Z prof. Grzegorzem Wrochną o misji Artemis II, ciemnej stronie Księżyca, usterkach w próżni i tym, dlaczego to nie IT, a branża kosmiczna jest dziś najbardziej fascynującym rynkiem pracy, rozmawia Michał Szałapski dla Future Frombork Festival.
Panie Profesorze, patrząc na trwającą misję Artemis II – padł rekord odległości od Ziemi. Mimo ogromnego postępu technologicznego, śledzenie tej misji wciąż wywołuje w nas wielkie napięcie. Czy w przypadku lotów kosmicznych poczucie ryzyka towarzyszy nam zawsze?
Prof. Grzegorz Wrochna: Zdecydowanie tak. Już nieraz przekonaliśmy się, że prezydent Kennedy miał rację mówiąc: „space is hard”. Kosmos jest ekstremalnie trudny, ale my właśnie po to tam lecimy. On zresztą nieustannie nam o tym przypomina – w historii eksploracji wiele rzeczy szło nie po naszej myśli, mierzyliśmy się z awariami, a nawet z tragediami. Dlatego prawdziwe emocje opadną w chwili, gdy astronauci wylądują, odezwą się i upewnimy się, że cali i zdrowi wrócili na Ziemi. Dopiero to przyniesie ostateczną ulgę.
Ale pomijając kwestie bezpieczeństwa, sam program misji jest niezwykle fascynujący. Od dekad żaden człowiek nie oddalił się od Ziemi na taką odległość i nie znalazł się w pobliżu Księżyca. Astronauci programu Apollo okrążali go po bardzo ciasnych orbitach, podczas gdy obecna załoga w ramach swojej „ósemki” oddaliła się aż 6500 kilometrów za Srebrny Glob. Pamiętajmy też, że choć rakieta SLS wykorzystuje elementy z czasów wahadłowców, to statek Orion leci z ludźmi po raz pierwszy. Ten lot służy właśnie temu, by w warunkach bojowych przetestować wszystko, co nowe. Dopiero po kolejnej misji testowej, Artemis III będziemy gotowi, by w 2028 roku, w ramach Artemis IV, ponownie wysłać ludzi na powierzchnię Księżyca.
Dlaczego z naukowego punktu widzenia ta „ciemna” strona Księżyca jest dla nas aż tak fascynująca? Pomijając fakt, że po prostu jej nie widujemy.
Tytuł słynnego albumu Pink Floyd, The Dark Side of the Moon, tak głęboko wrył nam się w pamięć, że potocznie nazywamy odwrotną stronę Księżyca „ciemną”. Tymczasem każda z jego stron jest przez dwa tygodnie jasna, a przez kolejne dwa tygodnie pogrążona w mroku – bo tyle trwa tam doba. Zabawnym sprostowaniem tej popkulturowej pomyłki jest zresztą głos na samym końcu wspomnianej płyty, który mówi, że w zasadzie żadnej ciemnej strony nie ma, bo w ostatecznym rozrachunku wszystko jest ciemne. Zdecydowanie bliższa prawdy była Elżbieta Adamiak, śpiewając: „Rzeczywiście tak jak Księżyc, ludzie znają mnie tylko z jednej strony”.
A dlaczego ta strona jest tak ciekawa? Bo z Ziemi pozostaje dla nas niewidoczna. Tę widoczną od wieków szczegółowo badamy teleskopami. Tę drugą jeszcze do niedawna mogli oglądać na własne oczy jedynie astronauci programu Apollo, ale z tak bliskiej odległości, że tracili szerszą perspektywę. Dziś mamy tam chiński łazik i pierwsze próbki, ale dopiero załoga Artemis II mogła obejrzeć ten obszar w całości z odpowiedniego dystansu. Załoga dysponuje listą 30 konkretnych miejsc do sfotografowania. W szczególności zależało nam na potężnych kraterach uderzeniowych, takich jak liczący niemal 4 miliardy lat Mare Orientale o średnicy prawie 1000 kilometrów, czy krater Hertzsprung. Ich budowa i ślady po kolejnych, późniejszych uderzeniach to dla nas otwarta księga, z której czytamy historię ewolucji Księżyca na przestrzeni milionów lat.
Wspomniał pan o usterkach w próżni. W trakcie tego lotu również pojawiały się doniesienia o drobnych awariach systemów. Czy to dowód na to, że kosmos ciągle nas trochę przerasta? Że nigdy nie będziemy w pełni gotowi na jego eksplorację?
To nie kosmos nas przerasta. To my wybieramy to, co najtrudniejsze. Zawsze powtarzam, że rzeczy dzielą się na trudne i nudne, a ja – i jako ludzkość chyba też tak mamy – wybieram te trudne. Gdybyśmy nie mieli tego w genach, do dziś siedzielibyśmy na drzewach, nie zaglądając nawet do jaskiń ze strachu przed niedźwiedziem. Usterki zdarzały się tym, którzy na małych statkach odkrywali nowe kontynenty, i tym, którzy budowali pierwsze samoloty.
Kosmos jest po prostu środowiskiem ekstremalnym. Mamy tam próżnię tak głęboką, jakiej nie uzyskamy na Ziemi. Mamy potężne promieniowanie. Mamy wreszcie ogromny problem z termiką – na Ziemi chłodzi nas przepływające powietrze, w kosmosie aparatura może oddawać ciepło tylko przez wypromieniowanie, co stanowi wielkie inżynieryjne wyzwanie. Dodajmy do tego ryzyko zderzenia z mikrometeoroidami lub tysiącami satelitów i kosmicznych śmieci. Błędy i usterki przy przecieraniu takich szlaków są nieuniknione. Czasami bywają też całkiem prozaiczne. Słyszeliśmy przecież, jak jeden z astronautów meldował do Houston: „Mamy tu dwa Outlook’i i żaden nie działa, zróbcie coś z tym”.
To chyba moment na pytanie, które musi paść zawsze. Jak wytłumaczyć przeciętnemu Kowalskiemu, że te miliardy dolarów wydawane na loty wokół „martwej skały” to zasadna inwestycja, podczas gdy na Ziemi zmagamy się z potężnymi kryzysami?
Wypada rozważyć trzy aspekty. Po pierwsze: technologie. Ekstremalne wyzwania kosmiczne wymuszają skokowy rozwój inżynierii. Program Apollo dał nam fundamenty pod cyfrowe matryce aparatów w naszych smartfonach, miniaturowe narzędzia akumulatorowe, zaawansowane układy scalone i wiele innych technologii dziś używanych powszechnie.
Po drugie: kosmos to dzisiaj nie tylko badania naukowe, gałąź gospodarki. Satelity na orbicie to infrastruktura niezbędna do naszej działalności na Ziemi. To satelity dostarczają nam kluczowych danych o zmianach klimatu i pogodzie. Podczas ostatniej powodzi w Polsce to dzięki zobrazowaniom satelitarnym centra kryzysowe na bieżąco widziały, dokąd dotarła woda i gdzie kierować służby ratunkowe. Kiedy zawodzi łączność naziemna, polegamy na systemach orbitalnych. A w codziennym życiu? Przecież bez nawigacji satelitarnej nie potrafimy już nawet poruszać się po własnym mieście. Pieniądze zainwestowane w kosmos zwracają się z nawiązką.
Po trzecie: produkcja. Stacje kosmiczne przestają być wyłącznie laboratoriami badawczymi, a stają się pierwszymi fabrykami. Spójrzmy choćby na eksperymenty przeprowadzone przez Sławosza Uznańskiego-Wiśniewskiego: nowe materiały, urządzenia pomiarowe, procesory odporne na promieniowanie czy kosmiczne uprawy – wszystko to technologie przyszłości. A to dopiero początek. Brak grawitacji pozwala na uzyskiwanie perfekcyjnych stopów metali. Umożliwia syntezę niezwykle skomplikowanych cząsteczek nowych leków. Otwiera nawet drogę do trójwymiarowego druku ludzkich organów z tkanek, które na Ziemi – pod własnym ciężarem – po prostu by się spłaszczyły. Ten cywilizacyjny postęp jest możliwy właśnie dzięki inwestycjom w takie programy, jak Artemis.
Czy w takim razie praca w przemyśle kosmicznym zastąpi wkrótce branżę IT jako główny obiekt marzeń młodych inżynierów?
To już się dzieje. Branża IT przechodzi obecnie dynamiczne zmiany, co powoduje pewien kryzys, natomiast sektor kosmiczny rośnie wykładniczo. Firma Creotech Instruments, którą reprezentuję zatrudnia obecnie już ponad 300 osób, a nasz dział HR wciąż wita nowych specjalistów. Uczelnie, takie jak krakowska AGH, otwierają całe wydziały dedykowane technologiom kosmicznym. My od razu staramy się być obok, żeby przyciągać ich absolwentów. Dlatego miesiąc temu otworzyliśmy nowe biuro w Krakowie. W polskim sektorze kosmicznym barierą wzrostu nie są dziś pieniądze, lecz niedostatek wykwalifikowanych specjalistów.
Młodzi ludzie muszą jednak zrozumieć jedną rzecz: żeby pracować w kosmosie, nie trzeba być astrofizykiem. W sektorze kosmicznym bardzo potrzebujemy inżynierów IT, specjalistów od mechaniki precyzyjnej i zaawansowanej elektroniki. A wraz z rozwojem firm poszukujemy też dobrych prawników, finansistów, biologów czy lekarzy. To potężny, multidyscyplinarny ekosystem.
Biorąc pod uwagę rozwój tego polskiego ekosystemu – czy w projekcie Artemis jest jakiś polski ślad? Kiedy nasza rola w kosmosie przestanie być tylko marginalna?
Artemis to program NASA, ale realizowany we współpracy z Europejską Agencją Kosmiczną (ESA), która buduje m.in. moduł serwisowy dla statku Orion i projektuje ciężkie statki transportowe na Księżyc. Polskie firmy, dzięki naszej obecności w ESA, naturalnie pozyskują kontrakty w tym łańcuchu dostaw. Przebicie się z bezpośrednim kontraktem w USA jest dużo trudniejsze, bo Amerykanie pilnują, by dolary inwestowane w kosmos nie opuszczały amerykańskiej gospodarki, choć i to jest możliwe.
Najważniejsza jest jednak nasza niezależna ścieżka. Nie jesteśmy biernymi kibicami. Polska buduje własną sondę księżycową w ramach misji „Twardowski”, w której Creotech Instruments pełni rolę lidera i głównego wykonawcy całego przedsięwzięcia. To bezzałogowy statek, który będzie krążyć wokół Księżyca, aby z orbity mapować złoża minerałów bogatych w wodór i tlen. Te surowce z kolei będą niezbędne do budowy przyszłych baz, bo nie utrzymamy ich, transportując wszystko z Ziemi. Plan zakłada, że sonda dotrze na orbitę Księżyca pod koniec 2029 roku. Creotech dostarcza do niej platformę satelitarną HyperSat i jednocześnie odpowiada za architekturę systemową oraz integrację całej misji. W misji biorą udział też inne polskie firmy i instytuty, m.in. CBK PAN oraz Partnerzy z Hiszpanii.
Czworo ludzi zamkniętych na małej przestrzeni, 400 000 kilometrów od domu. Z perspektywy takich misji, co dziś jest większym wyzwaniem: inżynieria czy ludzka psychika?
Świetnie pokazał to ostatni nabór astronautów do ESA, do którego zgłosiło się 22 tysiące kandydatów, a wyłoniono raptem pięcioro zawodowych astronautów i kilkunastu rezerwistów, w tym naszego Sławosza Uznańskiego. Te kosmiczne kryteria selekcji służą właśnie przetestowaniu ludzkiej odporności. Sławosz wygrał nie tylko dlatego, że projektował elektronikę odporną na radiację i świetnie obsługiwał Wielki Zderzacz Hadronów w CERN. Wygrał również dlatego, że hobbystycznie żeglował po oceanach i wspinał się w Himalajach. Europejska Agencja Kosmiczna potrzebuje ludzi, którzy w ekstremalnie stresujących, niebezpiecznych warunkach podejmują racjonalne decyzje, a nie ulegają panice.
Dlatego załoga Artemis II to w większości weterani z tysiącami godzin w kosmosie i wieloma spacerami w próżni. Wyjątkiem jest Kanadyjczyk, ale to pilot wojskowy, a przecież loty eksperymentalnymi odrzutowcami dostarczają wrażeń nie mniejszych niż start rakiety. Główną różnicą psychologiczną w misji księżycowej jest widok za oknem. Na niskiej orbicie Ziemia wciąż jest potężna i znajduje się bezpiecznie „pod stopami”. Dla załogi Artemis Ziemia to tylko powoli kurcząca się tarcza na czarnym tle. Wielu astronautów programu Apollo przyznawało, że to właśnie ten moment jest najbardziej przytłaczającym przeżyciem.
Na koniec: wszyscy zachwycają się Elonem Muskiem i SpaceX, ale to o czym pan opowiada, to potężne programy państwowe. Gdzie leży przyszłość eksploracji? Prywatny biznes zdominuje agencje rządowe?
Przyszłością jest głęboka synergia obu tych światów, co już wyraźnie widzimy. Wyścig kosmiczny lat 60. polegał na tym, że państwa wydawały nielimitowane środki z budżetów obronnych, nie oglądając się na rachunek ekonomiczny. Ten model nie mógł przetrwać.
Gdy kosmos stał się po prostu rynkiem usług i miejscem prowadzenia biznesu, nastąpiła zmiana paradygmatu. NASA zaryzykowała i zleciła budowę kluczowych komponentów, statków i rakiet podmiotom komercyjnym. Prawda jest taka, że Elon Musk nie zbudowałby swojej potęgi, gdyby nie miliardowe kontrakty od amerykańskiego rządu. Po piętach depcze mu zresztą Jeff Bezos. Co najważniejsze, ten otwarty ekosystem pozwolił wejść do gry mniejszym graczom. Miniaturyzacja sprawiła, że konstelacja kilkudziesięciu małych satelitów potrafi to samo, co jeden gigantyczny i drogi sprzęt sprzed dekady. I to jest dokładnie ta rynkowa szczelina, w którą dziś, zupełnie bez kompleksów, wchodzą i w której rosną polskie firmy kosmiczne. Rozpychamy się tam, gdzie giganci bywają zbyt ociężali.
