Prof. Grzegorz WROCHNA: Polska gospodarka kosmiczna

Polska gospodarka kosmiczna

Photo of Prof. Grzegorz WROCHNA

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.

Zamiast gonić i zawsze pozostawać w tyle, lepiej przeskoczyć do przyszłości, pomijając niektóre etapy, jak to się udało Polsce w bankowości czy technologiach informatycznych. W dziedzinie polskich projektów kosmicznych 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. W tej perspektywie rozdrobnienie polskiego sektora może stać się zaletą, bo daje dużą elastyczność, umożliwia szybkie reagowanie na pojawienie się nowych technologii czy potrzeb rynkowych – pisze prof. Grzegorz WROCHNA

.Tytułowa „gospodarka kosmiczna” brzmi niemal niedorzecznie. Te dwa wyrazy budzą odległe skojarzenia. Gospodarka kojarzy się z pieniędzmi, pracą, dobrobytem, czymś bardzo konkretnym. Kosmos zaś to ogrom Wszechświata, pusta, zimna przestrzeń, marzenia o wyprawach na odległe planety – skojarzenia romantyczne i ezoteryczne. I tak było przez wieki. Ale kosmos zawsze pociągał i stopniowo oswajaliśmy go coraz bardziej. Kopernik zrobił wielkie porządki, układając planety na eleganckich orbitach wokół Słońca. Galileusz odkrył, że to wszystko się kręci dzięki tej samej grawitacji, która zrzuca jabłko na ziemię. Kepler doprecyzował prawa ruchu planet. Ary Sternfeld (rodem z Łodzi) obliczył orbitę dla pierwszego sztucznego satelity Sputnik-1. Gagarin sam taką orbitą podążał. Wreszcie Armstrong wyrwał się z ziemskiego ciążenia i odbił ślad buta na Księżycu.

W międzyczasie zaś niepostrzeżenie na orbicie okołoziemskiej zrobił się niemały tłok. Nad naszymi głowami krąży ponad 40 000 satelitów. Zapewniają łączność międzykontynentalną i dostarczają internet do najodleglejszych zakątków świata. Prowadzą nas po ulicach miast i synchronizują ruch pociągów i satelitów. Łączą systemy bankowe i giełdowe. Dostarczają większość informacji o pogodzie i klimacie. Informują rolników, kiedy nawadniać, nawozić i opryskiwać. Tworzą mapy zabudowy, monitorują ruch na drogach, ostrzegają przed osuwiskami, informują o pożarach lasów i wspomagają koordynację służb ratowniczych w sytuacjach kryzysowych. Decydują o wynikach współczesnych konfliktów zbrojnych, których nie wygrywa się już masą sprzętu i siłą ognia, tylko ilością i precyzją informacji. Krótko mówiąc, stały się częścią infrastruktury niezbędnej do funkcjonowania współczesnego społeczeństwa i nowoczesnego państwa, podobnie jak autostrady, lotniska, światłowody internetowe i sieci komórkowe.

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.

Nowoczesna era polskiego kosmosu zaczęła się jednak 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. O tym, jakie programy będą realizowane, decydują ministrowie państw członkowskich. Co trzy lata spotykają się w Paryżu i głosują portfelami: 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.

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. Integracja tego potencjału, budowanie „masy krytycznej” zdolnej do realizacji dużych, ambitnych projektów to jedno z głównych zadań Polskiej Agencji Kosmicznej.

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. W tej perspektywie rozdrobnienie polskiego sektora może stać się zaletą, bo daje dużą elastyczność, umożliwia szybkie reagowanie na pojawienie się nowych technologii czy potrzeb rynkowych.

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. I 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.

Do tego koszyka Polska w 2022 r. włożyła 27 mln euro wkładu rocznego, liczonego według dochodu narodowego, i 51 mln euro na okres trzech lat na programy dodatkowe. Te nasze miliony na tle francuskich miliardów wyglądają bardziej niż skromnie, a i tak był to wzrost o 30 proc. w porównaniu z sytuacją sprzed trzech lat. Zadeklarowane kwoty dawały szansę przetrwania naszym firmom, ale nie umożliwiały dynamicznego rozwoju. Na szczęście w lipcu 2023 r. to się zmieniło, i to radykalnie. 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. Odwołajmy się ponownie do przykładu z Francji – francuski astronauta Thomas Pesquet wykonał ponad 700 eksperymentów zaprojektowanych w tym kraju. Mamy nadzieję, że wkrótce nasz rodak będzie mógł realizować polskie eksperymenty; POLSA już ogłosiła nabór pomysłów.

Przede wszystkim chcemy jednak wykorzystać pieniądze zainwestowane w ESA do zaspokojenia naszych potrzeb krajowych na różnego rodzaju dane satelitarne. Satelity obserwacyjne o rozdzielczości poniżej 30 cm na piksel musimy kupić, bo tak wysoka technologia jest jeszcze poza naszym zasięgiem. Ale one mają małe pole widzenia i mogą obserwować tylko to, co wcześniej zaplanowaliśmy. Do tego potrzebne nam są konstelacje satelitów o rozdzielczości rzędu 1 m, a takie są już w naszym zasięgu. Dopracowanie konstrukcji takich satelitów będzie celem jednego z polskich programów w ESA.

Myśląc o rozwoju potencjału komercyjnego naszych firm, należy szukać obszarów, gdzie spodziewamy się dużego zapotrzebowania w przyszłości, a dziś jeszcze nie są one obsadzone przez wielkich graczy. Do takich obszarów należy niewątpliwie śledzenie tego, co się dzieje na zatłoczonej orbicie, naprawa uszkodzonych satelitów, usuwanie satelitów już nieczynnych itp. Znakomicie wpisują się tu kompetencje naszych firm i instytucji naukowych. Instrumenty obserwacyjne, automatyka i robotyka, sztuczna inteligencja, elementy napędów to zasoby, które połączone mogą stworzyć pionierskie i konkurencyjne rozwiązania. Wysoka rozdzielczość i wielosatelitarne konstelacje produkują dziś ogromne ilości danych. Zarządzanie takimi danymi, ich przechowywanie, udostępnianie i przetwarzanie to już domena polskich firm, które z powodzeniem oferują swoje rozwiązania innym państwom i ESA.

A myśląc o innych państwach, pamiętać należy, że najbardziej chłonnym rynkiem kosmicznym są Stany Zjednoczone. Aby więc móc eksportować za ocean technologie opracowane w ramach ESA, POLSA zacieśnia współpracę z NASA. Podpisanie deklaracji Artemis Accords, otwierającej drzwi do księżycowego programu Artemis, oraz wizyta w czerwcu 2023 r. administratora NASA Billa Nelsona w Polsce to ważne kroki w tym kierunku.

Ważnym przykładem współpracy międzynarodowej jest też wymiana danych z teleskopów śledzących satelity na orbicie. POLSA koordynuje pracę sieci takich teleskopów rozmieszczonych na wszystkich kontynentach i dostarcza najwięcej danych do zajmującego się tym europejskiego konsorcjum EU SST, a w kwietniu 2023 r. podpisała umowę z MON i Siłami Kosmicznymi USA o wymianie takich danych. W tym zakresie współpracujemy także z Ukrainą i wspieramy ją aktywnie w wejściu do ESA.

.Kosmos jest dziś domeną intensywnej współpracy, a jednocześnie ostrej rywalizacji międzynarodowej. Trzeba więc dostrzec, że nasze zaangażowanie w technologie kosmiczne oprócz zaspokajania naszych narodowych potrzeb i ambicji oraz budowania krajowego potencjału gospodarczego tworzy pozytywny obraz Polski i buduje ważną rolę naszego kraju na arenie międzynarodowej.

Grzegorz Wrochna

Materiał chroniony prawem autorskim. Dalsze rozpowszechnianie wyłącznie za zgodą wydawcy. 2 sierpnia 2023