Polscy ojcowie eksploracji kosmosu
Autorem tekstu jest Antoni Zegarski
Praca została wyróżniona nagrodą w konkursie stypendialnym Klubu Astronomicznego Almukantarat w 2023 r.
Kosmos ma swoich pionierów. Wielu zna takie nazwiska jak Gagarin czy Armstrong. Jednak, czy ktoś myśli o ich sukcesach, jako o efekcie pracy wielu innych osób? A czy ktoś pomyślał kiedyś, że żadne z tych nazwisk nie miałoby dziś znaczenia, gdyby nie Polacy? W tym artykule chciałbym przybliżyć historię życia i pracy trzech Polaków, dzięki którym latamy teraz w kosmos.
Kaskada Kopernikańska
Każdy zna postać Mikołaja Kopernika, jednak większość ludzi patrzy na niego jak na kolejnego „wielkiego naukowca”, któremu zawdzięczamy nowy, lepszy opis naszego świata. Niewiele osób jednak wie, jak naprawdę ważne było jego odkrycie i jak ważne skutki przyniosło. Otóż kiedy w 1543 roku dzieło Kopernika De revolutionibus zostało wydane w Norymberdze i opisało fakt, że Ziemia może nie znajdować się w centrum Wszechświata, otworzyło to nową drogę dla wielu myślicieli oraz utworzyło nowy nurt zwany później: „zasadą kopernikańską”. Według tej zasady sytuacja Ziemi niczym nie wyróżnia się we Wszechświecie, więc nie możemy stawiać jej w jego środku.
Kopernikańskie wyobrażenie układu słonecznego z jego manuskryptu De Revolutionibus.
Kilkadziesiąt lat później Galileusz bronił teorii Kopernika i starał się ją pogodzić z ówczesnym nauczaniem Kościoła katolickiego, które miało wpływ na wielu naukowców w tamtych czasach. Aby pogodzić ze sobą naukę i wiarę, utworzył zalążek tak zwanej doktryny dwóch ksiąg. Jedną z nich jest księga przyrody, którą możemy poznawać za pomocą nauki, a druga to Pismo Święte, które opisuje świat nadprzyrodzony oraz Boga.
To z kolei umożliwiło wielu innym naukowcom wysnuć nowe wnioski z dokonanych obserwacji, ponieważ nie mieli oni wewnętrznego konfliktu wiary i nauki. W swojej książce Kopernik. Rewolucje Wojciech Orliński sugeruje, że gdyby nie Kopernik, to obecny rozwój cywilizacyjny byłby opóźniony o ponad 50 lat!* To oznacza, że nie pisałbym teraz o dokonaniach Polaków w eksploracji kosmosu, a co najwyżej o czwartej rocznicy lotu misji Apollo! To najlepiej ukazuje, jak duży był to przełom w myśleniu ludzi.
Galileusz z jego wynalazkiem – lunetą (Justus Sustermans 1636-1640)
Wiele osób posługuje się terminem „Przewrót Kopernikański”, ja osobiście wolę termin „Kaskada Kopernikańska”. Dlaczego? Ponieważ nie doprowadziła ona tylko i wyłącznie do postępu w dziedzinie astronomii, lecz wbrew pozorom wpłynęła głównie na ówczesną myśl filozoficzną, co z kolei odcisnęło jeszcze większe piętno na nauce. A to wszystko dzięki właśnie kaskadowemu efektowi, który rozpoczął się w 1543 roku po wydaniu De revolutionibus. W myśl tego można śmiało powiedzieć, że Kopernik ruszył nie tylko Ziemię, ale także całą naukę w przód.
Europejskie okno na Wszechświat
W XVII wieku sprzęt obserwacyjny był ciężko dostępny. Osoba, która zajmowała się astronomią, musiała najczęściej samemu wykonać przyrządy obserwacyjne oraz urządzić swoje obserwatorium. Zamożny gdańszczanin Jan Heweliusz był przykładem właśnie takiego astronoma. Z zawodu był browarnikiem, lecz prowadził również działalność naukową z zakresu astronomii i inżynierii.
Na dachach trzech swoich kamienic urządził ogromne jak na tamte czasy obserwatorium. Mówiąc obserwatorium, nie mam na myśli tego, z czym kojarzymy je dzisiaj – kopuły z teleskopem w środku. Ówczesne obserwatoria składały się z doskonale wypoziomowanego podłoża, na którym umieszczano drewniane instrumenty do pomiaru położenia gwiazd. Oczywiście czas funkcjonowania gdańskiego obserwatorium to druga połowa XVII wieku, dlatego wyposażono je w wynalezione przez Galileusza lunety. Co ciekawe, Heweliusz wybudował największy w tamtych czasach teleskop o długości ponad 20 metrów! Z kolei jego doskonały wzrok pozwalał mu na uzyskiwanie najlepszych w Europie wyników pomiarów położenia gwiazd przy użyciu urządzeń bez elementów optycznych.
Obserwatorium Jana Heweliusza (ryc. z dzieła Machinae Coelestis 1679)
Heweliusz za swój wkład w rozwój astronomii został włączony do „Royal Society”, dzięki czemu jego obserwatorium zyskało sławę w całej Europie. Różne znakomitości odwiedzały więc tę „mekkę astronomii” i w towarzystwie Heweliusza prowadziły obserwacje. Jedną z takich znakomitości była ówczesna „wschodząca gwiazda nauki”, Sir Halley.
Przyjechał on do Gdańska w celu rozstrzygnięcia sporu o dokładność obserwacji Heweliusza, który posługiwał się starymi metodami określania położenia gwiazd na niebie, nie używając żadnego sprzętu optycznego. Halley prowadził obok Heweliusza obserwacje z użyciem elementów optycznych, a wyniki były na tyle podobne, że metody Heweliusza mogły zostać uznane za równie dokładne. To z kolei dawało mu bezsprzeczną wygraną w tym sporze.
Ilustracja przedstawiająca księżyc wg. Jana Heweliusza (Selenographia 1647)
Choć polski astronom nie miał żadnych „przełomowych” odkryć, to jego naukowa kariera zaowocowała wieloma dziełami, które posunęły astronomię znacznie naprzód. Dziełem takim była Selenographia, która była najlepszym (ówczesnym) opisem księżyca i to właśnie dzięki temu była używana przez naukowców przez wiele lat. Zaś zapiski z badań plam słonecznych wykonane przez Heweliusza używane były nawet w dzisiejszych czasach do ustalenia przyczyn powstania tzw. „Minimum Maundera”, czyli czasu, kiedy na Słońcu pojawiało się znacznie mniej plam słonecznych niż zwykle.
Od pocisku do rakiety
Tak jak opisałem w przypadku dwóch wcześniejszych naukowców, polski wkład w rozwój astronomii oraz nauki ogółem był znaczny. Jednak kto by się spodziewał, że ogromny wkład w rozwój technologii rakietowych będzie miał inżynier artylerii Wojska Polskiego?
W 1650 roku Kazimierz Siemienowicz wydał swoje największe dzieło, które nosi dość niepozorny tytuł: Artis Magnae Artilleriae pars prima, czyli Podręcznik Artyleryjski część pierwsza (druga prawdopodobnie zaginęła), który przez kolejne dwa wieki był uważany za najlepszy w Europie. Jednak nie interesuje nas jego militarne przeznaczenie, a jego wkład w późniejszą eksplorację kosmosu.
Kazimierz Siemienowicz
W swym podręczniku Kazimierz Siemienowicz opisał koncept rakiet (jako pocisków), w tym rakiet wielostopniowych! Były to dokładne opisy ich konstrukcji i sposobu wykonania. Można więc wysnuć hipotezę, że Siemienowicz nie dość, że był pomysłodawcą rakiet, to mógł z nimi eksperymentować, co stawiałoby go jako jednego z pierwszych w Europie, który stworzył działającą rakietę. Jednak brakuje źródeł historycznych, które by to potwierdzały, więc pozostaje nam snuć domysły.
Wiele lat później (w XIX wieku) na kartach historii zapisał się dużo bardziej znany naukowiec Konstanty Ciołkowski, który przygotował niezbędny fizyczny opis ruchu rakiet, uwzględniający ich malejącą masę. Ciołkowski, rosyjski naukowiec polskiego pochodzenia, był początkowym ogniwem łańcucha prowadzącego do powstania pierwszych rakiet, które to z kolei były w pełni zgodne z opisaną przez Siemienowicza technologią.
Ilustracja z podręcznika artyleryjskiego Kazimierza Siemienowicza ukazująca projekty rakiet (Artis Magnae Artilleriae pars prima 1650)
Polacy mieli swój udział w powstaniu pierwszych maszyn, które oderwały się od ziemi i opuściły ziemską atmosferę, bezpośrednio eksplorując przestrzeń kosmiczną. Bez niej ich powstanie byłoby niemożliwe.
Ojcowie eksploracji kosmosu
Wielu z nas zna Galileusza jako odkrywcę księżyców Jowisza i wybitnego wynalazcę, ale czy ktoś pomyślałby, że podstawy do jego badań, które być może były ich inspiracją, zostały stworzone przez polskiego astronoma Mikołaja Kopernika?
Wielu z nas zna Edmunda Halleya jako astronoma, na cześć, którego nazwano słynną kometę. Jednak, czy ktoś pomyślałby, że tak samo ogromny wkład w tę dziedzinę miał żyjący równolegle Jan Heweliusz?
Wielu z nas zna Konstantego Ciołkowskiego, który jako wielki fizyk opisał ruch rakiet wielostopniowych w ziemskim polu grawitacyjnym, co umożliwiło później pierwszy lot Rosjanina w kosmos. Jednak czy ktoś pomyślałby, że podstawy technologii opisanej przez Ciołkowskiego zostały stworzone przez Polaka Kazimierza Siemienowicza?
Niesamowite jest zauważyć, że za każdym kolejnym krokiem ludzkości w kosmosie stoją setki ludzi, w tym dziesiątki wybitnych Polaków. Jednak historia pamięta tych, którzy byli pierwsi. Dlatego właśnie większość z nas zna Mikołaja Kopernika, Jurija Gagarina i Neila Armstronga, ale zapomina o innych wielkich astronomach i inżynierach, bez których żadne ze znanych nam nazwisk z eksploracji kosmosu nie byłoby tak znaczących, jakimi są.
*Orliński W., Kopernik. Rewolucje, s. 411.
Mikołaj Kopernik spoglądający w rozgwieżdżone niebo (Jan Matejko 1873)
Bibliografia:
[1] Orliński W., Kopernik. Rewolucje, Warszawa 2022.
[2] Nowak T., Kazimierz Siemienowicz ok.1600-ok.1651, Warszawa 1969.
[3] „Heweliusz Jan” Internetowa Encyklopedia PWN. URL: https://encyklopedia.pwn.pl/haslo/;3911521 (dostęp 11.04.2023).
[4] „Ciołkowski Konstantin E.” Internetowa Encyklopedia PWN. URL: https://encyklopedia.pwn.pl/haslo/;3886760 (dostęp 11.04.2023).