Polacy w kosmosie

Czy Polacy polecą jeszcze w kosmos?

Jestem przekonany, że polecą i to nie tylko jeden rodak, tak jak dotychczas, ale na pewno znacznie więcej. Rozwój przestrzeni kosmicznej z perspektywy ludzkości dopiero się rozpoczął. Ja jestem jak najbardziej optymistyczny. Myślę, że ja już nie polecę, chociaż senator Glenn w moim wieku jeszcze leciał w kosmos. Wtedy jednak były promy kosmiczne, które były tak budowane, że w zasadzie przeciętnie zdrowy człowiek mógł wytrzymać trudy lotu kosmicznego. W czasie wzlotu na orbitę przeciążenia nie przekraczały 3 g, mniej niż niektóre manewry na kolejce górskiej, a w czasie powrotu 1,5 g. Były to zatem dość komfortowe statki, aczkolwiek niezbyt bezpieczne. Wiemy, że zdarzyły się przecież dwa tragiczne wypadki (w 1986 roku katastrofie uległ prom Challenger, a w 2003 roku wahadłowiec Columbia – przyp. red.). Jestem przekonany, że eksploracja przestrzeni kosmicznej nabierze nowego rozmachu, kiedy znajdziemy na asteroidach pierwiastki ziem rzadkich, których coraz bardziej brakuje na Ziemi, a które zostaną na Ziemię dostarczone przez asteroidy, które niegdyś zderzyły się z naszą planetą. Jak już te miejsca, w których się pozderzały oczyścimy z tych resztek pierwiastków ziem rzadkich, będzie można dostarczyć je na Ziemię. To poszukiwanie rzadkich pierwiastków już się rozpoczęło. Amerykanie zmienili nawet swoje plany eksploracji kosmosu - z deklaracji prezydenta Busha lotu na Marsa, na lot do asteroidy. Loty te już chyba niebawem się rozpoczną. Będzie to połączenie technik bezzałogowych z załogową eksploracją. Trudno sobie bowiem wyobrazić, by złożone misje można było wyłącznie wykonywać w sposób automatyczny.

Jaka będzie rola polskiej nauki, polskiej astronautyki w takim przedsięwzięciu?

Eksploracja kosmosu może być osiągalna na pewno dla krajów bardzo, bardzo bogatych. Jestem jednak przekonany, że Unia Europejska, w tym również Europejska Agencja Kosmiczna utworzy taki aglomerat krajów bogatszych i biedniejszych, które będą mogły wspólnie taką misję zrealizować. Jeżeli Europa chce myśleć o rozwoju, chce być w grupie przodujących krajów na świecie, to musi wcześniej, czy później się na to zdecydować. Polska jako członek Europejskiej Agencji Kosmicznej ma takie samo prawo do aspirowania do udziału w tych misjach. Zatem przedstawiciele z Polski będą mogli kandydować na astronautów, a to czy zostaną wybrani będzie zależało od tego, jak będą przygotowani pod względem fizycznym, jak i naukowym – to są najczęściej dwie główne kategorie, które decydują o tym, kogo się wybierze do przyszłościowych lotów kosmicznych. Drogę tutaj mamy otwartą. Jestem przekonany, że mamy wielu wspaniałych, młodych ludzi, którzy mają dobrą kondycję fizyczną i, mam nadzieję, jeszcze lepszą kondycję naukową.

Jak ocenia Pan naszą kondycję naukową właśnie w tej dziedzinie?

Kondycja naukowa w dzisiejszym świecie zależy od kilku aspektów. Niektóre badania, nie tylko zresztą w astronautyce, można robić wtedy, gdy ma się przyrządy i aparaturę, które pozwalają na realizację takich badań. Nawet jeżeli ktoś miałby najwspanialszy umysł, a nie będzie miał tej aparatury, to nie osiągnie tego celu. Z drugiej strony, nawet jeśli ktoś ma wspaniałą aparaturę, a nie ma odpowiedniego umysłu, to też nie da rady tego osiągnąć. W zjednoczonej Europie mamy dostęp do wszystkiego praktycznie. To zależy od tego, jakie mamy predyspozycje do realizowania. Polacy są już w instytucjach europejskich, takich jak CERN, ESA i choć zaczynamy tam dopiero być, to jestem przekonany, że pracują oni na równorzędnym poziomie, a czasem nawet i lepszym.

prof. Piotr Wolański i Charles Bolden (szef NASA)

Nie mamy się zatem czego wstydzić?

Powtarzam to wszystkim moim studentom, że jak mają jakieś wątpliwości, to by się ich wyzbyli, bo poziom naszego nauczania jest w wielu aspektach porównywalny, a wyniki mamy takie same. Trzeba się tylko zmobilizować do pracy, wtedy możemy dużo osiągnąć. Nie miejmy kompleksów przed Zachodem.

Maturzysta zafascynowany astronautyką nie musi zatem wybierać oferty edukacyjnej zachodnich uczelni i może realizować swoją pasję na studiach na Politechnice Warszawskiej?

Już od 1994 roku na MEL-u kształciliśmy w pewnym stopniu różne grupy w kierunku astronautycznym. Nie były to tylko wykłady realizowane przez pracowników Wydziału Mechanicznego Energetyki i Lotnictwa, ale również z Elektroniki i Technik Informacyjnych (odnośnie łączności satelitarnej), czy z Wydziału Geodezji i Kartografii (odnośnie teledetekcji), zatrudnialiśmy i zatrudniamy naukowców z Centrum Badań Kosmicznych, z Wojskowego Instytutu Medycyny Lotniczej (o wymogach naszych przyszłych kosmonautów). Niedawno minęła już 35. rocznica lotu gen. Hermaszewskiego i przydałoby się, by w niedługim czasie ktoś kolejny dołączył do tego ekskluzywnego grona astronautów. Na całym świecie jest ich ponad 500, a z tego 57 kobiet… Może teraz kobieta z Polski poleciałaby w kosmos i dołączyła do tego ekskluzywnego grona (śmiech).

W 2012 roku pierwszy polski sztuczny satelita stworzony przez studentów Politechniki Warszawskiej został wyniesiony na orbitę. Obecnie trwają prace nad kolejnym satelitą. Na jakim etapie jest tworzenie PW-Sat2?

Na chwilę obecną są to bardziej studia koncepcyjne. Ma to być, według obecnych założeń studentów pracujących nad tym projektem, satelita dwukrotnie większy. Ma mieć pewne rozszerzone cele badawcze. Miejmy nadzieję, że po zbudowaniu tego satelity znajdą się pieniądze na jego wystrzelenie w kosmos. Ten pierwszy satelita był wystrzelony za darmo, w dziewiczym locie rakiety Vega. Teraz trzeba znaleźć kilkadziesiąt tysięcy euro, by zapłacić za umieszczenie go na pokładzie rakiety.

Gdzie szukać tych pieniędzy?

Kiedyś już pani minister Barbara Kudrycka zagwarantowała, że zapłaci za polski udział w budowie Europejskiego Studenckiego Orbitera Księżyca. Ten projekt został zawieszony, więc być może te obiecane pieniądze pani minister zadeklaruje na poniesienie kosztów wysłania na orbitę naszego drugiego studenckiego polskiego satelity.

Jakie dane miałby zbierać ten satelita?

W odróżnieniu od pierwszego satelity, który miał badać deorbitację, co niezupełnie się udało, bo bateria zbyt szybko się wyczerpała, to nowy miałby mieć na swoim pokładzie jeszcze kamery i dodatkowe czujniki orientacji. Mógłby wówczas sprawdzać pewne elementy procesu technologicznego budowy satelity. Główny cel budowy studenckich satelitów to bowiem uczenie na rzeczywistym przykładzie, jak się buduje prawdziwe satelity. Wartość poznawcza uzyskana z nawet bardzo dobrze działającego takiego satelity jest niewielka, za to wartość edukacyjna i promocyjna jest bardzo duża. Studenckie programy satelitarne na całym świecie są rozwijane. Właśnie na przykładzie takich niewielkich satelitów mobilizuje się grupy studentów do nauki, jak budować prawdziwe satelity.

Co najbardziej zajmuje obecnie naukowo profesora Wolańskiego?

Mam wiele różnych zainteresowań naukowych, udziały w projektach. Takim największym jest wykorzystanie mojej idei wirującej detonacji do zastosowania w rożnych silnikach, w tym w silnikach turbinowych. Teraz realizujemy duży projekt w Instytucie Lotnictwa nad możliwością zastąpienia normalnej komory, komorą detonacyjną. Rozwijamy również tego rodzaju badania, nad możliwością wykorzystania tej detonacji w silnikach rakietowych. Zajmujemy się również dla firmy Pratt & Whitney możliwością wykorzystania elektrycznej pojemnościowej tomografii komputerowej do obrazowania płomieni w komorach silników lotniczych. No i mam nadzieję, od dawna o tym marzę i po naszym przystąpieniu do Europejskiej Agencji Kosmicznej zarysowała się w końcu szansa, że moglibyśmy brać udział w budowie kolejnej europejskiej rakiety kosmicznej. Już nie takiej dużej, jak Ariane 5, która wynosi 20 ton na orbitę, czy rosyjski Sojuz, który ma wyrzutnię w Kuru i wynosi od 4 do 7 ton na orbitę, czy Vega wynoszącą do 1,5 ton. Teraz jest potrzeba, by wynosić małe satelity o masie ok. 100 kg na orbity synchronizowane słonecznie. Ostatnio byłem w Rumunii, gdzie z przedstawicielami tamtejszej agencji kosmicznej rozmawiamy nad wspólnym projektem, by zmotywować Europejską Agencję Kosmiczną do podjęcia wysiłków zbudowania takiej rakiety. Jestem przekonany, że taką rakietę, przynajmniej jej elementy, jesteśmy w stanie w Polsce zbudować, tym bardziej, że w Instytucie Lotnictwa opracowano ostatnio metodę wytwarzania ultra czystego nadtlenku wodoru, który może być bardzo dobrym utleniaczem, albo i nawet jednoskładnikowym materiałem stosowanym w satelitach i rakietach kosmicznych.

Przy takich międzynarodowych projektach nie ma trudności przy zarządzaniu pracami poszczególnych zespołów?

Myślę, że to jeszcze przed nami. Na pewno bywają takie trudności. Największą trudnością w najbliższym czasie będzie jednak to, żeby skłonić Europejską Agencję Kosmiczną, by zgodziła się na budowę takiej rakiety i byśmy znaleźli się w takim konsorcjum, które będzie ją budować. Myślę, że mamy bardzo dobre podstawy, by się tam znaleźć.

Wróćmy na chwilę do spalania detonacyjnego. Jak bardzo zmieniłoby się podróżowanie, gdyby wprowadzono takie rozwiązanie do samolotów pasażerskich?

Główna zaleta spalania detonacyjnego to fakt, że w czasie spalania detonacyjnego ciśnienie rośnie piętnastokrotnie, czy nawet dwudziestokrotnie. Jeżeli spalanie przebiega w sposób deflagracyjny, to ciśnienie maleje. Jeśli ciśnienie rośnie, to możemy zwiększyć sprawność silnika, a wówczas zmniejszymy zużycie paliwa. W efekcie takie podróżowanie byłoby tańsze, natomiast pasażer, jeśli chodzi o komfort lotu, by tego nie odczuł. Nie jest to proces łatwy, bo w przypadku spalania deflagracyjnego płomień rozprzestrzenia się z prędkością kilku, kilkunastu, czy nawet kilkudziesięciu metrów na sekundę, a w detonacji jest to co najmniej 1,5 kilometra na sekundę. Zatem kontrola tego procesu jest bardzo trudna. W tej chwili pracujemy nad tym i uzyskujemy już takie przypadki, że możemy przez kilkanaście sekund utrzymywać tę detonację i to tylko tak krótko, bo krótko podajemy powietrze i paliwo. Natomiast kiedy to się już uda w sposób kontrolowany zamocować do silnika, to taki silnik musi być jeszcze na tyle wytrzymały, by sprostać wysokiemu ciśnieniu. Trzeba mu zapewnić odpowiednie chłodzenie, bo to są bardzo wysokie temperatury i ciśnienia. Dopracowanie takiego silnika będzie wymagało jeszcze trochę czasu.

To kwestia lat, dekad?

Gdy jakaś firma decyduje się na opracowanie nowego silnika, to najczęściej jest on modyfikacją istniejącego. Proces taki trwa od pięciu do ośmiu lat. My tutaj zaczynamy od nowa. Myślę, że to jeszcze kwestia dekady. Jakby dobrze poszło, to może trochę szybciej. Spalanie detonacyjne może być wykorzystywane również w silnikach rakietowych, czy strumieniowych. Tam prawdopodobnie o wiele łatwiej i szybciej będzie można to wprowadzić.

Posiedzenia Komitetu ds. Pokojowego Wykorzystania Przestrzeni Kosmicznej ONZ w Wiedniu

Prowadził Pan wykłady w USA, czy Azji. Czym się różni polski student od chociażby amerykańskiego? Czy widać inne podejście do nauki?

Na pierwszy rzut oka w Ameryce, gdzie studenci płacą za swoje studia, wiedzę tam studenci niejednokrotnie znacznie bardziej wchłaniają niż ci z Polski. Nawet jak dostają stypendium, to muszą na nie ciężko zapracować swoimi wynikami, oni to bardzo cenią. U nas są oczywiście też tacy studenci, którzy się bardzo dobrze uczą, są jednak i tacy, którzy próbują się tylko „prześlizgnąć”. Gdy w Stanach Zjednoczonych organizowałem jakiś egzamin, czy kolokwium, to się rozdawało prace na sali i wychodziło. Tam nikt studentów nie pilnował, bo nikt nie próbował ściągać tak jak u nas. Dziesięć lat temu miałem pod opieką studenta polskiego pochodzenia ze Szwecji, który po pół roku przyszedł do mnie i powiedział „Panie profesorze, ja rezygnuję ze studiów. Nie mogę tego ścierpieć, jak tutaj studenci ściągają. To nie jest w mojej mentalności. Ja tego nie potrafię”. To według mnie taka zasadnicza różnica, nad którą powinniśmy popracować, by podnieść w społeczności studenckiej moralność w czasie procesu nauczania. Moralność w Ameryce była bardzo prosto podniesiona – jeśli ktoś został przyłapany na ściąganiu, to po prostu wylatywał ze studiów bez możliwości powrotu. U nas jest jeszcze daleka droga do tego, aczkolwiek byłbym pierwszym, który głosowałby za tym obiema rękami. To jest przede wszystkim w interesie studentów – więcej się nauczy, to będzie więcej wiedział. Człowiek jednak ma taką naturę, że jak może coś łatwiej zrealizować, to zawsze próbuje to zrobić łatwiej. Tutaj apeluję do wszystkich, żeby jednak egzekwować coś takiego. Ja przynajmniej pilnuję na kolokwiach. Marzę jednak o tym, by tak jak w Ameryce – rozdać kartki i wyjść, żeby nie było ściągania, a było sprawdzenie wiedzy, jaką student zdobył.

Jednak poziom wiedzy studentów jest chyba zarówno w USA jak i w Polsce podobny?

Jak Pan sam wie, mamy zarówno słabszych, jak i bardzo dobrych i bardzo zdolnych studentów, którzy bardzo szybko się uczą i zdobywają wiedzę, nie trzeba ich poganiać. Sam mam wielu takich, szczególnie w Studenckim Kole Astronautycznym, gdzie oni po prostu mają to zamiłowanie i nawet nie trzeba ich popędzać – oni sami do tej wiedzy dążą i próbują to robić na najwyższym poziomie. Choć nie zawsze te warunki mają takie, jakie powinniśmy mieć. Gdy wystrzeliliśmy pierwszego satelitę, jedna z gazet napisała artykuł „Z piwnicy na orbitę”. Te pierwsze prace nad satelitą rzeczywiście odbywały się w piwnicy budynku ITC. Oczywiście sam satelita już nie był w piwnicy robiony, tylko w Centrum Badań Kosmicznych, gdzie technologia jest na najwyższym poziomie, takim jaki wymagany jest pod względem kosmosu. Przydałoby się jednak, by stworzyć naszym studentom lepsze warunki do pracy, szczególnie pracy w kołach naukowych. Wiadomo jest, że studenci z Politechniki Warszawskiej wygrywają bardzo dużo konkursów w swoich dziedzinach. Tych kół naukowych mamy wiele i to mnie zawsze na duchu podnosi, że w kole, którym się opiekuję, jest ponad 40 studentów. Realizuje się tam czasem kilka różnych projektów naraz. Czasem nawet się denerwuję, że tych projektów jest za dużo (śmiech).

Ciężko je ogarnąć?

Nie, to studenci się po prostu rozpraszają. Czasami lepiej byłoby, gdyby wzięli jeden, czy dwa projekty, wszyscy się nad nimi skupili i doprowadzili na najwyższym poziomie do końca. Gdy są trzy, a czasem i więcej projektów, to później już tej „siły roboczej” nam nie starcza.

Wspomniał Pan o poprawie warunków pracy studentom. Do tego potrzeba dodatkowych środków finansowych. Jak je pozyskiwać? Namawiać do współpracy firmy?

Myślę, że studenci bardzo dobrze sobie z tym radzą. Co prawda nie zdobywają kokosów, ale potrafią sobie zapewnić dofinansowanie. Nie powiem, by dotychczas tych pieniędzy zbywało, bo zawsze ich trochę brakuje, ale to w sumie dobrze – to zawsze mobilizuje do działania. Gdy brakuje trochę środków, to studenci się starają i wkładają w to więcej wysiłku oraz inicjatywy. Można to samo zrealizować kupując różne gotowe elementy, ale wykorzystując jakieś ciekawsze pomysły, które dają w prostszy sposób rozwiązać to samo zadanie, cel edukacyjny i twórczy można pełniej zrealizować.

Zaczęliśmy od kosmosu i na tym temacie chciałbym naszą rozmowę zakończyć. Coraz częściej słyszymy, że miliarderzy ruszają na podbój kosmosu. Wystarczą tylko pieniądze i już można zdobywać kosmos?

Myślę, że pieniądze nie wystarczą. Trzeba do tego mądrych ludzi, którzy będą potrafili te pieniądze przerobić na dywidendy, na profity z lotów kosmicznych. Prywatny biznes nastawia się teraz na to o czym już wspominałem – na poszukiwanie i eksplorację asteroid i szukanie pierwiastków ziem rzadkich, które są niezbędne do realizowania produktów na najwyższym poziomie technologicznym. Wcześniej czy później te firmy, które potrafią to zrealizować polecą na asteroidę, potem, najlepiej na miejscu, wykorzystując promieniowanie słoneczne lub inne źródła energii, wzbogacą te pierwiastki i następnie te wysokoprocentowe produkty sprowadzą na Ziemię i będą miały z tego bardzo duże korzyści.

Im więcej takich firm, tym większe prawdopodobieństwo, że Polak wyleci w kosmos.

W 1800 roku nie znaliśmy żadnych bliskoziemskich asteroid znajdujących się bliżej niż orbita Marsa, w 1900 było ich kilka. Teraz znamy ich ponad pół miliona. Przypuszcza się, że jeszcze znacznie więcej mamy do odkrycia. Nasze pole do działania jest tutaj olbrzymie – trzeba zarówno rozwijać techniki automatyczne, a później, jak się już zlokalizuje pierwiastki, posłać po nie takiego „kosmicznego górnika”. To będzie w pewnym sensie górnictwo kosmiczne.