Polacy na drodze do gwiazd

Autorem tekstu jest Michał Mrzyk

Praca została wyróżniona nagrodą w konkursie stypendialnym Klubu Astronomicznego Almukantarat w 2024 r. w kategorii III – uczniowie kończący w roku szkolnym 2023/2024 drugą lub trzecią klasę liceum, drugą, trzecią lub czwartą klasę technikum albo drugą, lub trzecią klasę branżowej szkoły I stopnia.

Od zarania dziejów Polacy uchodzili za pracowity, inteligentny oraz utalentowany naród, szczególnie w inżynierii, ale również w wielu dziedzinach naukowych. Niestety zazwyczaj ich dokonania nie są kojarzone z krajem ojczystym, gdyż ze względu na zawirowania polityczne i ogólnie niestabilność kraju w czasach nowożytnych nie wykształcił się żaden wpływowy uniwersytet. Dlatego najczęściej młodzi, rezolutni Polacy wyjeżdżali za granicę, szukając spełnienia intelektualnego, trend ten dotrwał do czasów współczesnych.

Wyjątkowy polski wkład można zauważyć w astronomii za sprawą Mikołaja Kopernika, Jana Heweliusza, czy też Aleksandra Wolszczana. Jednakże w rozwoju rakiet oraz misji kosmicznych już od samych początków aż po dzień dzisiejszy niezaprzeczalny jest udział naszych rodaków.

Już od samego początku

Na początku XVII wieku w rodzinie szlacheckiej urodził się Kazimierz Siemienowicz, który już od dzieciństwa interesował się artylerią. Po studiach w Wiedniu dołączył do grona najznamienitszych ekspertów w tej dziedzinie. Służył w wielu armiach europejskich, a gdy Polska stanęła przed widmem wojny z Imperium Osmańskim, został doradcą dowódcy korpusów artyleryjskich, odznaczając się skutecznością i wielkim talentem.

Znacznie wyprzedzał swoją epokę, nie był przywiązany do ówczesnej technologii. W swojej karierze naukowej charakteryzował się jako projektant innowacyjnych, ale często niemożliwych do wprowadzenia pomysłów. Szczególnie skupił się na rakietach. Niektóre z jego pomysłów używane są współcześnie. W najważniejszym dziele Artis Magnae Artilleriae pars prima (Wielkiej sztuki artylerii część pierwsza), która przez 200 lat było podstawowym podręcznikiem artylerii, umieścił projekt rakiety wielostopniowej, czyli takiej, która posiada kilka silników ustawionych jeden nad drugim. Po wyczerpaniu paliwa przypadającego na pierwszy silnik następuje jego odłączenie, po którym odpala się następny. Wymaga to bardziej skomplikowanej konstrukcji, jednak osiąga większe odległości. Współcześnie każda rakieta kosmiczna zawiera kilka stopni.

Nawigator kosmicznych tras

Lot kosmiczny poza techniką wymaga skomplikowanych obliczeń, bez których cała reszta nie działa. Ponadto muszą być bardzo dokładne, gdyż mały błąd na przestrzeni tysięcy kilometrów może mieć katastrofalne znaczenie.

W 1905 w łódzkiej żydowskiej rodzinie urodził się Ary Sternfeld. Początkowo studiował na Uniwersytecie Jagiellońskim, jednak edukację ukończył we Francji. W latach 30-tych opublikował „Wstęp do kosmonautyki”. Przedstawione w tym dziele idee w tych czasach nie były możliwe do realizacji, dopiero parę dekad później jego praca mogła posłużyć jako prekursor misji kosmicznych.

Przed wojną przeprowadził się do Moskwy i rozpoczął pracę naukową, która w latach 50-tych doprowadziła do wysłania pierwszego sztucznego satelity. Od władz ZSRR został wyznaczony do założenia sekcji kosmonautycznej przy Centralnym Aeroklubie im. Czkałowa, która stała się źródłem kadry dla przyszłych badań kosmosu. Jednak największe zasługi ma za wykonanie skomplikowanych i dokładnych obliczeń jeszcze w czasach, gdy lot kosmiczny był realistycznym marzeniem.

Ćwierć wieku przed wystrzeleniem pierwszego Sputnika wyznaczył stabilne orbity okołoziemskie, na których umieszczone są dzisiejsze satelity. Ponadto w późniejszych czasach zajął się międzyplanetarnymi trasami statków kosmicznych oraz ich optymalizacją pod względem zużycia paliwa. W lotach kosmicznych jednym z największych ograniczeń jest jego ilość, ponieważ każdy dodatkowy zbiornik znacznie zwiększa masę rakiety, a to wymaga większej mocy i więcej paliwa. Po komputerowym obliczeniach okazało się, że błędy wynosiły mniej niż 1%. Pomimo faktu pracowania przez większość kariery ze Sowietami to można uznać Sternfelda za jednego z największych pionierów kosmonautyki, którego praca miała ogromne znaczenie na początku wyścigu kosmicznego.

Przejażdżka po księżycu

Z programu Apollo, którego celem było wyniesienie człowieka na Księżyc, najbardziej znanymi misjami są Apollo 11 za sprawą pierwszego człowieka na innym ciele niebieskim oraz Apollo 13, przez awarię, a następnie udany powrót wszystkich astronautów na Ziemię. Podczas całej kampanii odkryto wiele cudów ówczesnej techniki. Jednym z nich jest pojazd kołowy używany przez astronautów do poruszania się po powierzchni Księżyca o nazwie Lunar Roving Vehicle (LRV), można to określić księżycowym samochodem osobowym.

Kluczową osobą w tym projekcie był Mieczysław Bekker. Urodził się w Strzyżowie na Lubelszczyźnie w 1905 roku. Ukończył wydział mechaniczny Politechniki Warszawskiej i niedługo później został zatrudniony przy badaniach i konstrukcji wojskowych samochodów terenowych. W przedwojennej Polsce kilkukrotnie zmieniał pracę, ale ciągle związany był z wojskiem.

Po kampanii wrześniowej wyjechał do Kanady a później do Stanów Zjednoczonych. W latach 50 został profesorem na Uniwersytecie w Michigan i przyjął propozycję objęcia stanowiska dyrektora Instytutu Badań koncernu General Motors. NASA w 1961 ogłosiła konkurs na pojazd księżycowy, który zostanie użyty w programie Apollo. Ze względu na ogromne doświadczenie w konstrukcji pojazdów terenowych został kierownikiem zespołu konstruktorów, który wygrał. Bekker był autorem całości nowatorskich rozwiązań zapewniających poruszanie się łazika po Księżycu. Pojazd został wyprodukowany przez General Motors we współpracy z Boeingiem i był używany podczas trzech ostatnich misji Apollo.

Celem łazika było ułatwienie astronautom przemieszczania się, ponieważ chodzenie w skafandrze i przy sześciokrotnie mniejszej grawitacji jest wolne. Gigantycznym problemem była jak najniższa masa pojazdu oraz możliwość jego złożenia, aby mógł się zmieścić w ograniczonej przestrzeni lądownika. Astronauci nie mogli mieć też problemów z jego rozłożeniem, a przy tym musiał zachować wydajny napęd i zawieszenie, ponieważ powierzchnia Księżyca nie jest równa. Pokryta jest pyłem, a często jest usiana dziurami i kamieniami. Konstruktorom udało się osiągnąć złoty środek, używając niekonwencjonalnych rozwiązań, przykładowo opony nie były napełniane powietrzem, a zrobione zostały z drutu fortepianowego. „Księżycowy samochód” osiągał prędkość do 13 km/h i zasięg około 90 km co pozwoliło zebrać znacznie więcej próbek skał oraz zbadać większą powierzchnię.

Za granicą wielki, w kraju nieznany

W poszukiwaniu kariery młodzi ludzie często szukają szczęścia za granicą, dlatego zazwyczaj ich osiągnięcia nie są kojarzone z Polską, a w kraju nie są wspominani. Jednym z nich jest Alexander Nawrocki. Po ukończeniu studiów na Politechnice Łódzkiej w latach 70-tych wyjechał do Francji, gdzie znalazł ofertę pracy w Kanadzie.

Po sukcesach zawodowych został zatrudniony w formującej się Kanadyjskiej Agencji Kosmicznej, która ściśle współpracuje z NASA. Podczas projektowania robotycznego ramienia dla Międzynarodowej Stacji Kosmicznej służył jako łącznik pomiędzy obiema organizacjami. Uczestniczył w odwołanym, na rzecz ISS, projekcie stacji kosmicznej Freedom, po czym na stałe zadomowił się w USA.

Przyjął ofertę pracy jako specjalista od robotyki. Podczas swojej kariery kierował kontrolą lotów w Houston, zarządzając startami kilku misji. Jego najwyższym tytułem w agencji jest główny inżynier ds. robotyki. Jako pierwszy Polak osiągnął tak wysokie stanowisko. Ponadto był jednym ze współtwórców języka programowania JAVA oraz prowadzi firmy wspierające start-upy.

Polacy posiadają wiele osiągnięć w wielu dziedzinach nauki, dlatego warto pokazywać i nagłaśniać ich sukcesy. Szczególnie w erze globalizacji powinniśmy być z nich dumni. Europa dąży do jedności i równoczesnej współpracy wielu narodów. By móc w pełni wykorzystać swój potencjał, kariery naukowe oraz inżynieryjne polscy naukowcy realizują w bardziej rozwiniętych krajach Europy Zachodniej.

Dla polskiej astronautyki przełomowym momentem było wstąpienie do Europejskiej Agencji Kosmicznej, a pędu dodało wstąpienie Sławosza Uznańskiego do składu astronautów. Zespoły z naszego kraju zdobywały wysokie miejsca w międzynarodowych konkursach na przykład CanSat lub Explory. Ponadto wciąż powstają nowe firmy z sektora kosmicznego, więc w następnych latach zapewne nie raz będziemy słyszeć o Polakach zaangażowanych w projekty astronautyczne.

Bibliografia:

[1] Nowak Tadeusz. Kazimierz Siemienowicz, Ok. 1600-Ok. 1651. Warszawa, MON, 1969
[2] Siemienowicz Kazimierz. Artis Magnae Artilleriae Pars Prima. Warszawa, MON, 1963
[3] Patek Artur. Mówiono o nim, że wyprzedził swoją epokę. Ary Abramowicz Sternfeld. Kraków, Uniwersytet Jagielloński, 2007
[4] Kwiecińska-Utkin Anna. Polskie ślady na Księżycu. Młody Technik, 28.08.2006, zarchiwizowano (2016): https://web.archive.org/web/20160303221122/http://portalwiedzy.onet.pl/0,3920,1355052,czasopisma.html
[5] astronautix.com. Encyclopedia Astronautica Apollo LRV. Zarchiwizowano (2016):
https://web.archive.org/web/20160310051501/http://www.astronautix.com/craft/apololrv.htm
[6] Kawecki, Maciej. „Nieznana Historia Genialnego Inżyniera Z Polski. Zmienił to Jak Badamy Kosmos | Alexander Nawrocki”, www.youtube.com, 22.10.2023, youtu.be/EADK0dh80Pg, Dostęp 5.04.2024