Dariusz Materniak: Polskie badania kosmosu

• polska
• program kosmiczny

Należy oczekiwać, iż obecność w przestrzeni kosmicznej będzie kluczowa dla realizacji interesów państw w XXI wieku. Dlatego właśnie Polska powinna zwiększyć swoją aktywność w obszarze eksploracji kosmosu.

Na chwilę obecną niestety daleko nam do państw, które znajdują się w czołówce „kosmicznego wyścigu”: Rosji, USA czy Chin. Wysyłanie w kosmos misji załogowych wymaga olbrzymich nakładów środków finansowych, na co mogą pozwolić sobie tylko największe państwa na świecie – a nawet w ich przypadku budżety na badania kosmiczne są drastycznie ograniczane, zwłaszcza wobec kryzysu gospodarczego. Przed tymi samymi problemami stanęły także państwa Europy Zachodniej, które zdecydowały połączyć swoje wysiłki w tym obszarze i powołać Europejską Agencję Kosmiczną (ang. European Space Agency – ESA), co miało miejsce w 1975 roku. Obecnie tworzy ją 18 państw, kolejne – wśród nich Polska, aspirują do pełnoprawnego członkostwa. W Europie na badania kosmiczne wydaje się ok. 6 mld euro, z czego Budżet ESA to ok. 3 mld euro, a ok. 1 mld to wydatki na technologie militarne.

W Polsce działalnością w obszarze badań kosmicznych zajmują się Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk oraz Centrum Astronomiczne im. M. Kopernika Polskiej Akademii Nauk. Głównym celem działalności CBK jest prowadzenie przedsięwzięć badawczych, dotyczących bliskiej przestrzeni kosmicznej oraz ciał niebieskich: Słońca, planet oraz mniejszych obiektów będących częścią Układu Słonecznego (np. asteroidy, komety). Działalność ta obejmuje także prace badawczo-rozwojowe w zakresie technologii satelitarnych i technik kosmicznych. W ciągu ponad 30 lat swojego istnienia, CBK stworzyło ponad 70 różnych podzespołów, które następnie znalazły się w przestrzeni kosmicznej jako część różnych satelitów bądź sond kosmicznych. Z kolei Centrum im M. Kopernika zajmuje się głównie badaniem ewolucji gwiazd, astrofizyką wysokich energii, dynamiką układów gwiazdowych, kosmologią, teorią względności, itp. Polscy astronomie uczestniczą w najważniejszych międzynarodowych projektach badawczych ostatnich lat, realizowanych głównie w ramach ESA: programie sondy Cassini (badania Saturna oraz jego księżyca, Tytana), programie sondy Mars Express (sonda przeznaczona do badań Marsa z orbity tej planety) oraz w programie sondy Rosetta (badania komety okresowej 67P/Czuriumow-Gierasimienko, które rozpoczną się w 2014 roku).

Obecnie najważniejszym projektem z zakresu polskich badań kosmicznych jest program budowy pierwszego polskiego satelity badawczego. W działania na rzecz realizacji tego międzynarodowego projektu zaangażowane są Centrum Badań Kosmicznych i Centrum Astronomiczne im. Mikołaja Kopernika, we współpracy z Instytutem Astronomicznym Uniwersytetu Wrocławskiego. Nosi on nazwę BRITE (ang. BRIght Target Explorer Constellation). Jego celem będzie zbudowanie sześciu niewielkich satelitów (z czego dwa powstaną w Polsce) i umieszczenie ich na orbicie okołoziemskiej o wysokości ok. 800 km Przeznaczone będą do badań właściwości kilkuset najjaśniejszych gwiazd galaktyki Drogi Mlecznej, których nie da się precyzyjnie badać z Ziemi, ze względu na zakłócenia powodowane przez ziemską atmosferę. Poza Polską w projekcie uczestniczą także Austria i Kanada. Satelity, tworzące formację o określonej w projekcie strukturze, mają znaleźć się na orbicie do 2013 roku.

Projekt BRITE to zaledwie pierwszy krok pozwalający Polsce na wejście na światowy rynek przemysłu kosmicznego. Sukces programu BRITE pozwoli Polsce stać się krajem rozpoznawalnym, a przez to wiarygodnym partnerem w przedsięwzięciach kosmicznych. Nasz kraj jak na razie nie posiada własnego przemysłu kosmicznego, pozwalającego na budowę i umieszczanie na orbicie satelitów z wykorzystaniem własnych rakiet, jednak w stosunkowo niedalekiej przyszłości realnym jest, aby Polska była częścią europejskiego konsorcjum zajmującego się produkcją podzespołów do rakiet, które będą następcami wykorzystywanych obecnie Ariane 5 (największy udział w ich produkcji ma Francja, są one wystrzeliwane z francuskiego kosmodromu w Gujanie Francuskiej w Ameryce Południowej).

Polscy astronomie dokonują znaczących odkryć korzystając z już istniejących urządzeń – są światowymi liderami w poszukiwaniu planet pozasłonecznych. Pierwszy system planetarny poza Układem Słonecznym został zaobserwowany w 1992 roku przez polskiego astronoma, prof. Aleksandra Wolszczana, prowadzącego badania na Uniwersytecie w Pennsylvanii w USA. Prawdopodobnie składa się on z trzech planet, tzw. gazowych olbrzymów, podobnych do Jowisza. Odkrycie było możliwe dzięki obserwacji niewielkich zmian w jasności światła docierającego do Ziemi (w momencie częściowego „zaćmienia” gwiazdy przez orbitującą wokół niej planetę). Metoda ta, zwana metodą spektroskopową pozwala obliczyć liczbę, rozmiary i orbity dalekich planet. Z kolei zespół pod kierownictwem prof. Andrzeja Udalskiego wykorzystując metodę mikrosoczewkowania grawitacyjnego (ang. Optical Gravitational Lensing Experiment – OGLE) i polski teleskop w Chile odkrył 14 planet pozasłonecznych, w tym w 2005 roku – jak dotąd najbardziej podobną do Ziemi OGLE-2005-BLG-390Lb, położoną w gwiazdozbiorze Strzelca i odległą od Układu Słonecznego o 20 000 lat świetlnych. Warto zauważyć, iż jak dotąd zaobserwowano kilka tysięcy zjawisk mikrosoczewkowania, które mogą wskazywać na istnienie planet pozasłonecznych wokół obserwowanych gwiazd. Stale monitorowane są gwiazdy w naszej galaktyce oraz w położonych najbliżej Wielkim i Małym obłoku Magellana, stąd też w najbliśzym czasie można oczekiwać kolejnych odkryć.

Czy warto inwestować w badania kosmiczne? Odpowiedź brzmi: zdecydowanie tak. Wiele technologii używanych do badań przestrzeni kosmicznej znajduje swoje zastosowanie także na ziemi: m.in. w meteorologii, telekomunikacji, nawigacji, itd. Trudno sobie dziś wyobrazić funkcjonowanie bez telefonii satelitarnej czy systemów GPS. Osobną kwestią są militarne aspekty wykorzystania przestrzeni kosmicznej. Już dziś mają one kluczowe znaczenie dla prowadzonych operacji wojskowych – należy oczekiwać, iż wraz z upływem czasu ich waga będzie wzrastać.  Państwa, które będą posiadać niezależne kosmiczne systemy komunikacji czy nawigacji będą w stanie zapewnić sobie możliwość obrony swoich interesów na arenie międzynarodowej.