Najdłuższa misja kosmiczna w historii wciąż działa

W 1995 roku agencje kosmiczne ESA i NASA wystrzeliły sondę do prowadzenia obserwacji Słońca. Misja kosmiczna miała trwać dwa lata, a tymczasem obserwatorium nadal działa i zbiera dane naukowe. To jedna z najdłuższych misji kosmicznych w historii.

Misja kosmiczna, która trwa już 30 lat

.W „Nature Astronomy” opublikowano artykuł, którego autorzy przypomnieli osiągnięcia kosmicznego obserwatorium SOHO. Instrument ten zrewolucjonizował badania Słońca i do tej pory codziennie dostarcza dobrej jakości danych naukowych. Co roku publikowane są setki artykułów naukowych opartych o te dane. Sonda Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) została wystrzelona 2 grudnia 1995 roku. Nikt wtedy nie spodziewał się, że w roku 2025, czyli po 30 latach, obserwatorium nadal będzie działać, stając się jedną z najdłużej trwających misji kosmicznych w historii. Sonda znajduje się 1,5 miliona kilometrów od Ziemi w pobliżu punktu libracyjnego L1 układu Ziemia-Słońce. „Fakt, iż ta misja kosmiczna przerosła wszelkie oczekiwania, to dowód pomysłowości naszych inżynierów, operatorów i naukowców, a także współpracy międzynarodowej” – komentuje prof. Carole Mundell, dyrektor ds. naukowych w ESA.

Wcale nie było jednak łatwo. Dwa i pół roku po starcie sonda napotkała krytyczny błąd, obracała się w niekontrolowany sposób i traciła łączność z Ziemią. Trzy miesiące potrwały wysiłki przywrócenia jej do poprawnego działania. Później w listopadzie i grudniu 1998 roku zawiodły żyroskopy stabilizujące sondę. Znowu trzeba było ratować misję. W lutym 1999 roku opracowano nowe oprogramowanie, które pozwoliło jej działać bez żyroskopów.

W komunikacie ESA wskazano pięć przykładów najważniejszych badań z ostatnich pięciu lat.

Sonda SOHO utorowała drogę do heliosejsmologii, czyli badań, w jaki sposób fale dźwiękowe poruszają się w Słońcu, podobnie jak sejsmologia opierająca się o badania fal sejsmicznych poruszających się poprzez Ziemię w trakcie trzęsień ziemi. W szczególności udało się rozwiązać zagadkę związaną z przepływami plazmy. Dzięki heliosejsmologii okazało się, że plazma przepływa wzdłuż pojedynczej pętli (komórki) w każdej z półkul Słońca, a nie wielu komórek, jak przypuszczano wcześniej. Dane pokazują, że plazma potrzebuje około 22 lat do pełnego obiegnięcia pętli w jednym cyklu, przepływając od powierzchni w okolicach równika do biegunów, a potem podróżując z powrotem wewnątrz Słońca w stronę równika.

Druga kwestia to pytanie czy Słońce świeci stabilnie, niezmiennie. To kluczowe dla zrozumienia wpływu promieniowania słonecznego na ziemską atmosferę i klimat. Całkowita energia wydzielana przez Słońce zmienia się w bardzo niewielkim stopniu, zaledwie o 0,06 proc. na cykl słoneczny. Natomiast zmiany w promieniowaniu ultrafioletowym są znaczące, podwajając się pomiędzy minimum a maksimum słonecznym. Promieniowanie ultrafioletowe wpływa na temperaturę i chemię górnej części atmosfery naszej planety, ale nie ma bezpośredniego wpływu na trend globalnego ocieplenia obserwowany przy powierzchni Ziemi.

Trzecim wskazanych aspektem jest monitorowanie pogody kosmicznej w czasie rzeczywistym. Koronograf LASCO na pokładzie sondy SOHO pozwala na blokowanie blasku tarczy słonecznej i obserwacje korony słonecznej. Widać więc koronalne wyrzuty masy, czyli wielkie wybuchy materii i pola magnetycznego. Niektóre z nich docierają do Ziemi w czasie do trzech dni od opuszczenia Słońca.

Następną sprawą są komety. Nieoczekiwanie obserwatorium SOHO zostało łowcą komet. Pozwala na obserwacje komet, które przelatują bardzo blisko Słońca. W marcu 2024 roku SOHO odkryło swoją kometę numer 5000. Jest więc najskuteczniejszym instrumentem w odkrywaniu komet. Większość odkryć pomogli dokonać miłośnicy astronomii w ramach programu „Sungrazer Project”, byli wśród nich także Polacy.

Jako piąty element ESA podkreśla, iż SOHO ukształtowało kolejną generację obserwatoriów słonecznych, zarówno pod względem technologii, jak i celów naukowych. Na przykład europejska misja Solar Orbiter ma na pokładzie instrumenty, które są następcami tych opracowanych dla SOHO. Również amerykańskie Solar Dynamic Observatory korzysta z ulepszonych wersji instrumentów SOHO. Co więcej, SOHO często uczestniczy we wspólnych pomiarach z innymi sondami (np. Solar Orbiter, czy Parker Solar Probe), tak aby mieć lepszy kontekst dla zebranych danych.

30 lat działania SOHO zebrane w liczbach to 24 miliony zdjęć, 60 terabajtów danych w archiwum, 2,8 miliona poleceń wysłanych do sondy, 40 tysięcy zaobserwowanych koronalnych wyrzutów masy, 7 tysięcy opublikowanych prac naukowych, 300 doktoratów oraz wspomniane już 5 tysięcy odkrytych komet. Sonda obserwuje naszą dzienną gwiazdę już przez trzy cykle słoneczne (jeden cykl aktywności słonecznej trwa około 11 lat). 

Kosmos jest dziś domeną intensywnej współpracy

.Polska gospodarka kosmiczna w przeciągu ostatnich lat coraz bardziej się rozwija. Polska Agencja Kosmiczna jest liderem w tym rozwoju. Przyszłość pokaże, jakie osiągnięcia staną się jeszcze ich udziałem. O polskiej eksploracji kosmosu pisze na łamach Wszystko co Najważniejsze prof. Grzegorz WROCHNA, polski fizyk, profesor nauk fizycznych. W latach 2011−2015 dyrektor Narodowego Centrum Badań Jądrowych, w latach 2019–2021 podsekretarz stanu w Ministerstwie Nauki i Szkolnictwa Wyższego. Od 2021 prezes Polskiej Agencji Kosmicznej.

Jak zaznacza ekspert, produkty i usługi wykorzystujące technologie kosmiczne to dzisiaj rynek szacowany na 350–450 mld euro. Nie ma więc cienia przesady w nazywaniu tego rynku nową gałęzią gospodarki – gospodarką kosmiczną. Co więcej, jest to chyba najbardziej dynamicznie rozwijająca się gałąź światowej gospodarki, odnotowująca rokrocznie dwucyfrowe wzrosty. Tylko w latach 2020–2022 przychody branży kosmicznej wzrosły o 20 proc., a zgodnie z przewidywaniami analityków do 2040 r. osiągną 1 bln dolarów. Obserwując tę dynamikę, można zadać pytanie, czy Polska jest krajem na tyle nowoczesnym i silnym gospodarczo, by zapewnić sobie dostęp do tych zdobyczy technologicznych i być istotnym graczem na międzynarodowych rynkach.

„Tradycje mamy znakomite i bynajmniej nie tylko w dziedzinie fantastyki naukowej – choć Lem i Żuławski zainspirowali niejednego przedsiębiorcę swoimi wizjami. Pierwszy polski instrument badawczy poleciał w kosmos już 50 lat temu, w 500-lecie urodzin Kopernika. W ramach programu „Interkosmos” budowaliśmy zaawansowaną w owych czasach aparaturę i wysłaliśmy pierwszego Polaka na orbitę. Mirosław Hermaszewski przez całe 45 lat po swoim locie wspierał inicjatywy kosmiczne i inspirował kolejne pokolenie, spotykając się z młodymi ludźmi” – pisze autor artykułu. 

Jego zdaniem nowoczesna era polskiego kosmosu zaczęła się w 2012 roku wejściem naszego kraju do Europejskiej Agencji Kosmicznej (European Space Agency – ESA). Celem tej organizacji jest rozwijanie technologii w krajach członkowskich poprzez realizację wspólnych programów. ESA będzie realizować te programy, które zebrały odpowiednie finansowanie. Reguła zwrotu geograficznego zapewnia, że większość zadeklarowanej kwoty wraca do kraju w postaci zamówień na elementy niezbędne do realizacji danego programu. Mamy więc gwarancję, że wpłacone pieniądze nie tylko odzyskamy, ale dzięki nim zdobędziemy dostęp do najnowocześniejszych europejskich technologii i rozwiniemy swoje własne.

Dodaje też, że Polska uczestniczy obecnie w 11 z 24 misji ESA, których celem jest eksploracja Księżyca, Słońca i planet Układu Słonecznego wraz z ich księżycami, a także badanie odległego Wszechświata. W bazie danych ESA zarejestrowanych jest ponad 400 firm, z czego ponad 150 otrzymało już kontrakty. Te duże liczby cieszą, ale zarazem stanowią wyzwanie, bo nasz sektor kosmiczny składa się głównie z małych i średnich przedsiębiorstw oraz instytucji naukowych. Niełatwo jest im stawić czoła wielkim czempionom obecnym na rynku kosmicznym już od kilku dekad. 

„POLSA, powołana w 2014 roku, jest stosunkowo młodą agencją, jeśli porównać ją z np. z NASA utworzoną w roku 1958. Nie jest jednak naszym celem „doganianie” znacznie bardziej doświadczonych agencji. Zamiast gonić i zawsze pozostawać w tyle, lepiej przeskoczyć do przyszłości, pomijając niektóre etapy, jak to się udało Polsce w bankowości czy technologiach informatycznych. Ten nowy etap, nazywany czasem „New Space” albo „Space 4.0”, charakteryzuje się wejściem na rynek firm prywatnych, szybszą budową tańszych satelitów, gwałtownym rozwojem rynku rozmaitych zastosowań” – pisze prof. Grzegorz WROCHNA.

Dla młodych czy niezbyt dużych firm trudną do pokonania barierą jest przepaść między opracowaniem nowej technologii a wdrożeniem jej do konkretnych produktów czy usług rynkowych. Autor przypomina, że to właśnie tu z pomocą przychodzi ESA, tworząc most nad tą „doliną śmierci”. Jest to możliwe, gdyż ESA wykorzystuje pieniądze publiczne, kierowane przez państwa członkowskie do interesujących je obszarów, ale wydaje je na zasadzie komercyjnych zamówień, gdzie firma musi wygrać przetarg i dostarczyć działający produkt. Co więcej, nie jest pozostawiona sama sobie, tylko może liczyć na wsparcie ekspertów ESA i dojrzalszych partnerów. Nie dziwi więc, że na 17 mld euro, zebranych przez ESA na lata 2022–25, 9 mld pochodzi z Francji, która postrzega współpracę z ESA jako najlepszy model rozwijania swojej gospodarki wysokich technologii.

„Polska zwiększyła swój wkład o 295 mln euro oraz zadeklarowała dodatkowe środki na dostęp do badań na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej ISS. To gigantyczne laboratorium kosmiczne umożliwia prowadzenie badań i rozwijanie technologii w warunkach, jakich nie sposób osiągnąć na Ziemi: stan nieważkości, a w otwartej części wysoka próżnia, silne promieniowanie, ogromne różnice temperatur. Testowanie aparatury do satelitów użytkowych, badania podstawowych praw fizyki, eksperymenty z różnymi technologiami materiałowymi, elektronicznymi itp., badania biotechnologiczne, biologiczne i medyczne – to wszystko dziedziny z pierwszej linii frontu rozwoju nauki i technologii” – podsumowuje profesor – cały tekst [LINK].

PAP/ LW