Zbliżamy się do ery, w której będą możliwe wycieczki w kosmos – twierdzi prof. Piotr ORLEAŃSKI
Astronomia – przełomowy rok
.Trudno powiedzieć, które spośród wielu różnych wydarzeń kosmicznych mających miejsce w 2022 roku było najważniejsze. Co najwyżej można przytoczyć słowa prezydenta Bidena, który w odniesieniu do amerykańskiego programu kosmicznego wymienił trzy najistotniejsze. Pierwszym, zdaniem amerykańskiego prezydenta, było uruchomienie Teleskopu Jamesa Webba i uzyskanie z niego zdjęć. Równocześnie rozpoczęto program Artemis oraz dokonano pierwszej próby zmiany trajektorii lotu orbity asteroidy. Program Planetary Defense Coordination ma na celu ochronę Ziemi przed różnego rodzaju śmieciami kosmicznymi lub asteroidami.
Trzeba przyznać, że Stany Zjednoczone przodują w wyścigu kosmicznym. W innych częściach świata nie doszło do tylu znaczących wydarzeń. Jednak Chińczycy uruchomili pierwszy raz wszystkie sześć miejsc na swojej stacji orbitalnej, które zostały zajęte przez astronautów. Sonda Solar Orbiter zbliżyła się do Słońca na odległość mniejszą niż orbita Merkurego. Jest to najmniejsza odległość, na jaką dzieło ludzkich rąk zbliżyło się do naszej gwiazdy. Za kilka lat Solar Parker Probe znajdzie się jednak jeszcze bliżej.
Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba
.W 2022 roku pierwszy raz udało się ustawić wszystkie 18 luster Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Stanowią one razem zwierciadło o rozpiętości 6,5 metra. Każde z luster musi być oddzielnie wyjustowane, by móc dobrze zobrazować dane, które pozyskuje. W lipcu 2022 roku zobaczyliśmy pierwsze zachwycające zdjęcia różnego rodzaju obiektów kosmicznych. NASA opublikowało specjalną animację, na której można porównać zdjęcia tych samych obiektów pozyskane za pomocą teleskopu Hubble’a i Webba. Dopiero gdy się porównuje zdjęcia, widać, jaka jest różnica między tymi teleskopami.
Teleskopy Hubble’a i Webba różnią się dwoma rzeczami. Nowszy z nich jest większy, w związku z tym jest w stanie obserwować mniejsze obiekty, głównie te, które znajdują się dalej od nas. Widziane przez nas w ten sposób kosmiczne zdarzenia zachodziły w przeszłości – światło potrzebowało milionów lat, by do nas dotrzeć i byśmy mogli te zdarzenia teraz zaobserwować. Można powiedzieć, że widzimy to, co działo się np. 13,5 miliarda lat temu. W przypadku teleskopu Hubble’a było to 12 miliardów lat. Ale nawet obiekty wcześniej zaobserwowane przez teleskop Hubble’a widzimy dziś dzięki teleskopowi Webba znacznie bardziej szczegółowo. Tym, co różni te teleskopy, jest również to, że instrumenty teleskopu Hubble’a pracują w zakresie widzialnym, natomiast Webba w podczerwieni. To jest zupełnie inne spektrum fali elektromagnetycznej. Również dzięki temu można więcej zobaczyć. Jednak tym, co znacznie różni te twa teleskopy, jest ich wielkość – starszy ma dwa metry średnicy, nowszy ponad sześć.
Program Artemis
.Drugim znaczącym wydarzeniem w działaniach człowieka w kosmosie było rozpoczęcie programu Artemis. Od zakończenia programu Apollo, kiedy człowiek chodził po Księżycu, minęło 50 lat. Wiele czynników wpłynęło na to, że nie podejmowano kolejnych wypraw na naturalnego satelitę Ziemi.
Znaczące było to, że program Apollo był szalenie drogi. Amerykanie przestawili się na program wahadłowców, które też dużo kosztowały, ale służyły do wielu celów. Nie byli w stanie prowadzić dwóch takich przedsięwzięć jednocześnie. Poza tym program Apollo był rezultatem polityki. Amerykanom zależało na tym, by jako pierwsi mogli postawić nogę na Księżycu, i to im się udało. Późniejsze kryzysy ekonomiczne, brak podtekstu politycznego i konkurentów, którzy również mogliby wylądować na Księżycu, w pewnym sensie oddalił perspektywę powrotu tam człowieka. Problemy z wahadłowcami, później z rakietami nośnymi, utrudniały realizację podobnych programów. Dziś mamy początek kolejnej ery wyścigu kosmicznego. Tym razem między Stanami Zjednoczonymi a Chinami. Państwo Środka ma bardzo rozbudowany program kosmiczny i jako pierwsze wysłało łazik na ciemną stronę Księżyca.
Rywalizacja między mocarstwami przenosi się do przestrzeni kosmicznej
.Rywalizacja związana jest przede wszystkim z kwestiami politycznymi. Oba państwa chcą jako pierwsze zbudować bazę na Księżycu lub krążącą wokół niego. Baza Gateway będzie stanowiła punkt przesiadkowy lub początkowy w misji na Marsa. Nasz naturalny satelita nie jest miejscem, gdzie znajdują się jakieś zasoby, i trudno mówić o jakimś jego ekonomicznym wykorzystaniu. Stanowi on głównie doskonałą bazę do eksperymentów naukowych oraz może być przystankiem w dalszych misjach.
Program Artemis zaczął się wysłaniem orbitera księżycowego, który miał symulować lot z załogą. W jego ramach przetestowano nową rakietę opracowaną przez Amerykanów, czyli SLS, która jest następcą Saturna. Będzie ona w stanie wynieść elementy na orbitę Księżyca, a nawet dalej, w kierunku Marsa. Misja Artemis I przetestowała działanie kapsuły Orion, która będzie mogła wziąć udział w misji załogowej. Ten statek kosmiczny oddalił się od Ziemi na prawie 400 tys. km – to byłaby największa odległość, jaką udało się osiągnąć do tej pory statkowi załogowemu. W misji Artemis oprócz Stanów Zjednoczonych biorą udział również kraje europejskie, które dostarczyły wiele różnych rozwiązań technicznych. Misja ta jest przełomowa w porównaniu z misją Apollo. 50 lat temu na orbitę księżycową mogło dotrzeć tylko trzech ludzi. Kapsuła Orion projektowana jest dla czterech członków załogi i na dłuższy okres przebywania w kosmosie. Możemy spodziewać się, że lada moment Amerykanie znów postawią nogę na Księżycu, a w dalszej kolejności będzie budowany Gateway, czyli orbiter księżycowy, który będzie służył jako stacja przesiadkowa w programie marsjańskim.
Mars przyciąga
.Ludzie chcą lecieć na Czerwoną Planetę z wielu względów. Częściowo z ciekawości – bo Mars jest, więc należałoby go zobaczyć. Częściowo z powodów eksploracyjnych. To jest misja, która w przyszłości doprowadzi do kolonizacji, zasiedlenia całego Układu Słonecznego, a nawet kosmosu. Mars znajduje się najbliżej nas i jest najłatwiejszy do przeprowadzenia takiego rodzaju prób. Kiedyś ludzie szukali innych lądów, tras dla statków, które mogłyby przepłynąć z Europy do Azji. W tej chwili ciekawość pcha nas jeszcze dalej. Do tego jednak potrzebne są technologia i motywy ekonomiczne. Musi się to w jakiś sposób opłacać.
Przesunięcie toru planetoidy Dimorphos
.Ważnym wydarzeniem było przesunięcie toru lotu planetoidy Dimorphos. Dzięki temu wiemy, że to jest możliwe. Dowiedzieliśmy się, że satelita, który waży kilkadziesiąt kilogramów, uderzając w asteroidę ważącą ponad 5 ton, może wpłynąć na jej ruch. Wiemy, że możemy dzięki naszym działaniom uniknąć zderzenia obiektów kosmicznych z Ziemią. Duże asteroidy nie uderzają w naszą planetę zbyt często, ale średnio co 500 tysięcy lat zdarza się taka, która może dokonać spustoszeń. Tych mniejszych asteroid lub obiektów kosmicznych jest dużo więcej, ale nie są one szczególnie groźne. Zmiany po uderzeniu satelity w asteroidę były subtelne, ale wystarczające, by zmienić trajektorię jej lotu. Program Planetary Defense Coordination jest zakrojony na szeroką skalę. Na razie służy przede wszystkim do identyfikowania zagrażających nam obiektów. Już dziś możemy chronić naszą planetę tak, jak to przedstawiano w filmach.
Zbliżamy się do ery, gdy będą możliwe wycieczki w kosmos
.Początkowo kosmiczne wyprawy może nie będą dostępne dla wszystkich, ale dla bardzo bogatych. Jest to znów jeden z elementów programu kosmicznego. Możemy to porównać do średniowiecza i wyprawy Kolumba. Kolumb płynął w bardzo konkretnym celu, chciał znaleźć drogę do Indii. Cel wyprawy był ekonomiczny. Następne wyprawy hiszpańskie czy portugalskie to była chęć pozyskania nowych ziem dla królestwa. To może dziś spotkać kosmos, jednak nie powinno przybrać formy podboju, lecz bardziej badania. Analogią jest tu Antarktyda, podlegająca kontroli międzynarodowej. Tak samo powinno być w przypadku kosmosu.
Przyszłością jest eksploracja mniejszych obiektów, która będzie uzasadniona ekonomicznie. Teraz to ewenement – ktoś wydał pieniądze, by polecieć w kosmos, i kilka chwil spędził daleko od Ziemi, oglądając nieskończoną przestrzeń. Takie misje mogą być w przyszłości dużo tańsze. Lata temu wystrzelenie kilograma na orbitę kosztowało kilkadziesiąt tysięcy dolarów. Niedawno policzono, że dziś koszt wyniesienia satelity na orbitę sięga około 3 tysięcy dolarów za jej kilogram. Niektóre uniwersytety są w stanie zbudować swojego satelitę i zapłacić za wyniesienie go na orbitę. Wraz ze spadkiem kosztów misje turystyczne zaczną mieć sens. Po Kolumbie nastąpiły różnego rodzaju ekspedycje, a teraz statki wycieczkowe pływają z ludźmi chcącymi zwiedzić dalsze kraje. Tak prawdopodobnie będzie również z kosmosem. Oczywiście nie na taką skalę, bo to nadal bardzo drogie przedsięwzięcie. Dużo większe znaczenie będzie miało wykorzystanie zasobów naturalnych, które znajdują się na asteroidach czy na małych ciałach Układu Słonecznego. Taka eksploracja kosmiczna powinna być bardzo opłacalna w przyszłości.
Europejskie misje kosmiczne z udziałem Polski
.W nadchodzącym roku będzie kontynuowany program Artemis. Europa w 2023 roku przygotowuje się do kolejnych misji, ale już w kolejnym powinno dojść do startu sondy JUICE, która będzie jednym z największych działań Europejskiej Agencji Kosmicznej. Będzie to bardzo trudna misja.
Polska bierze udział w tym przedsięwzięciu i zbudowała dwa urządzenia pomiarowe, które są już zainstalowane w satelicie i zostaną wyniesione w przyszłym roku na orbitę. Prawdopodobnie zakończą się również przygotowania Europejskiej Agencji Kosmicznej do misji Probe, która rozpocznie się na końcu 2023 albo w 2024 roku. Nigdy dotychczas nie realizowano podobnej misji stworzenia instrumentu pomiarowego składającego się z dwóch niezależnych satelitów lecących w formacji kilkadziesiąt kilometrów od siebie. Jeden będzie miał za zadanie zasłonić tarczę słoneczną, a drugi w tym czasie ma zbadać koronę Słońca. Te dwie misje Europejskiej Agencji Kosmicznej są w końcowej fazie przygotowań. Chińczycy prowadzą poważny program związany ze stacją kosmiczną. W programie marsjańskim mamy w tej chwili kilka łazików amerykańskich i jeden chiński badający Czerwoną Planetę. Przyszły rok również przyniesie wiele ciekawych kosmicznych odkryć.
Piotr Orleański
