Po niemal pół wieku przerwy ludzkość znów leci na Księżyc. Tylko po co? Tym razem ma nie skończyć się na wbiciu flagi.
fot/wp.pl
Wracamy na Księżyc w 2024 roku – ogłosiła NASA niemal w 50. rocznicę lądowania Apollo 11 na Srebrnym Globie.
Dekadę temu amerykańska agencja kosmiczna wydawała się nieruchawym, przerośniętym molochem, skupionym na cięciu kosztów, eksploatacji stacji orbitalnej i wysyłaniu mało ekscytujących sond kosmicznych.
A potem zdarzyła się Rosetta. I seria spektakularnych sukcesów misji bezzałogowych na Marsa. A za loty w kosmos, który znowu rozpala wyobraźnię, wzięli się nerd-celebryci w rodzaju Elona Muska i Richarda Bransona. A NASA przypomniała sobie o swoim największym sukcesie i zapragnęła go powtórzyć.
- Jeśli chcesz zbudować statek, nie gromadź ludzi, by zbierali drewno i rozdzielali obowiązki, ale wzbudź w nich tęsknotę za rozległym i niekończącym się morzem. - powiedział przed laty autor "Małego księcia", Antoine de Saint-Exupéry. NASA wzięła sobie te słowa do serca.
Dziś agencja znów ekscytuje i podczas transmitowanych na żywo, ważnych wydarzeń (jak zaćmienie Słońca) czy startów rakiet gromadzi przed ekranami tłumy.
fot/Stratolaunch / Scaled Composites Stratolaunch - największy samolot świata to latająca, kosmiczna platforma startowa
Podobnie działa założona przez Elona Muska SpaceX, a także liczne mniejsze firmy, skupione na przestrzeni kosmicznej. Najbogatszy człowiek świata - Jeff Bezos - finansuje Blue Origin, która wydaje się z powodzeniem podążać drogą wyznaczoną przez SpaceX i niebawem będzie zdolna do komercyjnych lotów w kosmos. Richard Branson i jego Virgin Galactic stawiają na kosmiczną turystykę.
Firmy takie jak Planetary Resources czy Deep Space Industries skupiają się na przyszłej eksploatacji surowców, a co ambitniejsze uczelnie - również w Polsce - wysyłają własne satelity i tworzą coraz doskonalsze projekty kosmicznych łazików.
Ale, przynajmniej na razie, tylko NASA ma w rękach wszystkie elementy kosmicznych puzzli. Pozostaje tylko je ułożyć.
Rakieta jak niszczyciel
110 metrów długości i masa sięgająca 3 tys. ton. Rakieta Saturn V wraz z umieszczonym na jej szczycie niewielkim modułem księżycowym pod względem gabarytów i masy przypominała duże niszczyciele z czasów II wojny światowej.
fot/NASA / Archiwalne zdjęcie startu rakiety Saturn - misja Apollo 4
Ale niszczyciele nie latają. A Saturn poleciał. Poza misjami testowymi, podczas programu Apollo zabrał 18 astronautów w bardzo długą podróż. 12 z nich stanęło na Księżycu, a wszyscy - mimo pewnych problemów - bezpiecznie wrócili na Ziemię. Ta garstka wybrańców była od reszty ludzkości dalej, niż ktokolwiek inny.
Wszystkie lądowania miały miejsce w latach 1969 – 1972. Od tamtego czasu Księżyca nie odwiedził żaden człowiek. Teraz, po Apollu, kolejnych ludzi ma wysłać na jedynego satelitę Ziemi jego boska siostra Artemida. Nowy program NASA nazywa się bowiem Arthemis.
Nowy wyścig kosmiczny
Publikacja NASA, choć udostępniona przez Agencję Kosmiczną, to coś więcej niż interesujący program naukowy. Jest przede wszystkim deklaracją woli polityków. Amerykański wiceprezydent Mike Pence stwierdził wprost: - Jesteśmy dziś w trakcie wyścigu kosmicznego, tak jak w latach 60.
A z rządowymi agencjami bywa tak, że jeśli mają rządowe poparcie i pieniądze, to ich szanse na osiągnięcie celów znacznie rosną. Słowa Pence’a sygnalizują, że NASA takie wsparcie dostanie.
Trudno o lepsze podsumowanie wszelkich rozważań o cel i sens załogowych misji na Księżyc. Dlaczego tam lecimy?
Bo możemy.
Program Apollo na dziesięciolecia ustalił kosmiczną hegemonię, której przez długi czas nikt nie próbował - i nie bardzo miał możliwość - podważać.
Kosmiczne puzzle
Dzisiaj podważa ją, kto tylko może. Kosmicznych aspiracji nie kryją Chiny czy Indie. Wspomnienia dawnej potęgi przywołuje Rosja, która po okresie zastoju rozpoczęła przed rokiem ambitny plan budowy nowej, superciężkiej rakiety nośnej Jenisej.
Własny łazik księżycowy wysyła Izrael i choć zalicza spektakularną klapę, ogłasza wielki sukces. Jeszcze kilka lat temu różni fantaści prześcigali się w wizjach kolonizacji Marsa, ale faktyczna rywalizacja toczy się tu i teraz nie Czerwoną Planetę, ale o jedynego naturalnego satelitę Ziemi.
grafika/Space / Jedna z licznych, ale odległych wizji marsjańskiej kolonii
W tle zmagań o prestiż i uznanie całego świata jest coś bardzo konkretnego: kosmiczne surowce. Kto je zdobędzie, będzie nowym hegemonem. Albo starym, który wzmocni swoją pozycję, temperując ambicje pretendentów.
O ich szansach mówi dr Aleksandra Bukała, dyrektor zarządzająca Creotech Instruments i członek zarządu Związku Pracodawców Sektora Kosmicznego: - Kosmos jest nieprzewidywalną i młodą branżą. Amerykanie od samego początku inwestują – i to inwestują w sposób mądry i przemyślany – znaczne środki, budując swoją pozycję hegemona. Mimo tego nie upierałbym się, że tej hegemonii nikt nigdy nie złamie. Niestety, trudniej odpowiedzieć na pytanie, kto to będzie.
Czy zatem Amerykanie utracą swój kosmiczny prymat?
- Wydaje mi się, że Chiny czy Indie, o ile zachowają konsekwencję w przeznaczaniu środków na program kosmiczny, są w stanie zbudować bazę na Księżycu. Z technicznego punktu widzenia budowa takiej bazy jest bardzo złożonym przedsięwzięciem, ale nie niemożliwym. Jest to bardziej kwestia czasu i pieniędzy, niż rozważań, czy w ogóle się da. Tym bardziej, że nie wymaga to jakiejś unikalnej, wyjątkowej wiedzy, która byłaby dostępna wyłącznie dla Amerykanów. - mówi dr Bukała.
Nic dziwnego, że program Artemida zakłada solidne przyspieszenie. Wszystkiego.
wizualizacja/NASA Space Flight / Przy rakiecie SLS Falcon Heavy wygląda jak zabawka
Środek transportu
Kluczowa kwestia to środek transportu. Jest nim ciężka rakieta nośna SLS. To gigantyczna, projektowana od 2011 roku rakieta, która ma otworzyć nowy rozdział w eksploracji kosmosu.
Jej udźwig – w zależności od wersji – ma wynosić do 70 do 130 ton (w przypadku lotów na niską orbitę). To właśnie SLS ma zabrać ludzi na Księżyc, a w przyszłości umożliwić wyprawę na Marsa.
- SLS zabierze nas z powrotem na Księżyc i poza niego, do pasa asteroid i na Marsa, dalej niż kiedykolwiek byliśmy – zapowiada inżynier Dawn Stanley, pracująca nad rakietą w Ośrodku Lotów Kosmicznych Marshalla w Huntsville.
Statek kosmiczny
Drugim puzzlem, koniecznym do załogowej misji, jest statek kosmiczny - niewielka, podtrzymująca życie kapsuła dla astronautów? W przypadku programu Artemida jest to Orion – pozostałość po poprzednim, przerwanym programie księżycowym o nazwie Constellation. Program zakończono, ale statek, zapowiadający się na udaną konstrukcję, pozostał.
Pod względem założeń Orion przypomina moduł załogowy programu Apollo. Jest jednak od niego większy i pozwala załodze na dłuższe przebywanie w przestrzeni kosmicznej. Ma zapewniać możliwość realizacji nawet 21-dniowych misji.
Co istotne, Orion będzie mógł pełnić wiele ról – poza transportem ludzi może być wykorzystany w roli statku zaopatrzeniowego.
Księżycowa stacja orbitalna
Kolejnym elementem misji jest załogowa stacja księżycowa Gateway. Obrazowo można nazwać ją bramą do Księżyca. Umieszczona na jego orbicie będzie stanowić przystanek w drodze na Srebrny Glob, a zarazem punkt przesiadkowy i zaplecze księżycowych misji.
Dla programu Arthemis Gateway będzie pełniła rolę modułu dowodzenia, w którym trzeci członek misji oczekiwał na powrót dwóch pozostałych, by odlecieć na Ziemię. W przeciwieństwie do niego stacja Gateway nigdzie nie odleci - pozostanie na orbicie księżyca w roli stałej bazy kosmicznej.
grafika/Wikimedia Commons / Wizualizacja stacji kosmicznej Gateway
Docelowo Gateway, choć znacznie mniejsza od ISS, ma zastąpić Międzynarodową Stację kosmiczną. Na jej pokładzie będzie stale przebywać rotująca, 4-osobowa załoga.
Gateway stanie się – poza obsługą misji księżycowych – platformą startową dla kolejnych, dalszych misji kosmicznych co podkreślił William Gerstenmaier – dyrektor ds. operacji i misji załogowych NASA. Stała baza na orbicie księżyca będzie filarem kolejnej, o nazwie Deep Space Transport.
Ta, zbudowana w całości na księżycowej orbicie, ma posłużyć do eksploracji Marsa. Po zmontowaniu i dostarczeniu zapasów paliwa Deep Space Transport wyruszy w kierunku Czerwonej Planety bez potrzeby – jak w przypadku misji startujących z Ziemi – tracenia ogromnych ilości paliwa na ucieczkę z macierzystej planety.
Lądownik
Ostatnim elementem układanki jest lądownik księżycowy wielokrotnego użytku, zapewniający komunikację pomiędzy stacją Gateway a powierzchnią Srebrnego Globu.
Do niedawna wydawało się, że będzie to Blue Moon. To lądownik opracowany przez Blue Origin – prywatną firmę należącą do Jeffa Bezosa.
Obecnie nie jest to oczywiste. Pod uwagę brany jest także Lockheed Martin Lunar Lander, bazujący na statku kosmicznym Orion. To ambitna konstrukcja, przewidziana jako ładunek rakiety SLS. Przy wadze 22 ton i 14 metrach wysokości, lądownik ma utrzymać przy życiu 4-osobową załogę przez dwa tygodnie. Co istotne, jego projekt od początku zakłada możliwość dostarczenia na powierzchnię Księżyca ładunku o masie sięgającej tony.
Lecimy, ale po co?
Ambitne plany i odległe wizje eksploracji kosmosu nie powinny przysłaniać kluczowego pytania: po co to wszystko? Warto w tym miejscu cofnąć się do programu Apollo. Jego rozwój i prace przygotowawcze pchnęły do przodu świat technologii i amerykańską gospodarkę, ale czy na pewno był konieczny?
W gruncie rzeczy wszystko to, co na powierzchni Księżyca zrobili ludzie, równie dobrze mogły zrobić maszyny. No, może poza rozegraniem partyjki golfa i efektownymi skokami.
Nie jest sekretem, że księżycowy wyścig miał przed laty przede wszystkim wymiar prestiżowy. Był pokazem siły i możliwości. Jego naukowy aspekt – choć istotny – pozostawał w tle.
fot/NASA / Podczas kolejnych misji księżycowych nie skończy się na wbiciu flagi
Program Artemida na pozór wydaje się powtarzać dawne założenia i wpisywać w politykę aktualnego mieszkańca Białego Domu. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, pierwszy od ponad półwiecza załogowy lot na Księżyc wypadnie jeszcze przed końcem prawdopodobnej, drugiej kadencji Donalda Trumpa. Ale choć symbole są ważne, nie tylko o splendor tu chodzi.
Nieograniczona energia
Artemida jest wstępem do dalszych planów. Amerykanie zakładają budowę na Księżycu stałej bazy. Po co?
Gdy już przebrniemy przez lawinę pięknie brzmiących sloganów o nauce, rozwoju i działaniach w imię całej ludzkości, odpowiedź można sprowadzić do kilku liter, układających się w nazwę izotopu helu.
Hel-3, niezwykle rzadki na naszej macierzystej planecie, występuje w obfitości na naszym naturalnym satelicie. Choć nie brak głosów sceptyków, to hel-3 może okazać się rozwiązaniem problemów energetycznych ludzkości.
Tym bardziej, że księżycowy regolit mógłby zostać wykorzystany także do pozyskiwania tlenu i wody, co postuluje choćby Europejska Agencja Kosmiczna (ESA). Dostępność kluczowych surowców, których nie musielibyśmy dowozić z Ziemi, spowodowałaby skokowy wzrost naszych możliwości.
Energia, którą można uzyskać z tony helu-3 jest równoważna energii uzyskanej z 50 milionów baryłek ropy naftowej – pisze Michał Prokopowicz w artykule "Najważniejszy pierwiastek ludzkości. Czekają nas zmiany na Ziemi". Choć eksploatacja księżycowych złóż wydaje się dzisiaj abstrakcją, to właśnie na naszym naturalnym satelicie znajdują się zasoby, które zabezpieczyłyby energetyczne potrzeby ludzkości na tysiące lat.
A przy okazji pchnęły do przodu badania naukowe, bo obecnie nawet tak szacowne instytucje, jak Japan Proton Accelerator Research Complex czy CERN mają problemy ze zgromadzeniem izotopu w ilości, zaspokajającej potrzeby badaczy.
Kolejka chętnych
Nic zatem dziwnego, że kosmiczny wyścig nabiera dziś szalonego tempa. Liczba kosmicznych kopalni wynosi dzisiaj zero i przez najbliższe lata tak pozostanie, jednak rywalizacja o pozaziemskie zasoby toczy się już od dawna. Nie bez przyczyny po powierzchni Księżyca turlają się kolejne, chińskie łaziki, badające powierzchnię satelity.
I nie przez przypadek w maju 2018 roku Chiny wysłały satelitę telekomunikacyjnego Queqiao. Dotarł on do punktu libracyjnego L2 Ziemi i Księżyca (równoważą się tam siły przyciągania tych obiektów) pozwalając na transmisję danych z ciemnej strony Księżyca.
fot/ISRO / Indyjski łazik księżycowy Pragyan
Z tego samego powodu pieniędzy i starań nie szczędzą Indie, niebawem najludniejszy kraj świata. Ich agencja kosmiczna już teraz wspomina o stałej obecności na Księżycu. Preludium będzie planowana na wrzesień, bezzałogowa misja lądownika "Vikram" i łazika "Pragyan".
To nie wyścig o prestiż, to wojna
Nic zatem dziwnego, że NASA, karmiąca nas przez długi czas wizjami odległych misji, ogłasza powrót na Księżyc w ciągu zaledwie pięciu lat. Wystarczyło pojawienie się realnych rywali w walce o kosmiczną hegemonię, by znalazło się to, czego brakowało przez ostatnie dekady: wola polityków i płynąca za nią rzeka pieniędzy.
Jak stwierdził administrator NASA, Jim Bridenstine: - Ważne, abyśmy wrócili na Księżyc tak szybko jak to możliwe. Nie polecimy tam tylko po to, aby zostawić odciski swoich butów i postawić flagę. Tym razem gdy polecimy na Księżyc, zostaniemy na nim.
To ciekawa deklaracja, zwłaszcza w kontekście Międzynarodowego Prawa Kosmicznego, które zabrania "przejmowania" pozaziemskich obiektów. Liczące dziesiątki lat przepisy są jednak dzisiaj martwe. Wyrazem tego jest choćby przyjęty przez amerykański Senat Space Act of 2015, regulujący prawa amerykańskich firm do kosmicznych surowców.
Można pokusić się o przypuszczenie, że w praktyce - gdy już przebrniemy przez liczne zastrzeżenia czy deklaracje o respektowaniu międzynarodowych ustaleń - będzie je eksploatował ten, kto zdoła do nich dotrzeć. I obronić przed zakusami ewentualnych konkurentów.
Ziemia: mała niebieska kropka
Choć umowy międzynarodowe mają za zadanie powstrzymać militaryzację kosmosu, na razie nic nie wskazuje na to, by ziemskie różnice interesów miały zaniknąć wraz z opuszczeniem przez astro-, kosmo- i taikonaótów atmosfery. Idea zjednoczonej ludzkości, w zgodzie i pokoju eksplorującej kosmos, wydaje się dziś odległa i pasująca raczej do poetyki filmów popularnonaukowych, niż realiów.
Z drugiej strony wystarczy oderwać się od Ziemi, by istotne na powierzchni planety kwestie zaczeły tracić na znaczeniu. Podkreśla to Aleksandra Bukała: - Mam wrażenie, że kosmos wpływa na świadomość ludzi, którzy z tą branżą mają do czynienia. Samo uświadomienie sobie, jak mała i krucha jest Ziemia wobec kosmicznych zagrożeń sprawia, że w branży czuć chęć porozumienia. Widać to na przykład we współpracy międzynarodowej, kontynuowanej niezależnie do politycznych problemów, jak choćby aneksja Krymu. Napięcie było duże, ale statki z zaopatrzeniem czy astronautami wciąż bez przeszkód latały z Bajkonuru.
Domena publiczna / Słynne zdjęcie "Pale Blue Dot" - fotografia Ziemi wykonana z odległości 6,4 mld km przez sondę kosmiczną Voyager 1, opuszczającą Układ Słoneczny
Kluczowe decyzje podejmują jednak nie eksperci, ale politycy. Z tego powodu do optymistycznych wizji warto podchodzić ostrożnie, co zaznacza dr Bukała: - Jest szereg barier, związanych choćby ze współpracą techniczną. Dobrym przykładem jest firma SpaceX Elona Muska, która rekrutuje pracowników wyłącznie wśród osób z obywatelstwem amerykańskim. Widać, że rynki kosmiczne są chronione, a rządy czy agencje rządowe chcą mieć kontrolę nad tym, jak posiadana przez nie wiedza jest dystrybuowana.
Kosmiczny hegemon
Rywalizacja o globalną hegemonię nabiera zatem tempa. Specjaliści od geopolityki wskazują, że kluczowym regionem, gdzie wykuje się nowy, albo ustali dotychczasowy ład świata, jest południowo - wschodnia Azja i Pacyfik.
Jeśli eksploatacja księżycowych zasobów okaże się w bliskiej przyszłości możliwa, niewykluczone, że najważniejsze starcie rozegra się jednak znacznie wyżej.
Wojna o kosmiczne surowce, przez lata wydająca się odległą przyszłością, właśnie się rozpoczęła. Ogłaszając program Artemida, Amerykanie piszą jej pierwszy rozdział.
