Studencka rakieta w akcji. Stypendysta Fahrenheita o swojej przygodzie z Europejską Agencją Kosmiczną

Kiedy dwa lata temu planując wyjazd na studia opowiadałem kolegom i rodzinie, że będę studiował lotnictwo i kosmonautykę, zwykle byłem pytany o to samo: Czy zostaniesz kiedyś kosmonautą? Zbywając zawsze to pytanie śmiechem, nigdy nie spodziewałem się, że będę częścią misji rakiety badawczej. A z pewnością nie tak szybko, jak to faktycznie się stało.

A
A
Ostatnia aktualizacja: 24 listopada 2017 r.

Logo – Logo Fly a rocket! zostało stworzone przez jednego z uczestników projektu i jest dostępne do upubliczniania przez wszystkich uczestników projektu
Logo – Logo Fly a rocket! zostało stworzone przez jednego z uczestników projektu i jest dostępne do upubliczniania przez wszystkich uczestników projektu
Fot. Joakim Rosenqvist (autor logo)

Zaczęło się od koła naukowego

Na początku należałoby wyjaśnić, jak znalazłem się w tej niezwykłej sytuacji. Od początku studiów byłem zaangażowany w działalność jednego z kół naukowych na mojej uczelni zajmującej się technologiami kosmicznymi (Imperial College Students for Exploration and Development of Space). Byłem uczestnikiem, później także organizatorem, zajęć z modelarstwa rakietowego, od czasu do czasu angażowałem się w wolontariat na rzecz młodzieży związany z projektowaniem kolonizacji planet układu słonecznego w ramach futurystycznej symulacji ekonomicznej.

Pewnego dnia na naszym grupowym czacie pojawiła się wiadomość z linkiem do strony ESA (Europejskiej Agencji Kosmicznej) i dopiskiem „może to kogoś zainteresuje”. Było to ogłoszenie o naborze do pilotażowego programu dla studentów 1. i 2. roku, w którym to wezmą oni udział w przygotowaniu misji badawczej rakiety sondującej we współpracy z Norweskim Centrum Badań Kosmicznych.

Nie zastanawiając się zbyt długo wysłałem swoją aplikację, a po dwóch tygodniach dotarła do mnie odpowiedź zwrotna o przyjęciu do programu wraz z 19 innymi studentami z 19 różnych krajów. Reprezentowanie Polski i Gdańska w tym międzynarodowym towarzystwie było dla mnie szczególnym wyróżnieniem, a perspektywa wizyty w centrum kosmicznym z prawdziwego zdarzenia wyglądała na jedną z najbardziej niezwykłych rzeczy, jakie mogły mnie spotkać w mojej studenckiej przygodzie.

Andøya Space Center, skaliste szczyty widoczne w oddali sięgają ponad 300 metrów nad poziomem morza, wybijając się prosto z oceanicznego brzegu
Andøya Space Center, skaliste szczyty widoczne w oddali sięgają ponad 300 metrów nad poziomem morza, wybijając się prosto z oceanicznego brzegu
Fot. Adam Małagowski

Gdzie mnie wywiało

Trzeba przyznać, że Norweskie Centrum Badań Kosmicznych zlokalizowane jest w bardzo ciekawym i nieoczywistym miejscu. Na dalekiej północy, 300 kilometrów za kołem podbiegunowym, na północnym cyplu najbardziej wysuniętej na północ wyspy Andøya. W archipelagu Westerålen, położonym na północ od Lofotów znajduje się ten niezwykły ośrodek.

Okolice Andøya Space Center
Okolice Andøya Space Center
Fot. Adam Małagowski

Wciśnięty pomiędzy atlantycki brzeg i 300-metrowy skalisty klif kompleks służy badaniom naukowym, operacjom kosmicznym, a także celom edukacyjnym. Przez ostatni tydzień marca 2017r. gościł on także grupę 20 studentów i 3 pracowników ESA w ramach misji Fly a Rocket! (dosł. „wystrzel rakietę”). Pobyt w ośrodku był także wspaniałą okazją do wędrówek po okolicznych górach, oglądania zórz polarnych, a dla odważnych także do kąpieli w oceanie.

Widok z jednego ze szczytów na odległe Góry Skandynawskie i rozległą płaszczyznę obejmującą pozostałą część wyspy Andøya
Widok z jednego ze szczytów na odległe Góry Skandynawskie i rozległą płaszczyznę obejmującą pozostałą część wyspy Andøya
Fot. Adam Małagowski

Pewnie zastanawiacie się, co skłoniło naukowców i inżynierów do wybrania się w tak odległe i mroźne miejsce. Otóż powód jest ten sam, dla którego przyjeżdżają w tamte okolice turyści – zorza polarna (wprawdzie niektórzy przyjeżdżają tam także na „wielorybie safari”). Zorze są przecież niczym innym jak bombardowaniem górnych warstw atmosfery przez wysoce energetyczne cząstki elementarne pochodzące z powierzchni słońca (tzw. wiatr słoneczny). Pole magnetyczne Ziemi jest swoistą tarczą przed atakiem tego promieniowania, które otacza naszą planetę podążając po liniach pola magnetycznego w stronę biegunów magnetycznych. Dlatego też zorze polarne są najczęściej widziane właśnie na dalekiej północy i południu naszego globu.

Wycieczki w te właśnie góry urozmaicały uczestnikom misji Fly a Rocket! pobyt w Norwegii
Wycieczki w te właśnie góry urozmaicały uczestnikom misji Fly a Rocket! pobyt w Norwegii
Fot. Adam Małagowski

Tym, których powyższy opis jeszcze nie zniechęcił do ich oglądania (a może wręcz zachęcił!) polecam udanie się do północnej w Norwegii w miesiącach zimowych, kiedy słońce nie wschodzi wcale i prawdopodobieństwo zobaczenia pięknej zielonej wstęgi na niebie jest bardzo wysokie. W tychże miesiącach w Centrum Kosmicznym Andøya panuje atmosfera wytężonej pracy nad badaniem zórz polarnych, także poprzez wystrzelanie rakiet prosto w centra tych zjawisk.

Cel operacji

W czasie naszej kampanii zajmowaliśmy się kompleksowym przygotowaniem rakiety i stacji telemetrycznej (służącej do odbierania sygnałów z rakiety), aby móc przeprowadzić pomiary w trakcie jej lotu oraz w czasie rzeczywistym otrzymywać dane pomiarowe przy pomocy anteny naziemnej.

Prace nad rakietą trwały 3 dni. Po środku: korpus rakiety wyprodukowany z włókna węglowego, po prawej, metalowa płyta, do której mocowane były sensory
Prace nad rakietą trwały 3 dni. Po środku: korpus rakiety wyprodukowany z włókna węglowego, po prawej, metalowa płyta, do której mocowane były sensory
Fot. Adam Małagowski

Oto część zadań, które były nam powierzone:

• Skonstruowanie modułu sensorów, dzięki którym bylibyśmy w stanie zmierzyć wysokość na jaką wzbije się rakieta oraz jej prędkość obrotową,

• Złożenie rakiety i przygotowanie jej do operacji,

• Zaprogramowanie stacji telemetrycznej i obsługa anteny-odbiornika,

• Symulacje lotu rakiety w celu zbadania odległości i wysokości, na jaką może się wzbić, a także wpływu wiatru bocznego na trajektorię lotu,

• Użycie balonów meteorologicznych do pomiaru prędkości wiatru na różnych wysokościach,

Balon meteorologiczny służył nam do zmierzenia prędkości kierunku wiatru nad ośrodkiem
Balon meteorologiczny służył nam do zmierzenia prędkości kierunku wiatru nad ośrodkiem
Fot. Adam Małagowski

Moim zadaniem było przygotowanie sensora mierzącego temperaturę, a następnie, w czteroosobowej grupie, złożenie modułu pomiarowego i rakiety w całość. Wszystko to było otoczone całą masą różnorakich wykładów, demonstracji naukowych i warsztatów, od najnowszych teorii dotyczących struktury wszechświata, do budowania papierowych rakiet na sprężone powietrze. Byliśmy nawet uczestnikami symulacji misji kosmicznej wcielając się w role kosmonautów!

Końcowe odliczanie

W czwartek rano zatrzymano ruch w przestrzeni powietrznej i na morzu w promieniu kilkunastu kilometrów, abyśmy mogli odbyć nasz eksperyment. Końcowe odliczanie rozpoczęto na 60 minut przed planowanym wystrzałem.

Centrum dowodzenia, z którego wychodzi decyzja o odpaleniu rakiety bądź wstrzymaniu operacji
Centrum dowodzenia, z którego wychodzi decyzja o odpaleniu rakiety bądź wstrzymaniu operacji
Fot. Adam Małagowski

Wszyscy siedzieli na swoich pozycjach, stacja telemetryczna sprawdzała, czy otrzymuje sygnał, kapitan operacji badał dane atmosferyczne, poszczególne jednostki kontrolowały komunikację, naukowa część grupy była w gotowości na stanowiskach, by poddać dane analizie zaraz po ich otrzymaniu. Kamery i aparaty ustawione zostały w najbardziej korzystnych miejscach. Zapanowała ogólna atmosfera podekscytowania - dzień jest słoneczny i wszystko idzie zgodnie z planem.

Aparatura stacji telemetrycznej, której używa się również w projektach naukowych przeprowadzanych w Andøya Space Center
Aparatura stacji telemetrycznej, której używa się również w projektach naukowych przeprowadzanych w Andøya Space Center
Fot. Adam Małagowski

Około 40 minut przed startem otrzymujemy wiadomość, że wiatry na wysokości, na która ma wznieść się nasza rakieta (około 10 km) są zbyt silne, ale 15 minut przed planowanych startem odbędzie się jeszcze jeden pomiar. Potwierdził on nasze podejrzenia i zapadła decyzja, nasza misja jest on hold (czyli „wstrzymana”) . Wiatry dochodzące do 120 km/h wiejące w naszą stronę w wyższych warstwach atmosfery spowodowałyby, że rakieta skierowałaby się w naszym kierunku i potencjalnie mogłaby wlecieć prosto w centrum kosmiczne. Ta sama sytuacja powtórzyła się dnia następnego, więc niestety musieliśmy opuścić ośrodek i udać się w podróż powrotną, podczas gdy nasza rakieta była wciąż uziemiona. Pracownicy centrum obiecali nam jednak, że przy najbliższej sposobności rakieta Volare 1 (tak została przez nas nazwana) wzbije się w powietrze, a my będziemy mieli dostęp do transmisji na żywo i do danych pomiarowych.

Pewnie znalazłoby się wielu pesymistów twierdzących, że misja zakończyła się porażką, rakiety nie udało się wystrzelić, a nasze marzenia pozostały niespełnione. Ja jednak uważam, że sukcesem tej kampanii nie jest samo wystrzelenie rakiety, ale doświadczenie, jakie wspólnie zdobyliśmy i jakim mieliśmy okazję dzielić się na co dzień. W tym kontekście sprawdza się powiedzenie, że nie ważny jest cel, lecz droga, która do niego prowadzi.

Sensory i okablowanie były przygotowane przez uczestników programu
Sensory i okablowanie były przygotowane przez uczestników programu
Fot. Adam Małagowski

Ten program miał na celu danie młodym studentom pierwszego doświadczenia w dziedzinie misji kosmicznych i tym sposobem zachęcenia ich do podejmowania własnych projektów związanych z eksploracją kosmosu. Jeżeli o to chodzi, to ja wróciłem do domu pełen inspiracji, nowych pomysłów i chęci podjęcia nowych wyzwań, i to chyba się liczy.

Rozmyślania nad kubkiem herbaty

Dział Edukacji ESA ma bardzo ważną pozycję w całej strukturze agencji. Kieruje się on podstawową ideą: kształcić młodych ludzi dziś, aby mieć kogo w przyszłości zatrudnić jako inżyniera/naukowca/astronautę. Agencja podejmuje inicjatywy edukacyjne na wiele różnych sposobów i stara się dotrzeć zarówno do najmłodszych uczniów, jak i tych najstarszych studentów.

Młodzi uczniowie budują na przykład małe „satelity” mieszczące się w aluminiowej puszce (tzw. Cansat’y), zrzucane z rakiety na wysokości 1000 metrów przeprowadzają pomiary atmosfery podczas kontrolowanego opadania przy pomocy spadochronu. Studenci uczelni wyższych budują z kolei rakiety (jak ja) lub małe satelity, które faktycznie znajdą się na orbicie okołoziemskiej (tzw. Cubesat’y). Projektują oni również eksperymenty przeprowadzane na rakietach i balonach stratosferycznych (projekty REXUS i BEXUS odpowiednio). Najstarsi studenci mogą napisać prace magisterskie i rozprawy doktorskie w oparciu o badania, które sami przeprowadzą w hipergrawitacji bądź mikrograwitacji.

Piszę o tym dlatego, że udział w kampanii skłonił mnie do refleksji o tym, jak my podchodzimy do szeroko pojętego przemysłu kosmicznego na naszym polskim i gdańskim podwórku. Prawdą jest, że polscy studenci zdobywają międzynarodowe uznanie budując wspaniałe łaziki kosmiczne, polskie drużyny biorą również udział w projektach REXUS i BEXUS. Doczekaliśmy się również naszej Polskiej Agencji Kosmicznej, ulokowanej nigdzie indziej, jak właśnie w Gdańsku! Można powiedzieć, że stawiamy kolejne poważne kroki w kierunku zaangażowania się w eksplorację kosmosu. Zastanawia mnie tylko, dlaczego nie widzę u nas takiego podejścia, z jakim spotkałem się w ESA. Dlaczego starając się rozwinąć nasz rodzimy przemysł kosmiczny i astronomię nie stawiamy na najmłodszych? Dlaczego w mieście – siedzibie Polskiej Agencji Kosmicznej nie widzę zbyt wielu entuzjastycznych grup młodzieży budujących swoje rakiety, satelity, balony?

Czy nie najlepiej byłoby postawić na młodzież, aby mogli oni potem pracować w przyszłości jako kosmiczni inżynierowie, naukowcy, lekarze, prawnicy (istnieją prawnicy zajmujący się prawem kosmicznym!)?

Dni Nauki w Centrum Hewelianum, temat zajęć: „Jak zbudować własną rakietę kosmiczną, czyli poradnik dla początkujących”.
Dni Nauki w Centrum Hewelianum, temat zajęć: „Jak zbudować własną rakietę kosmiczną, czyli poradnik dla początkujących”.
Fot. Adam Małagowski

Swego czasu miałem przyjemność opowiadać o swoich doświadczeniach związanych z rakietami grupie młodzieży podczas Dni Nauki w Centrum Hewelianum. Zaskoczyło mnie, że o możliwościach, jakie daje nam członkostwo w ESA, dowiedzieli się dopiero ode mnie. Mam nadzieję, że to podejście będzie się powoli zmieniać, że dostrzeżemy w kosmosie sposób na zainspirowanie młodych nauką, a także sposób na biznes, bo ostatnie wydarzenia pokazują, że w technologiach kosmicznych drzemie wielki ekonomiczny potencjał. Na Politechnice Gdańskiej już powstał kierunek studiów Technologie Kosmiczne i Satelitarne, a studenci tejże uczelni od 2 lat zajmują się projektami związanymi z balonami stratosferycznymi. I oby tak dalej!

Dla zainteresowanych kosmosem

Mam nadzieję, że tym wpisem udało mi się zachęcić Ciebie, drogi czytelniku, do zainteresowania się eksploracją kosmosu. Jeżeli tak, zachęcam do skontaktowania się ze mną, bądź odwiedzenia poniższych stron internetowych:

http://simle.pl/ - Zespół studentów Politechniki Gdańskiej, zajmujący się między innymi systemami dla balonów stratosferycznych.

https://bulma.pw.edu.pl/ - Zespół studentów Politechniki Warszawskiej, który w 2016 roku w ramach projektu BEXUS pozyskiwał mikrometeory z wyższych warstw atmosfery.

http://dream-rexus.pl/dream-in-a-nutshell/ - Zespół studentów Politechniki Wrocławskiej, który w marcu 2017 przetestował swoją suborbitalną wiertarkę na pokładzie rakiety wystrzelonej w ramach projektu REXUS.

http://www.esa.int/Education - Strona Wydziału Edukacji Europejskiej Agencji Kosmicznej

https://www.facebook.com/FlyaRocketESA/?fref=ts – Fanpage misji Fly a Rocket!, w której uczestniczyłem.

Linki do portali społecznościowych

https://www.facebook.com/FlyaRocketESA/photos/a.148762332309781.1073741827.148757142310300/176122716240409/?type=1&theater – zdjęcie wszystkich uczestników programu na Fanpage’u Fly a Rocket!

https://www.facebook.com/FlyaRocketESA/photos/rpp.148757142310300/171720213347326/?type=3&theater – oglądając zorzę polarną podczas jednej z bezchmurnych nocy, również Fanpage Fly a Rocket!

https://www.facebook.com/FlyaRocketESA/photos/a.154436708409010.1073741828.148757142310300/171048010081213/?type=3&theater – zabawa w astronautów, również Fanpage Fly a Rocket!

https://www.facebook.com/ESAEducation/posts/1543229209022174 - wzmianka o nas na oficjalniej stronie ESA Education na Facebooku

https://twitter.com/ESA__Education/status/847360566771318786 - wpis o nas tuż przed planowaną operacją na Twitterze

Adam Małagowski
Adam Małagowski
Fot. Adam Małagowski

Adam Małagowski

***