Polski program rakietowy. Budujemy rakiety, które sięgną kosmosu

SIR (Suborbital Inexpensive Rocket), czyli niedroga rakieta suborbitalna. Tak nazywa się program rozwoju Peruna. Perun – słowiański bóg grzmotów i błyskawic – w XXI wieku ponownie wyrzuca z siebie strumienie ognia. Co więcej, w przeciwieństwie do swoich pradawnych wyobrażeń, tym razem ma konkretną postać budowanej i testowanej w Polsce rakiety.

Współczesny Perun ma niecałe 12 metrów długości i 45 cm średnicy. Po wypełnieniu paliwem waży ponad 900 kg, a jego celem jest podróż poza umowną granicę kosmosu. To wyznaczona na wysokości 100 km nad powierzchnią ziemi linia Kármána.

Perun to rakieta opracowana przez Polską firmę Space Forest, działającą w Pomorskim Parku Naukowo-Technologicznym. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem – a próby wypadają obiecująco – to właśnie napędzany zbudowanym w Polsce silnikiem SF 200 Perun będzie niebawem wyruszał poza granicę kosmosu z 50-kg ładunkiem. Czemu służą takie loty?

Tłumaczy to prezes Space Forest, Robert Magiera: - Nasza rakieta ma być rakietą typowo badawczą, wykonującą pomiary w stanie mikrograwitacji, a więc bardzo niskiego ciążenia, który występuje np. na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Dziś badania na pokładzie podobnych rakiet można przeprowadzić np. w północnej Szwecji (Esrange) i Norwegii (Andoya). Dostęp do tego rodzaju badań jest jednak bardzo kosztowny i trudny.

Polska firma idzie przy tym – choć oczywiście na razie w innej skali – drogą SpaceX. Kosmiczny koncern Elona Muska dokonał rewolucji, obniżając o kilka rzędów wielkości koszty wynoszenia ładunków na orbitę.

Oznacza to nie tylko niższe koszty wielkich programów kosmicznych, ale także udostępnienie przestrzeni kosmicznej milionom zainteresowanych. Wysłanie na orbitę własnego satelity (a zwłaszcza mikro czy nanosatelity) stało się finansowo realne nawet dla niewielkich firm czy uczelni.

Space Forest również chce dokonać branżowego przewrotu, oferując kosmiczne usługi znacznie taniej od konkurentów. Sposób na to także sprawdził się w SpaceX – chodzi o budowę takich rakiet, które będzie można wielokrotnie wykorzystywać, przez co nieodwracalną stratą jest tylko spalane w czasie misji paliwo. Perun właśnie taki ma być – kluczowe elementy rakiety mają być odzyskiwalne, dzięki czemu będzie można wykorzystać je wielokrotnie.

Rozwiązania dla Peruna są testowane za pomocą serii rakiet Bigos. Niedawno przeprowadzony test Bigosa 6 pozwolił na wypróbowanie działania systemu Thrust Vector Control (TVC) – sterowania wektorem ciągu silnika.

To rozwiązanie, dzięki któremu można kontrolować położenie rakiety i przeciwdziałać zakłóceniom powodowanym np. przez podmuch wiatru. Test polegał na starcie rakiety, która została na pozycji startowej odchylona od pionu – dzięki prawidłowemu działaniu TVC Bigos powrócił do właściwej pozycji.

Własną rakietę ILR-33 BURSZTYN o zbliżonym przeznaczeniu rozwija także od kilku lat Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Lotnictwa.

Warto zauważyć, że obecne testy i rozwój rakiet to w gruncie rzeczy próba powtórzenia tego, co już udało się osiągnąć w Polsce w latach 70. za sprawą Zakładu Konstrukcji Specjalnych (Zakład Techniki Rakietowej) z AGH.

Kierowany zespół realizował wówczas program rozwoju polskich rakiet Meteor. Ich przeznaczeniem było badanie ziemskiej atmosfery i zapewnienie dostępu do jej górnych warstw. Dzięki rozrzucaniu przez głowicę rakiet dipoli, których ruch podczas opadania mógł być śledzony przez wojskowe radary, można było sprawdzić kierunek i siłę wiatru na różnych wysokościach.

Programem tym Polska dołączyła do światowej czołówki – zaledwie pięć innych państw było wówczas w stanie prowadzić badania górnych warstw atmosfery. Co więcej, za sprawą testów rakiety Meteor-2, Polska prawdopodobnie dołączyła do państw zdolnych wysyłać obiekty w kosmos. Prawdopodobnie, bo na pewno udało się potwierdzić wysokość 92 km (na tej wysokości zarejestrowano odbicie sygnału radarowego od wyrzuconych z Meteora dipoli), ale rakieta poleciała wyżej.

Niestety, w połowie lat 70. obiecujący program został zakończony. Przyczyny nie są w pełni jasne – obok problemów z finansowaniem dalszych badań wymienia się także naciski polityczne, a także dołączenie Polski do międzynarodowego programu Interkosmos. Efekt był jednak taki, że – po serii obiecujących badań – rozwój polskich rakiet został wstrzymany na niemal 40 lat.

Polskie rakiety to tylko część polskiego udziału w eksploracji kosmosu. Nie sposób pominąć choćby pracy Artura Chmielewskiego, nadzorującego kluczowe misje NASA czy wykorzystania polskiego sprzętu w misjach takich jak Rosetta czy InSight. Dzięki polskim naukowcom możliwe było także m.in. niedawne kalibrowanie kosmicznego teleskopu Jamesa Webba. Do tego prężnie rozwija się polski przemysł kosmiczny.

Od czasu umieszczenia na orbicie pierwszego polskiego satelity PW-Sat minęła zaledwie dekada. Ten czas wystarczył, by w kosmosie pojawiło się znacznie więcej polskich satelitów – PW-Sat 2, Lem czy Światowid.

Polska Agencja Kosmiczna POLSA – początkowo przez wielu komentatorów traktowana z przymrużeniem oka – stała się liczącą instytucją, biorącą na partnerskich warunkach udział choćby w przedsięwzięciach ESA (Europejskiej Agencji Kosmicznej). Udział w kosmicznych misjach mają także polskie firmy, jak choćby Creotech.

Warta uwagi jest także tworzona we współpracy z Polską badawcza konstelacja BRITE, czy komercyjne satelity polsko-fińskiej firmy ICEYE, które obecnie zapewniają Ukraińcom bezcenne usługi podczas walk z Rosją.

W takim kontekście fantastyczna jeszcze kilka lat temu wiadomość o budowie polskich, wojskowych satelitów, które mają zapewnić armii m.in. nowe zdolności rozpoznawcze, wpisuje się w długą drogę, jaką w ciągu zaledwie 10 lat przebył polski sektor kosmiczny. Biorąc pod uwagę tempo jego rozwoju możemy być pewni, że na rakietach Perun czy ILR-33 BURSZTYN z pewnością się nie skończy.