Polska w kosmosie

Początki polskiej ery kosmicznej

Tradycje zainteresowania przestrzenią kosmiczną w Polsce sięgają przełomu XV i XVI wieku. Najsłynniejszą postacią tego okresu był polski astronom Mikołaj Kopernik (1473–1543), którego dzieło „O obrotach sfer niebieskich” szczegółowo przedstawiało heliocentryczną wizję układu planetarnego. Wywołało ono jedną z najważniejszych rewolucji naukowych na świecie, nazwaną Przewrotem Kopernikańskim.

Wiek później, w Gdańsku, pracował Jan Heweliusz (1611–1687) – astronom, matematyk i konstruktor przyrządów astronomicznych. Jego regularne obserwacje nieba zaowocowały szeregiem przełomowych dzieł o tematyce astronomicznej. W tych samych czasach działał także Kazimierz Siemienowicz (1600–1651), inżynier i teoretyk artylerii, który opracował podstawy konstrukcji rakiet wielostopniowych.

Wiek XX

...
Mikołaj KopernikAccess the image

Początki polskiego zaangażowania w loty kosmiczne były związane z uczestnictwem w międzynarodowym programie Interkosmos, opartym na współpracy ze Związkiem Radzieckim. W 1973 roku, na pokładzie satelity Kopernik-500 (Interkosmos-9) został wysłany na orbitę pierwszy polski instrument badawczy, mający za zadanie przeprowadzić pomiary promieniowania słonecznego. Trzy lata później powołano polską jednostkę badawczą, która miała całkowicie skoncentrować się na badaniach przestrzeni kosmicznej i rozwoju technologii kosmicznych – Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk.

...
Mirosław HermaszewskiAccess the image

W 1978 roku na pokładzie statku załogowego Soyuz-30 poleciał pierwszy, jak dotąd jedyny, polski astronauta – Mirosław Hermaszewski. Celem jego ośmiodniowej misji było przeprowadzenie eksperymentów na pokładzie radzieckiej stacji kosmicznej Salut 6. W latach 70-tych rozpoczęło się także praktyczne wykorzystywanie w Polsce zdjęć satelitarnych oraz łączności satelitarnej.

Zmiany geopolityczne i ustrojowe po roku 1989 umożliwiły rozwój współpracy z państwami spoza dawnego bloku wschodniego. W 1994 roku Polska podpisała z Europejską Agencją Kosmiczną umowę o współpracy w zakresie pokojowego wykorzystania przestrzeni kosmicznej, którą następnie rozszerzono w roku 2002.

Na jej podstawie Polacy mogli uczestniczyć w programach naukowych ESA, co zaowocowało obecnością polskich urządzeń na większości flagowych misji badawczych Agencji – Cassini-Huygens, Integral, Mars Express, Rosetta, Venus Express i Herschel. W tym samym czasie zaczęły powstawać pierwsze polskie firmy prywatne oferujące usługi oparte na technikach satelitarnych.

Wiek XXI

Początek XXI wieku przyniósł intensyfikację współpracy z ESA. W 2007 roku podpisano Porozumienie o Europejskim Państwie Współpracującym (PECS). Dzięki stworzeniu tego mechanizmu sfinansowano 45 projektów na łączną kwotę 11,5 miliona euro, realizowanych przez polskie firmy, instytucje naukowo–badawcze i uczelnie wyższe we współpracy z ESA.  Równocześnie wyraźnie wzrosła liczba, jakość oraz zaawansowanie produktów i usług wykorzystujących techniki satelitarne, które są oferowane na rynku przez polskie firmy.

W listopadzie 2012 roku Polska stała się dwudziestym państwem członkowskim Europejskiej Agencji Kosmicznej, wpłacającym składkę o wartości około 30 milionów euro rocznie. Dla polskich firm i ośrodków badawczych otworzyło to drogę do szybszego rozwoju technologii kosmicznych i technik satelitarnych poprzez możliwość pełnoprawnego uczestnictwa w większości programów Agencji.

Obecnie Polska bierze udział w następujących programach opcjonalnych ESA:

  1. Obserwacja Ziemi
  2. Nawigacja
  3. Telekomunikacja i  zintegrowane aplikacje
  4. Loty załogowe i eksploracja
  5. System informacji o sytuacji w przestrzeni kosmicznej (SSA)
  6. Program ogólnego wsparcia technologii (GSTP)
  7. Program budowy instrumentów naukowych ESA (PRODEX)

 

Polskie osiągnięcia kosmiczne

Polska w ciągu ostatnich 20-30 lat wykształciła własny sektor kosmiczny, który zdobył już duże doświadczenie i ma realne osiągnięcia. Składa się on z kilku ośrodków naukowych, kilkunastu grup badawczych w szkołach wyższych oraz kilkudziesięciu małych i średnich przedsiębiorstw. One z kolei podejmują przedsięwzięcia związane z technikami satelitarnymi lub technologiami kosmicznymi.

Wiele polskich przedsiębiorstw ma też duży potencjał wiedzy i doświadczenia, który umożliwiłby im szybkie włączenie się do tej działalności. Są to przede wszystkim firmy z sektora lotniczego i obronnego, które są kolebką branży kosmicznej również w innych krajach. Duży potencjał mają także przedsiębiorstwa z sektora ICT, które ze względu na swoje kompetencje techniczne mogą z powodzeniem włączyć się w działalność w zakresie produkcji i usług satelitarnych

Udział w misjach kosmicznych ESA

...
Wymiana umów akcesyjnych w WarszawieAccess the image

Podpisanie przez Polskę umowy o współpracy z ESA w 1994 roku otworzyło drogę do udziału polskich podmiotów w misjach Agencji. W Centrum Badań Kosmicznych PAN, we współpracy z kilkunastoma polskimi firmami, zbudowano szereg instrumentów naukowych. Urządzenia wykonane w Polsce wzięły udział w misjach, których celem było teledetekcyjne i bezpośrednie badanie własności atmosfer i powierzchni planet i ciał Układu Słonecznego.

Najciekawsze misje z udziałem polskich instrumentów badawczych:

Rosetta

CBK PAN opracowało na potrzeby misji instrument MUPUS (MUlti PUrpose Sensor for surface and subsurface science). Instrument jest zaawansowanym mechanicznie manipulatorem, wyposażonym w penetrator, którego zadaniem jest wbicie się w powierzchnię komety 67P/Czuriumow-Gierasimienko. Penetrator zawiera szereg detektorów, które po przewidywanym na rok 2014 lądowaniu pozwolą na zbadanie własności fizycznych i składu jądra komety.

Cassini-Huygens

W Polsce opracowano oraz wytworzono czujnik do pomiaru temperatury i przewodnictwa cieplnego Sensor THP (Thermal Properties). Czujnik został zamontowany na pokładzie lądownika Huygens, który w styczniu 2005 roku wylądował na powierzchni Tytana – księżyca Saturna. Pomiary wykonane przez czujnik pozwoliły na poznanie właściwości powierzchni tego ciała niebieskiego.

Mars Express

Polscy inżynierowie opracowali system zasilania (Power Supply Unit) oraz skaner służący do wyznaczania kierunku pomiaru (Pointing System) dla Planetarnego Spektrometru Fourierowskiego (PFS). Zadaniem spektrometru jest analiza widma promieniowania odbitego i emitowanego przez powierzchnię i atmosferę Marsa.

Herschel Space Observatory

Teleskop wystrzelony w 2009 roku służy między innymi wyjaśnianiu powstawiania galaktyk i formowania się gwiazd oraz badaniu obłoków gazowo-pyłowych i materii komet. Polski wkład w budowę tego teleskopu jest istotny. W CBK PAN powstały kluczowe elementy Lokalnego Oscylatora dla heterodynowego spektrometru dalekiej podczerwieni (HIFI) – zaprojektowano i wybudowano blok HLCU (HIFI Local Oscillator Control Unit), który stanowi kompletny system zasilania, sterowania i kontroli Lokalnego Oscylatora.

Polski ślad na Marsie

Jedną z najbardziej spektakularnych misji planetarnych ostatnich lat jest misja Mars Science Laboratory. Robot planetarny Curiosity, badający od 2012 roku powierzchnię Marsa, wyposażony jest w szereg instrumentów naukowych. Jednym z nich jest przestrajalny spektrometr laserowy, w skład którego wchodzą zaprojektowane i wyprodukowane przez firmę VIGO System niechłodzone detektory podczerwieni MCT. Zadaniem spektrometru jest zbieranie informacji o środowisku panującym na powierzchni Marsa.

Polskie urządzenia w przestrzeni kosmicznej:

...
Dwa sztuczne satelity naukowe BRITE. Źródło: CBK PAN.Access the image

Polskie satelity

W ramach polsko-kanadyjsko-austriackiego programu BRIght Target Explorer (BRITE) powstały dwa pierwsze polskie satelity naukowe. Oba satelity, nazwane Lem i Heweliusz, są klasy nano, o masie poniżej 10 kg. Ich zadaniem jest badanie największych i najjaśniejszych gwiazd naszej galaktyki w celu lepszego poznania ich wewnętrznej budowy. Za zbudowanie satelitów odpowiadają polscy inżynierowie i naukowcy z Centrum Badań Kosmicznych PAN i Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika PAN.

Instrumenty optyczne

Firma Creotech Instruments opracowała na potrzeby projektu obserwacji rozbłysków gamma „Pi of the Sky” serię kamer CCD umożliwiających szybkie przetwarzanie i analizę danych, także w czasie rzeczywistym. Kamery dostarczają naukowcom danych o powstawaniu czarnych dziur. Sieć zrobotyzowanych teleskopów umożliwia obserwację dużego obszaru nieba i może być także wykorzystywana do detekcji i monitorowania śmieci kosmicznych.

Systemy pomiaru czasu

Firma Piktime Systems projektuje i buduje precyzyjne odbiorniki czasu, które pozwalają na porównywanie sygnałów satelitów nawigacyjnych, a następnie wyznaczenie różnicy wskazań ich zegarów. Z rozwiązań Piktime Systems korzysta laboratorium czasu głównej naziemnej stacji kontrolnej europejskiego systemu nawigacji satelitarnej Galileo we Włoszech (Galileo Control Centre, Precise Time Facility).

Zastosowania technik satelitarnych na Ziemi:

...
Wyniesienie satelity SSETI ExpressAccess the image

  Zobrazowania satelitarne w sektorze publicznym

Polskie firmy oferują szeroką gamę usług opartych na analizie zobrazowań satelitarnych. Dostarczane produkty obejmują m.in. analizy rozwoju aglomeracji miejskich dla planowania przestrzennego, analizy zmian środowiska na potrzeby ochrony przyrody oraz różnorodne mapy wspierające zarządzanie gospodarką leśną.

Nawigacja drogowa

Polski system nawigacji satelitarnej Automapa zyskał dużą popularność dzięki integracji różnych technik satelitarnych. System wykorzystuje mapy, które są regularnie aktualizowane poprzez wykrywanie nowych budowli na zdjęciach satelitarnych. Same mapy zawierają kompletną siatkę dróg, trójwymiarowe wizualizacje budynków i ich dokładne adresy. W oparciu o analizę ruchu użytkowników funkcjonuje mechanizm pozwalający na wykrywanie i omijanie korków czy też niespodziewanych zatorów drogowych. Dodatkowo najaktualniejsze mapy i informacje o sytuacji drogowej są udostępniane na portalu mapowym Targeo.pl.

Monitoring pojazdów

Polska ze względu na swoje położenie należy do grupy tak zwanych krajów tranzytowych. W celu obniżenia kosztów, lepszego zarządzania flotą pojazdów i poprawy bezpieczeństwa coraz więcej polskich firm transportowych decyduje się na wykorzystanie satelitarnego monitoringu swoich pojazdów. Jest to możliwe m.in. dzięki opracowanej w Polsce platformie AutoControl 2.0, której zasięg działania obejmuje całą Europę.

Rolnictwo precyzyjne

Użytki rolne stanowią ok. 60% ogólnej powierzchni Polski. Ten fakt powoduje, że rynek usług satelitarnych dla rolnictwa ma ogromny potencjał wzrostu, a sięganie po nowe technologie sprzyja podniesieniu ogólnego poziomu efektywności tego sektora gospodarki. Polskie firmy oferują usługi w zakresie rolnictwa precyzyjnego, dostarczając rozwiązania pozwalające ocenić lokalne warunki upraw oraz narzędzia służące ich optymalizacji.

Zarządzanie kryzysowe

Polskie położenie i warunki klimatyczne powodują regularne występowanie zagrożeń powodziowych i pożarowych. Obserwowane zmiany klimatyczne dają podstawy do obaw, iż straty materialne w ten sposób wywołane będą narastać. W związku z tym instytucje zarządzania kryzysowego w Polsce zaczynają wykorzystywać zobrazowania satelitarne do oceny zagrożeń, planowania działań, a także oceny zniszczeń. Przykładem tego była akcja usuwania skutków powodzi w 2010 roku. W Polsce powstało Centrum Informacji Kryzysowej, które oferuje operacyjne wsparcie służbom ratowniczym i instytucjom zarządzania kryzysowego w zakresie wykorzystywania technik satelitarnych.

Młodzi w kosmosie

W Polsce bardzo aktywną grupą działającą w sektorze kosmicznym są organizacje pozarządowe i studenckie.

Mają one udział w informowaniu opinii publicznej o korzyściach związanych z inwestycjami w przemysł kosmiczny, ponadto są miejscem zdobywania przez młode osoby pierwszego doświadczenia w tej branży.

Polscy studenci na długo przed przystąpieniem Polski do ESA uczestniczyli w większości programów edukacyjnych Agencji. Należały do nich przede wszystkim projekty związane z budową satelitów takich jak: Young Engineers’ Satellite 2 (YES2), SSETI Express, European Student Earth Orbiter (ESEO) i European Student Moon Orbiter (ESMO).

Ponadto polskie studenckie eksperymenty naukowe i technologiczne były testowane podczas kampanii lotów parabolicznych i lotów balonów stratosferycznych.

W 2012 roku na orbitę okołoziemską został wyniesiony pierwszy polski studencki satelita „PW-Sat”, którego zadaniem było przetestowanie pasywnego systemu deorbitacji. Satelita zbudowany w standardzie Cubesat powstał na Politechnice Warszawskiej przy współpracy z Centrum Badań Kosmicznych PAN. Równie istotnym wydarzeniem było dwukrotne zwycięstwo polskich robotów, zbudowanych przez studentów z Politechniki Białostockiej, w prestiżowym konkursie University Rover Challenge w Stanach Zjednoczonych, organizowanym przez międzynarodową organizację The Mars Society.

Do najaktywniejszych polskich organizacji zajmujących się projektami edukacyjnymi należą: Mars Society Polska, Studenckie Koło Astronautyczne, Polskie Towarzystwo Rakietowe, ARISS Polska oraz Copernicus Project.

Mars Society Polska,  http://www.marssociety.pl

Studenckie Koło Astronautyczne, http://ska.pw.edu.pl

Polskie Towarzystwo Rakietowe, http://www.rakiety.org.pl

ARISS Polska, http://www.ariss.pzk.org.pl

Copernicus Project, http://copernicus-project.org

Oceń to

  • Currently 4.5 out of 5 Stars.
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Rating: 4.7/5 (24 votes cast)

Thank you for rating!

You have already rated this page, you can only rate it once!

Your rating has been changed, thanks for rating!

Widoki

10529