Choć w niedalekich planach jest ponowne załogowe lądowanie na Księżycu i inne trudne misje, rakiety nadal zawodzą i to nierzadko. „Problemy wieku dziecięcego” to jednak naturalny etap rozwoju i trzeba się z tym liczyć – twierdzi dr Jakub Ryzenko z Centrum Badań Kosmicznych PAN w rozmowie z Markiem Mataczem.
Jego zdaniem dopiero przy masowych startach można będzie liczyć na bezpieczeństwo podobne, jak w dzisiejszych podróżach lotniczych
Dr Jakub Ryzenko jest specjalistą w zakresie polityki kosmicznej, współpracy międzynarodowej w działalności kosmicznej oraz wykorzystania technik satelitarnych i dronów w obszarze bezpieczeństwa. Pełnił m.in. funkcję szefa Polskiego Biura ds. Przestrzeni Kosmicznej oraz doradcy Ministerstwa Gospodarki w obszarze polityki kosmicznej. Obecnie jest szefem Centrum Informacji Kryzysowej Centrum Badań Kosmicznych PAN w Warszawie.
Kosmiczne mocarstwa mówią o podboju Księżyca, załogowych lotach na Marsa i w daleką przestrzeń, tymczasem niedawno firma Virgin Orbit nie zdołała wynieść satelity na orbitę, misja Artemis 1 była kilkakrotnie przekładana, Starship firmy SpaceX w czasie testów eksplodował. To tylko kilka przykładów licznych kłopotów. Czy można więc mówić o wyruszaniu w kosmos – na Księżyc i dalej?
Myślę że tak, ponieważ problemy wieku dziecięcego to naturalna część rozwoju każdego obszaru technologicznego. Budujemy rakiety coraz bardziej zaawansowane, coraz efektywniejsze kosztowo, co wymaga eksperymentowania. Z tym natomiast wiąże się ryzyko katastrof. Dążymy do tego, aby jak najrzadziej ginęli w nich ludzie, choć jak wiemy, także to się zdarza. Relatywnie niedawno Virgin Galactic wpisało się w tę smutną historię.
Trzeba zdawać sobie sprawę, jak skomplikowana jest kosmiczna rakieta. W bardzo dużym uproszczeniu można wytłumaczyć to tak, że samochód składa się z kilkunastu tysięcy elementów, samolot – z kilkuset tysięcy, a rakieta – od kilku do kilkunastu milionów. To system zawodny z natury rzeczy. Właściwie to nie pytamy, czy się coś zepsuje, ale co i kiedy. Stosuje się więc zasadę redundancji (zdublowanie krytycznych elementów systemu) oraz opracowuje procedury na wypadek awarii – tak, aby niewielkie awarie nie miały wpływu na powodzenie misji, a nawet te duże pozwoliły bezpiecznie powrócić ludziom na Ziemię.
O jakich prawdopodobieństwach mówimy?
Dla przykładu, w przypadku lotów komercyjnych statków na Międzynarodową Stację Kosmiczną ryzyko utraty załogi musi być niższe niż 1 do 270. Podobnego poziomu oczekiwano od wahadłowców, jednak pamiętajmy, że przy 135 lotach nastąpiły dwie katastrofy. To duża różnica. Zastanówmy się, co by było, gdyby takie samo ryzyko wiązało się z podróżami samolotami. Każdego dnia odbywa się ok. 100 tys. lotów. Oznaczałoby to prawie 400 lotniczych katastrof dziennie! Ryzyko w działalności kosmicznej może się naprawdę istotnie zmniejszyć dopiero po osiągnięciu masowych regularnych lotów, tak jak ma to miejsce w lotnictwie cywilnym.
Jednak po kilkudziesięciu latach od pierwszego lotu podróże samolotami stały się normą. Loty kosmiczne, nawet te załogowe, także rozwijają się już ponad pół wieku. Nie powinniśmy się więc spodziewać podobnego postępu?
Sektor kosmiczny cały czas nie rozwija się z taką samą intensywnością. Poza tym transport samolotowy stał się bezpieczny dopiero w latach 70., 80., czyli po ok. 20 latach funkcjonowania. Wcześniej miało miejsce niemało katastrof. Nie umiem odpowiedzieć na pytanie, czy za 20-30 lat rakiety staną się równie bezpieczne, jak dzisiejsze samoloty i czy cały czas będziemy używać rakiet na paliwo chemiczne. Z pewnością, dopóki rocznie będzie się odbywało od kilkudziesięciu do kilkuset startów, ryzyko będzie wysokie. Nadal więc będziemy świadkami awarii, gdy jakaś rakieta nie doleci na miejsce, czy – oby zdarzało się to jak najrzadziej – zginą ludzie.
Tymczasem w kosmos latają już prywatne firmy, a nawet turyści. Nie za wcześnie?
Prędzej czy później dojdzie do jakiejś katastrofy. Czy to będzie komercyjny lot z załogą, na przykład na Międzynarodową Stację Kosmiczną, czy lot turystyczny, zginą ludzie. Niestety, koszt mierzony ludzką krwią zawsze towarzyszył rozwojowi cywilizacji. Podobnie akceptujemy wypadki np. w sportach ekstremalnych, w których śmiertelność może być nawet wyższa. Astronauci mają świadomość ryzyka. Kluczowe będzie, jak zareaguje rynek na ewentualną katastrofę, czy to prywatnego statku z profesjonalnymi astronautami czy z turystami.
Wspomniał pan o tym, że w przyszłości mogą się pojawić inne rozwiązania niż typowe rakiety z chemicznym paliwem. Czy na horyzoncie widać jakieś pomysły, które mogłyby zastąpić tę technologię? Mówi się np. o odrzutowo-rakietowych samolotach kosmicznych.
Kosmiczny samolot czy wahadłowiec nadal opiera się na paliwie chemicznym, choć mamy tu do czynienia z inną filozofią lotu. Na przykład wahadłowce, które były niezwykle uniwersalnymi maszynami, odeszły do lamusa ze względu na koszty ich eksploatacji.
Jestem ogromnym zwolennikiem poszukiwania nowych podejść. Wydaje się, że ograniczenia paliwa chemicznego to jeden z głównych hamulców eksploracji przestrzeni kosmicznej. Wielokrotne użycie części rakiet, jak to robi np. SpaceX, to jakiś sposób na poprawę, ale nie jest to jeszcze przełom. Na dziś nie widać wielu pomysłów, które mogłyby wprowadzić dramatyczną zmianę. Pojawiła się koncepcja wystrzeliwania na orbitę obiektów wcześniej rozpędzonych w dużej wirówce. Cały czas prowadzone są też dyskusje na temat kosmicznej windy, ale jej ewentualna realizacja wydaje się odległa.
Jakby pan, na podstawie tego, co można dzisiaj zaobserwować, przewidywał rozwój lotów kosmicznych w ciągu, powiedzmy, dekady. Czy może pewien przełom nastąpi po wprowadzeniu Starshipa firmy SpaceX?
To chyba jedyny potencjalny czarny koń, którego można teraz dostrzec, ale trudno przesądzić teraz, czy okaże się nim rzeczywiście. Gdyby spełniły się oczekiwania jego twórców, zarówno w sferze technicznej, jak i biznesowej, mógłby to być czynnik prowadzący do zmiany. Jednak wydaje się, że już w tym momencie sama masowość lotów kosmicznych (na przykład liczba satelitów komunikacyjnych liczona jest już w tysiącach) i wielkość tego rynku może spowodować, że powoli ruszymy drogą, która będzie przypominała rozwój lotnictwa cywilnego. Liczba wykonywanych operacji i wielkość rynku spowodują wtedy, że opłacalne stanie się inwestowanie w rozwiązania tańsze na poziomie eksploatacji i być może bardziej niezawodne.
