Prenumerata 2018 ju˜ż w sprzedża˜y - SPRAWD˜!

Plus Minus

Kosmos nie dla Polaków

Plus Minus, Jacek Walczewski Jacek Walczewski
Z przecišgłym wyciem, w obłokach czarnego dymu w niebo wzbiła się rakieta Meteor II K. Po 16,5 sekundy silnik ucichł, a rakieta doleciała na wysokoœć 90 km. Ale był rok 1970 i podbitemu państwu nie wolno było mieć kosmicznych ambicji.
Przygoda z rakietami meteorologicznymi zaczęła się dosyć... kosmicznie. W połowie lat 50., gdy szalał komunistyczny terror, Jacek Walczewski, dwudziestokilkuletni inżynier mechanik po Akademii Górniczo-Hutniczej i Politechnice Łódzkiej, zaczšł dobijać się do drzwi różnych instytucji rzšdowych z propozycjš wystrzeliwania rakiet meteorologicznych.

– To była wtedy nowoœć, zajmowali się tym Rosjanie, Amerykanie. Uważałem, że także my powinniœmy spróbować – mówi Walczewski. Zapewne nikt nie potraktowałby go poważnie, gdyby nie znany krakowski astronom Kazimierz Kordylewski, który w 1956 roku utworzył Polskie Towarzystwo Astronautyczne. Dzięki Kordylewskiemu Walczewski wyjechał do Niemiec, gdzie spotkał się m.in. z twórcš niemieckich badań rakietowych Saengerem. – Z trójki, która tam wyjechała, wrócił tylko Jacek i tym mi zaimponował, że miał taki zapał do pracy – wspomina póŸniejsza żona Walczewskiego, Marta.

Rakiety – poważny temat

Powrót zaskoczył chyba także władze, bo Walczewskiego przyjšł dowódca Wojsk Lotniczych gen. Jan Frey-Bielecki. – We wszystkich krajach badania stratosfery prowadziło wojsko, bo im potrzebne sš dane o sile i kierunkach wiejšcych tam wiatrów. Przekonałem Freya-Bieleckiego, że dla Polski też to ma znaczenie – wyjaœnia Walczewski. – Bielecki pomógł nam. Przekazał paliwo rakietowe, ale nie narzucał żadnych terminów. Chciał zobaczyć, co z tego wyjdzie – dodaje Walczewski, który z kolegš z Sekcji Technicznej PTA pojechał do jednostki pod Białymstokiem po paliwo rakietowe ze zdemontowanych pocisków wojskowych. – To były rurki twardej substancji, długie na 40–50 cm o œrednicy ok. 5 cm. Wszystko czekało na nas zapakowane w papier. Wzięliœmy pakunki pod pachę i pocišgiem wróciliœmy do Krakowa – opisuje transport. Paliwo przechowywał w domu, potem w poaustriackim forcie Barycz. Prace nad rakietami meteorologicznymi udało się umieœcić w AGH, gdzie 3 grudnia 1957 roku powstała Komórka Techniki Rakietowej i Fizyki Atmosfery przy Katedrze Silników Cieplnych. Tam zatrudnili się Walczewski i Leszek Dubiński. – Wzorowaliœmy się na japońskim programie i zaczęliœmy od bardzo małych rakiet o masie 4,35 kg – wspomina Walczewski. Pierwsza, doœwiadczalna rakieta meteorologiczna, oznaczona RM-1, wzbiła się w powietrze 10 paŸdziernika 1958 roku.
– Strzelaliœmy jš na Pustyni Błędowskiej, która była wtedy poligonem wojskowym. Uczyliœmy się konstrukcji rakiet, organizacji lotów, metod pomiaru pułapu lotu, a także współpracy z wojskiem przy wykorzystaniu poligonów oraz stacji radarowych. Wtedy zdecydowaliœmy się na dwustopniowe rakiety z grotem, oddzielajšcym się po zakończeniu pracy silnika. Grot zawierał dipole, które łatwo można było obserwować na ekranach radarów. Dipole też dostaliœmy od wojska, bo miał je każdy bombowiec i wysypywał w razie namierzenia przez wrogie radary, żeby zakłócić ich pracę. Były to metalizowane, 5-centymetrowe odcinki włókna szklanego – tłumaczy Walczewski. Jego skromny zespół przygotował i przetestował trzy typy rakiet i tempa prac nie zmniejszyły nawet zmiany organizacyjne – na koniec 1959 roku została rozwišzana komórka w AGH, którš przejšł Zakład Geofizyki PAN i ostatecznie 1 kwietnia 1961 roku trafiła do Państwowego Instytutu Hydrologiczno-Meteorologicznego w postaci samodzielnej Pracowni Rakietowych Sondowań Atmosfery. Jej kierownikiem został Walczewski. Wspomina, że w tym czasie oba mocarstwa przeprowadzały w atmosferze nawet po sto prób bomb atomowych rocznie. – Stratosferyczne wiatry przenosiły radioaktywne chmury pyłów, więc niebezpieczeństwo skażenia było realne – wyjaœnia. Wojsko stwierdziło, że prace mogš być przydatne, i zarzšdziło, że stratosferyczne rakiety przygotuje Instytut Lotnictwa (IL). PIHM podpisał stosownš umowę 28 wrzeœnia 1962 roku. Rakiety stawały się poważnym tematem. Walczewski z zespołem przygotowali założenia dla IL, sami kontynuowali swoje prace nad rakietami RM. – Ministerstwo Łšcznoœci wpadło na pomysł, że rakietami można przesyłać wiadomoœci lub żywnoœć ludziom odciętym od œwiata podczas powodzi, więc zbudowaliœmy rakiety przesyłowe (RP). Wystrzeliliœmy nawet dwie myszy, które dobrze zniosły lot – opisywał próby Walczewski. Łšcznie do 1967 roku pracownia wypróbowała 15 rakiet RM i RP. Od 1961 roku testowała także Rakiety Sztucznej Kondensacji (RASKO), które likwidowały chmury gradowe i mogły chronić uprawy przed zniszczeniem. Do czerwca 1973 roku wypróbowano głównie na krakowskim lotnisku Pobiednik 41 takich rakiet, ale Ministerstwo Rolnictwa nie było nimi zainteresowane.

Przełożony œlub

Tymczasem w Instytucie Lotnictwa pod kierownictwem Jerzego HaraŸnego kilkadziesišt osób konstruowało pierwszš w Polsce rakietę stratosferycznš Meteor I. Pracownicy IL mieli już rakietowe doœwiadczenie, bo od wczesnych lat 50. Instytut Lotnictwa zbudował rakiety ZZ (ziemia-ziemia) o zasięgu do 30 km i noœnoœci 120 kg, rakiety Stella do skracania startu samolotów oraz rakiety przeciwpancerne Diament. Żadna z nich nie weszła do produkcji. Taka szansa otwierała się przed Meteorem I. Rakieta miała budowę podobnš do RM z grotem, lecz była siedem–osiem razy cięższa (ważyła 32,5 kg) i wzlatywała na osiem razy wyższy pułap – mogła dolecieć na wysokoœć 36–38 km i tam z grota wystrzelić chmarę dipoli. Konstruktorzy zastosowali paliwo stałe jako mniej skomplikowane od ciekłego. Takš rakietę po wyprodukowaniu można przechowywać przez kilka lat. Paliwo skonstruowali Franciszek Ziółkowski oraz Jerzy Szmajda z Instytutu Przemysłu Organicznego na warszawskim Annopolu. Była to mieszanina nitrocelulozy oraz nitrogliceryny, która była utleniaczem. Wybór rodzaju paliwa narzucił wymiary silnika. Zakład w Jaœle produkował ładunki napędowe. Prasy tej fabryki wyciskały rurowe profile o œrednicy do 12 cm. Właœnie takiej wielkoœci był 25-kilogramowy ładunek napędowy Meteora I. Największš trudnoœciš w konstrukcji silnika rakietowego jest zapewnienie stałego cišgu, a więc równomiernego spalania paliwa, które płonie na całej długoœci ładunku. Prędkoœć spalania zależy od materiału oraz kształtu ładunku. W IL testowano go w komorze balistycznej, czyli solidnej rurze o gruboœci œcianki 2 cm. Rakiety musiały niezawodnie funkcjonować zarówno przy 30-stopniowym mrozie, jak i 40-stopniowym upale, a paliwo jest czułe na temperatury. Dla testów w IL zbudowano zamrażarkę chłodzonš suchym lodem, w której mrożono długie nawet na 4 m rakiety. Silniki skonstruowane przez Adama Obidzińskiego i Czesława Drożnego okazały się bardzo niezawodne i wypychały meteora na założonš wysokoœć. IL przeprowadził w latach 1963–1965 serię trzydziestu prób, w tym częœć na Pustyni Błędowskiej, resztę w Ustce. W 1965 roku po wystrzeleniu kolejnych 12 rakiet PIHM zaaprobował konstrukcję. W tym samym roku wystrzelił pierwszych szeœć rakiet z dipolami. – Strzelaliœmy rakiety zawsze w kierunku północno-zachodnim, o godz. 13. na wojskowym poligonie w Ustce, a celem było wykrycie momentu, kiedy wiatry stratosferyczne zmieniajš kierunek o 180 stopni. Odkryliœmy, że dzieje się to na przełomie kwietnia i maja oraz sierpnia i wrzeœnia – wyjaœnia Walczewski. Zatrudnieni w pracowni byli tak zaangażowani w badania, że jeden z nich, fizyk Andrzej Bielak, przełożył nawet termin œlubu, aby móc wystrzeliwać rakiety. – Cywilny przyspieszyłem o dwa dni, a w „podróż poœlubnš" pojechałem sam do Ustki. Żona, która pracowała w tej samej pracowni, została w Krakowie i zajęła się sondażem satelitarnym – wspomina z uœmiechem. Dodaje, że cała operacja wystrzeliwania rakiety była bardzo prosta. – Na poczštku w kilka osób wykopywaliœmy ziemiankę i stawialiœmy szynowš wyrzutnię. Stanowisko startowe łšczyliœmy kablami z ziemiankš, w której był punkt dowodzenia. Któregoœ razu w 1967 roku sam ustawiłem rakietę na starcie, tak była lekka – wspomina fizyk. Wbrew regulaminom zespół stał obok ziemianki i oglšdał start. – Meteor I huczał podobnie jak samolot odrzutowy i błyskawicznie znikał w przestworzach, trudno było nawet zrobić mu zdjęcie. Widać było tylko żółty płomień z dyszy – opisuje moment wystrzelenia. Silniki rakiet zazwyczaj spadały do morza z prędkoœciš bliskš prędkoœci dŸwięku i wydawały głoœny, dobrze słyszalny gwizd. Wyrzucone na pułapie ponad 30 km dipole, niesione wiatrem były œledzone przez pracujšce w głębi lšdu wojskowe stacje radiolokacyjne. – Instytut zrobił z Meteorem I doskonałš robotę – ocenia Bielak.

W poniemieckim bunkrze

Zakład Produkcji Doœwiadczalnej IL seryjnie produkował Meteory I w tempie 40 sztuk rocznie. Rakieta pozwoliła konstruktorom zdobyć cenne doœwiadczenia, meteorologom zaœ zbadać kierunki wiatrów. Chodziło jednak o zebranie danych o skażeniach atomowych i zbadanie jeszcze wyższych warstw stratosfery. Do tego była potrzebna rakieta o większej noœnoœci. Pod koniec 1965 roku PIHM zamówił jš i zespół HaraŸnego przystšpił do prac nad rakietš Meteor II o noœnoœci 10 kg i pułapie 70 km. – Te 10 kg to było znacznie więcej, niż potrzebowałem dla nowej sondy – zapewnia Bielak. Rakieta musiała mieć większš œrednicę od meteora I, ale Jasło nie mogło zakupić większych pras, które Zachód objšł embargiem. Dlatego Maria Parulska-Szmajda z kilkunastoosobowym zespołem z IPO skonstruowała paliwo złożone, podobne do stosowanego w rakietach Stella. Paliwo meteora II składało się z nadchloranu amonu i żywicy poliestrowej. Produkował je bydgoski Zachem, który odlewał cały ładunek. Instytut przeprowadzał samodzielnie próby prędkoœci oraz ciœnienia spalania nowego paliwa. Antoni Jankowski, twórca silnika meteora II, badał właœciwoœci nowego paliwa na małych ładunkach, pomniejszonych o dziesięć, a potem pięć razy w stosunku do wymiarów rakiety, której œrednica wynosiła 35 cm. Odlewanie ważšcego 280 kg ładunku nie było łatwe, bo oba składniki w momencie łšczenia miały konsystencję miodu, a utleniacz musiał być równomiernie rozprowadzony, aby zapewnić stałe ciœnienie spalania. Także złe dobranie kształtu ładunku mogło spowodować wahania ciœnienia spalania i rezonans. Właœnie w czasie jednego z testów w komorze balistycznej ciœnienie skoczyło z 70 do dobrze ponad 200 atmosfer. Masywna rura o dwucentymetrowych œciankach rozleciała się na drobne kawałki. W tym samym czasie zespół Walczewskiego opracował metody œledzenia rakiety, a zespół Bielaka zajšł się przygotowaniem sondy RAMZES (Rakietowy Meteorologiczny Zespół Sondujšcy). Ciężka rakieta wymagała porzšdnego zaplecza startowego i PIHM wybudował stały oœrodek badań rakietowych w Łebie, w którym zamontowano stół startowy i postawiono halę montażowš. Zaprojektowane przez zespół Walczewskiego centrum sterowania lotem mieœciło się w poniemieckim bunkrze. Całoœć została oddana do użytku w 1970 roku. Jednak zanim z Łeby wystartował meteor II, w niebo wzbił się meteor III. Podczas konstrukcji meteora II konstruktorzy natknęli się na wiele nowych zagadnień i prace się przecišgały. Dlatego gdy obliczeniowiec Instytutu Dylewski stwierdził, że dwa meteory I ustawione jeden na drugim osišgnš pułap 60 km, w 1967 roku PIHM dał pienišdze na projekt nazwany Meteor III, chociaż udŸwig takiej rakiety wynosił zaledwie 0,5 kg, a trzeba pamiętać, że były to czasy przed miniaturyzacjš elektroniki. W paŸdzierniku 1968 roku IL wystrzelił trzy pierwsze rakiety, we wrzeœniu następnego cztery kolejne. Prototypy spełniły wymagania i w grudniu 1969 roku ZPD IL zbudował serię próbnš meteora III dla PIHM.

Czarne chmury

Mimo tych sukcesów nad polskim programem badawczym zaczęły się zbierać burzowe chmury. W 1967 roku w Moskwie powstała Organizacja Krajów Socjalistycznych Interkosmos, która miała scentralizować w ramach obozu socjalistycznego badania meteorologiczne. Tymczasem rakiety Meteor III poszybowały na 65–70 km. – Rosjanie namierzali je swoimi radarami i znali postępy naszych prac. Musieli się nimi zaniepokoić, bo postanowili przykręcić nam œrubę. W 1969 roku PIHM nie dostał pieniędzy na konstruowanie rakiet, a Rosjanie zażšdali, żebyœmy korzystali z ich rakiet M-100 – wspomina Walczewski. W możliwoœci obserwacji radarowej przez Rosjan wštpi ówczesny pracownik IL oraz uczestnik prób Stanisław Siwiec. – Rakiet często nie mogło namierzyć polskie wojsko, które znało godzinę startu i miało anteny ustawione znacznie bliżej niż Rosjanie – twierdzi Siwiec. Wskazuje, że problemem był raczej duży koszt badań, które pochłaniały blisko połowę budżetu PIHM. Programu Meteor nie pamięta ówczesny podsekretarz stanu w Ministerstwie Przemysłu Maszynowego Jan Chyliński. Wspomina jedynie, że pod koniec lat 60. w państwowej kasie zaczynało brakować pieniędzy i wiele projektów wstrzymywano. Władysław Gomułka zaplanował także likwidację przemysłu lotniczego, który według pierwszego sekretarza PZPR był deficytowy i nie przynosił krajowi korzyœci. Zapewne nie bez znaczenia dla prowadzonych w Polsce badań były także rosyjskie prace nad satelitami pogodowymi prowadzone w Naukowym Instytucie Badawczym Nr 627 od 30 paŸdziernika 1961 roku. Program zleciły Główna Dyrekcja Służby Hydrometeorologicznej i Ministerstwo Obrony. Trzy lata póŸniej Rosjanie wystrzelili pierwszy pogodowy sputnik Meteor, a w kolejnych trzech latach przetestowali jeszcze cztery. W latach 1967–1971 zbudowali ze sputników Meteor, Meteor-2 i Meteor-3 globalny system pogodowy, niezbędny dla lotnictwa wojskowego, marynarki oraz wojsk rakietowych. Pierwszym skutkiem ograniczenia wydatków PIHM było zaprzestanie prac nad meteorem II, który właœnie wtedy przechodził badania w locie. Instytut zbudował tylko dziesięć prototypów do badań w locie. Pierwsze strzelania ujawniły, że cišg meteora II, który wynosił 2400 kG, jest zbyt mały jak na rakietę ważšcš 433,7 kilograma. Meteor II bardzo powoli startował i przez to był czuły na wiatr, który zniósł jednš z rakiet. Spadła ona niedaleko nadmorskiego Jarosławca. Dlatego ostatnie trzy sztuki otrzymały dodatkowo po dwa silniki Meteor I o cišgu po 1400 kG każdy, które pracowały przez ponad dwie sekundy i pomagały rozpędzić rakietę podczas krytycznej fazy startu. Właœnie jedna z tych rakiet, oznaczonych Meteor II K, w 1970 roku doleciała na wysokoœć co najmniej 90 km, a więc blisko umownej granicy kosmosu, który zaczyna się od 100  kilometrów. – Może było to nawet 100 km, ale nie mogliœmy tego zmierzyć. Moja sonda spadochronowa spadała jak kamień do wysokoœci 60 km, gdy zwolniła w gęœciejszej atmosferze i złapałem z niš kontakt – opisuje wystrzał rakiety Bielak. Inżynierowie IL mieli nadzieję na konstrukcję rakiet latajšcych jeszcze dalej. – Po cichu polecimy na 120 km i wyżej, mawiał HaraŸny – wspomina Siwiec. Polskie rakiety w kosmos jednak nie poleciały, choć techniczne możliwoœci były. Podbitemu państwu nie wolno było jednak mieć takich ambicji. Nie była ich w stanie urzeczywistnić także zniszczona komunizmem gospodarka. Politycy, likwidujšc program sondowań rakietowych, tłumaczyli, że jest on zbyt drogi i bezużyteczny – mocarstwa zakończyły testy atomowe w atmosferze, więc znikło zagrożenie skażeniem. Polska nie wykorzystałaby także danych o pogodzie w stratosferze. Do końca 1971 roku PIHM wystrzelił 177 rakiet Meteor I, 22 rakiety Meteor III i pięć rakiet Meteor II z dwoma rodzajami sond RAMZES badajšcych nie tylko kierunki wiatrów, ale i temperaturę powietrza. – Zbudowaliœmy jeszcze trzy rodzaje zminiaturyzowanych sond SOMIT dla rakiet Meteor III. Wyposażyliœmy je w spadochron z folii, bo na tekstylny nie było miejsca w grocie. Meteorolodzy mieli nadzieję, że pomiary w troposferze i mezosferze podniosš jakoœć prognoz pogody. Nic jednak nie mogło uratować programu rakietowego – wspomina Bielak. W kolejnych dwóch latach IL dostarczył w ramach gwarancji osiem rakiet Meteor III, z których trzy kupiło NRD. Ostatnie wystartowały z Łeby w czerwcu 1974 roku, po czym cały oœrodek i zaplecze produkcyjne zostały zadziwiajšco szybko zlikwidowane – zauważył Jacek Walczewski. – Pozwolono mi zbudować sondę spadochronowš, ale zakazano umieszczać jš na polskich rakietach – wspomina uczony. Dlatego po 1973 roku polskie sondy latały na rosyjskich rakietach, nazwanych MMR-06 DART. W póŸniejszych latach produkowały je zakłady w Tule.

Pięć krajów

W 1972 roku Walczewski wyjechał na dwa miesišce do Indii i tam rozpoczšł program rakietowych badań atmosfery. Po powrocie skoncentrował się na badaniu zanieczyszczeń powietrza. Instytut Lotnictwa przekazał wszystkie prace nad rakietami do Instytutu Przemysłu Organicznego, a sam zajšł się badaniami silników wysokoprężnych. Natomiast Japończycy, którzy zaczynali w latach 50. od malutkich rakiet nazwanych Ołówek, w 1966 roku wystrzelili rakietę Mu-1, która dotarła na podobnš wysokoœć jak Meteor II. Oni jednak prowadzili prace dalej i rakiety na paliwo stałe pištej generacji używane były do 2006 roku. Wynosiły na orbitę o pułapie 200 km blisko dwutonowe ładunki. W 2011 roku rynek wynoszenia satelitów na orbitę wart był ponad 4 miliardy dolarów i bije się o niego pięć krajów: USA, Rosja, Francja, Japonia oraz Indie.
ródło: Plus Minus

WIDEO KOMENTARZ

REDAKCJA POLECA

NAJNOWSZE Z RP.PL