- Tutaj są różne opinie, czy rzeczywiście nam nie pozwolono, czy jak zwykle zabrakło na to pieniędzy. Ponadto istniał już program Interkosmos, w którym każde z państw miało określone zadania.

- Powody zamknięcia programu Meteor nigdy nie były publicznie podawane, ale wiadomo było, że budową rakiet zajmował się ZSRR, a Polska – budową okrętów i wydobywaniem węgla. To zresztą temat na osobne dociekania, bo dokładnie nie wiadomo, dlaczego wówczas zamknięto program kosmiczny. Dzisiaj też program budowy rakiet ma wielu oponentów, co jest dla mnie niezrozumiałe.
Dlaczego więc zaczęliśmy zajmować się budową rakiety? Po pierwsze, od dawna wiadomo, że na świecie będzie się budować coraz więcej małych satelitów. W latach 70. ubiegłego stulecia satelity o masie 2 ton wykonywały zdjęcia powierzchni Ziemi z rozdzielczością 30 m. Dzisiaj zdjęcia o takiej rozdzielczości wykonują satelity kilkunastokilogramowe. Ten ogromny rozwój technologii był możliwy dzięki miniaturyzacji. W przyszłości zatem nie będzie potrzeba dużych rakiet do wynoszenia nowoczesnych satelitów, można to będzie robić mniejszymi.
Drugim powodem naszego zainteresowania budową rakiet było to, że w Instytucie Lotnictwa opracowano technologię oczyszczania nadtlenku wodoru (H2O2) – do 99,9%, (choć do napędów wystarcza koncentracja 98%), opatentowano ją i uruchomiona została produkcja w skali przemysłowej przez firmę Jakusz.
Nadtlenek wodoru, w odróżnieniu od stosowanych dzisiaj toksycznych materiałów pędnych, jak hydrazyna (N2H4) czy czterotlenek azotu (N2O4), jest przyjaznym dla środowiska związkiem (pod wpływem katalizatora rozkłada się w temp. ok. 950o C na tlen i parę wodną). W związku z tym, skoro mamy bardzo dobre paliwo (H2O2 pozwala na uzyskiwanie małych ciągów w prostych systemach, a w połączeniu z innym paliwem – stałym czy ciekłym – ma podobne parametry jak hydrazyna i czterotlenek azotu), można było myśleć o skonstruowaniu własnej rakiety. To była silna motywacja, aby ten nasz wynalazek, który otrzymał wiele nagród w Europie i Polsce, i który skomercjalizowaliśmy, wykorzystać do budowy rakiet. Zbudowaliśmy więc rakietę z myślą o sondowaniu atmosfery, ale i badaniach mikrograwitacyjnych, która może osiągnąć umowną granicę kosmosu, czyli 100 km. Pod koniec października 2017 rakieta pomyślnie przeszła próby lotu, choć wystrzelono ją tylko na wysokość tylko 15 km, bo z poligonu w Drawsku można przeprowadzać próby tylko do wysokość 15 km.

- Rakiety Meteor wystrzeliwano na 30 km…

- Najczęściej na 30 km, kilka wystrzelono na wysokość 70 - 80 km, a jednej udało się przekroczyć umowną granicę kosmosu. W sumie zbudowano wtedy ponad 200 rakiet. Ale proszę pamiętać, że wówczas były zupełnie inne warunki użytkowania przestrzeni powietrznej. Dzisiaj nie mamy takiej możliwości, żeby latać na wysokości 100 km bez żadnych problemów, z uwagi np. na bardzo duży ruch lotniczy. Nawet gdybyśmy chcieli wystrzelić rakietę z poligonu nad morzem, trzeba byłoby zamknąć ruch lotniczy nad częścią Bałtyku, a to bardzo dużo kosztuje. Poza tym są też ograniczenia dotyczące strefy morskiej – zasięg tej rakiety (a jest to rakieta niekierowana) może być znacznie większy niż wielkość naszej strefy. Zatem jedyne, co możemy zrobić, to przećwiczyć start rakiety na 30 km – może uda nam się otrzymać takie pozwolenie. Start na wysokość 100 km byłby możliwy, ale np. z Kiruny w Szwecji, z Norwegii, czy z Brazylii.

- Jakie certyfikaty są potrzebne do takich rakietowych lotów?

- Pomijając certyfikaty dotyczące paliw rakietowych, z których wszystkie mamy, niezbędne są także certyfikaty dotyczące transportu, obsługi naziemnej, to jest bardzo złożona procedura. Jednym z certyfikatów jest właśnie ograniczenie strefy.

- W programie Meteor, który istniał między 1963 a 1970 rokiem pojawiła się bariera popytu – na te rakiety nie było chętnych. Udało się sprzedać chyba cztery… Kto dzisiaj byłby chętny kupić rakietę Bursztyn?

- Każdy duży kraj, a takim jest Polska, jeżeli ma na to środki, to prowadzi badania. Program Meteor został zapoczątkowany przez prof. Jacka Walczewskiego, który początkowo konstruował i wystrzeliwał małe rakiety na Pustyni Błędowskiej, później te eksperymenty były bardziej profesjonalne, włączyły się w to także inne ośrodki badawcze jak Instytut Lotnictwa, główny wykonawca rakiet oraz Instytut Przemysłu Organicznego i Mesko, które robiły ładunki do silników rakietowych. A później skończyły się pieniądze i motywacja.
Rakiety Meteor budowano z myślą o meteorologii, przy czym wówczas było to pasywne sondowanie atmosfery – rozpylano np. folie metaliczne i radarami badano kierunek i szybkość przesuwania się takiej chmury, wnioskując z tych danych o prędkości, sile i kierunku wiatru na danej wysokości. Obecnie sondowanie atmosfery jest na zupełnie innym poziomie, takie badania jak skład atmosfery czy jonizacja wykonuje się odpowiednio zainstalowanymi instrumentami na rakiecie. Jednak według mnie, dużo ważniejsze są badania mikrograwitacyjne i do takich celów rakieta Bursztyn mogłaby służyć. Bo w czasie jej lotu uzyskuje się do 3 minut nieważkości, co pozwala już przeprowadzać eksperymenty technologiczne, np. wzrostu kryształów dla elektroniki, ew. biologiczne.

- Czy w Polsce byliby chętni na przeprowadzanie tego typu badań, a w związku z tym, czy byłoby zapotrzebowanie na takie rakiety? Na placówki naukowe, które do bogatych nie należą, chyba nie ma co liczyć…

- Od dawna przewidywałem, że tego rodzaju rakiety będą potrzebne. Osiem lat temu próbowałem przekonać Astrium i inne firmy kosmiczne w Europie, że powinniśmy przystąpić do budowy takich małych rakiet, ale wówczas mnie wyśmiano, po co komu małe rakiety. Tymczasem dzisiaj próbują nas z tego obszaru działań wyeliminować wielcy gracze kosmiczni, próbują to przechwycić.
Uważam, że pokazaliśmy swoje kompetencje – umiemy zbudować rakietę do wynoszenia sztucznych satelitów.

Na Politechnice Warszawskiej od ponad 20 lat rozwijaliśmy nauczanie o technice rakietowej, została też utworzona specjalność lotnictwo i kosmonautyka. Moi studenci latali już w nieważkości, potem zaczęli rozwijać rakiety, zbudowaliśmy pierwszego polskiego satelitę „PW-Sat”, wystrzelonego 13.02.12 na orbitę Ziemi w dziewiczym locie rakiety „VEGA”, a teraz studenci z Wydziału MEiL PW kończą budowę drugiego satelity „PW-Sat2”, który ma być wystrzelony na orbitę na początku 2018 roku. Jak już wspomniałem, studenci z Wydziału MEiL PW od lat budują rakiety, które przekraczają prędkość dźwięku i dolatują na wysokość nawet ponad 7 km, a w rakiecie Bursztyn bustery (urządzenia wspomagające start rakiety) były zbudowane na bazie studenckich rakiet. Wszystko posłużyło do przetestowania nowych technologii.
Mając dobrą kadrę i doświadczenie, możemy więc wnieść jakiś swój wkład do Europejskiej Agencji Kosmicznej. Ale jeżeli nie będzie planu rozwoju tych technologii w Polsce, kadrę, jaką wykształciliśmy możemy stracić.

Oczywiście, rakieta do wynoszenia sztucznych satelitów Ziemi musi być znacznie większa, dwustopniowa, ale w Instytucie Lotnictwa rozwijamy też silniki na ciekłe materiały pędne, które mogłyby być zastosowane w drugim stopniu. Czyli mamy predyspozycje, aby taką rakietę zbudować, ale to nie będzie zależeć od Instytutu Lotnictwa, który sam nie zdoła jej sfinansować. Musiałby być utworzony w tym celu specjalny program rządowy. Ja uważam, że byłoby to celowe, natomiast jest wiele osób, które uważają, iż dla nas bardziej opłacalna jest budowa satelitów, nie rakiet.

Nie mam nic przeciwko satelitom, bo one też są potrzebne, ale zwrot z zainwestowanych środków przy budowie rakiety jest znacznie większy niż w przypadku satelity. Po pierwsze, rakiety będą startować kilka razy w roku, a satelitę wysyła się raz na parę lat, bywa że dziesięć. Po drugie, w tej chwili w Polsce budując satelitę, trzeba większość potrzebnych do tego elementów kupić za granicą (nawet ok. 80%). Natomiast przy budowie rakiety tylko niektóre materiały wykorzystane do jej budowy nie pochodzą z Polski.

Nie rozumiem więc, dlaczego w Polsce jest tak duży opór w sprawie naszego udziału w budowie rakiet. Przez wiele lat musieliśmy się dobijać o to, żeby nas włączono do programu ESA, tzw. małych launcherów. (rakiet nośnych). Włączono nas do tego programu niestety późno, kiedy wszystkie ważniejsze zadania były już w większości rozdzielone. Tym bardziej powinniśmy zrobić wszystko, aby to tego programu dołączyć, bo nie powinniśmy roztrwonić tego bardzo dużego dorobku naszych entuzjastów, którzy udowodnili, że rakiety budować umieją.
Dziękuję za rozmowę.

Odsłony: 824
DMC Firewall is developed by Dean Marshall Consultancy Ltd