Rakieta z Gdyni może zawojować światowy rynek

Zaczynali w kilka osób, grupa pasjonatów techniki rakietowej. Dzisiaj tworzą firmę, która chce posłać w kosmos polską rakietę SIR i zawojować światowy rynek badań w warunkach tzw. mikrograwitacji. Z założycielem SpaceForest, Robertem Magierą, rozmawiamy w siedzibie firmy w Pomorskim Parku Naukowo Technologicznym.

- O rakiecie badawczej powstającej w Gdyni, pojawiła się ostatnio masa informacji, niekoniecznie prawdziwych. Ustalmy zatem-co to będzie za rakieta?

- Absolutnie nie mówimy o wyniesieniu żadnego satelity. Po komentarzach w internecie widzę, że ludzie do jednego worka wrzucają rakiety nośne i rakiety suborbitalne. Nasza rakieta nie będzie miała takich zdolności, żeby ładunek wynieść na orbitę. Zresztą Polska się do tego nie nadaje, bo jesteśmy w złym położeniu geograficznym. Generalnie prawdziwe kosmodromy, z których startują rakiety nośne z ładunkami na orbitę, są zlokalizowane w pobliżu równika.
Poza tym ta rakieta będzie uzyskiwać prędkość maksymalną około 4,5 [Ma], co oznacza, że wiele nam jeszcze brakuje do pierwszej prędkości kosmicznej - tych 8 km na sekundę, które są niezbędne, żeby wejść na orbitę Ziemi. Nasza rakieta będzie osiągać ok. 1,5 km na sekundę.

- Niemniej jednak mówimy o rakiecie badawczej, która może zawojować światowy rynek badań w warunkach tzw. mikrograwitacji.

- Tak. Nasza rakieta będzie gwarantować bardzo dobre warunki mikrograwitacji, czyli warunki praktycznego braku ciążenia. Dzięki temu na pokładzie naszej rakiety będzie można badać różnego rodzaju mechanizmy kosmiczne i przeprowadzać różnego rodzaju eksperymenty w bardzo podobnych warunkach do tych, jakie będą panować podczas docelowych misji kosmicznych.

- Kto będzie zainteresowany skorzystaniem z waszej oferty?

- Zastosowanie mikrograwitacji jest bardzo szerokie. Badane są eksperymenty nie tylko techniczne czy technologiczne, ale również biologiczne. My nie proponujemy naukowcom, co należy badać, natomiast jeśli takie narzędzie jak nasza rakieta zacznie regularnie latać, nagle się otworzą szerokie horyzonty. Zakres różnego rodzaju eksperymentów dla niej jest bardzo duży. Od mechanizmów poprzez różnego rodzaju urządzenia elektroniczne jak komponenty satelitów po badanie fizycznego zachowania się różnych substancji czy materiałów w przestrzeni kosmicznej. Poza mikrograwitacją możemy także umieszczać czujniki bezpośrednio w pewnych ciekawych obszarach atmosfery. Może to być np. jonosfera, w której zachodzą ciekawe zjawiska podczas rozbłysków słonecznych. Nasza rakieta może mieć również znaczenie dla badań urządzeń radarowych i sama stać się obiektem obserwowanym z ziemi.

- Eksperymenty z mikrograwitacją można przeprowadzać tylko na pokładzie rakiety?

- Nie do końca, co prawda możemy umieścić taki eksperyment na Międzynarodowej
Stacji Kosmicznej, ale to są ogromne koszty. Natomiast zaletą jest długi czas na przeprowadzanie eksperymentu i najwyższa jakość nieważkości. Możemy też wynająć samolot do lotów parabolicznych, ale jakość takiej mikrograwitacji jest niewielka i czas na eksperyment to tylko około 20 sekund. Ostatnią alternatywą jest specjalna wieża zrzutowa, ale tam czas eksperymentu to zaledwie kilka sekund. Rakieta suborbitalna daje kilka minut bardzo dobrej jakości mikrograwitacji i jest efektywna kosztowo w stosunku do badań dostępnych na ISS.

- Mówicie, że będziecie konkurencyjni cenowo. Z czego ta niższa cena będzie wynikać?

- Zamierzamy zaproponować bardzo konkurencyjną cenę wyniesienia jednego eksperymentu. W tej chwili możemy się odnieść właściwie tylko do firmy UP Aerospace działającej w USA, która oficjalnie na swojej stronie podaje cenę 300 tys. dolarów za lot. To jest obecnie najtańsza oferta na świecie, później jest już tylko drożej. My zamierzamy zaproponować cenę o połowę niższą.

- To sporo mniej, jak chcecie tego dokonać?

- Ta niższa cena będzie wynikać z tego, że rakieta będzie w pełni odzyskiwana. Co dzieje się z rakietami, które obecnie są wystrzeliwane w tego typu eksperymentach? Obecnie stosowane rakiety sondujące wystrzeliwane na północy Szwecji niedaleko Kiruny albo w Norwegii północnej mają odzyskiwany tylko przedział ładunkowy z głowicą i telemetrią, natomiast cała cześć silnikowa jest tracona w morzu lub upada gdzieś na pustkowiu. Zakładamy, że nasza rakieta będzie mogła polecieć co najmniej 10 razy. Odzyskiwana będzie dzięki spadochronom, podobnie jak nasze wszystkie poprzednie rakiety. Obecnie zastanawiamy się również nad spadochronem sterowalnym, który pozwoli na precyzyjne lądowanie w wyznaczonym obszarze.

- Skąd poleci wasza rakieta?

- Jeśli mamy być konkurencyjni cenowo to nie możemy korzystać ze wspomnianych miejsc w Skandynawii, bo zjedzą nas koszty. Musimy użytkować rakietę w Polsce, czyli strzelać gdzieś z Wybrzeża. Natomiast nie możemy pozwolić sobie na loty suborbitalne w starym stylu, czyli na typowe loty paraboliczne. Loty nad Bałtykiem wymagają bardzo precyzyjnego sterowania lotem. Rozważamy szereg lokalizacji, m.in. koło Łeby, gdzie Niemcy testowali swoje rakiety w czasie II wojny światowej, a następnie mieściła się Stacja Sondażu Rakietowego rakiet meteorologicznych Meteor. Jest też np. poligon wojskowy w Ustce, gdzie testuje się pociski rakietowe strzelane w morze. W naszej ocenie loty rakiet muszą się odbywać nad wodami - w razie jakby coś się nie powiodło, rakieta wodowałaby w zamkniętym obszarze.

- Polska Agencja Kosmiczna sfinansuje studium wykonalności dla budowy „kosmodromu”?

- Mamy zapewnienia o takiej intencji, ale data jeszcze nie została określona. Studium wykonalności określi najbardziej odpowiednie miejsce na Wybrzeżu dla zlokalizowania planowanej działalności. Co ważne stworzenie miejsca startów dla rakiety suborbitalnej nie wymaga żadnej wielkiej infrastruktury. Tak naprawdę potrzebna jest wyrzutnia rakietowa, droga dojazdowa, ogrodzony teren i media. Nawet budynki nie są niezbędne na początku, wystarczyłyby ze dwa kontenery, żeby zmieścić się z aparaturą.

- Obecnie pracujecie nad napędem hybrydowym, silnik do waszej rakiety będzie budowany w Gdyni?

- Tak. Proponowany przez nas napęd to napęd hybrydowy. Utleniaczem jest ciekły podtlenek azotu, natomiast w komorze spalania znajduje się stałe paliwo, w naszym wypadku będzie to modyfikowana parafina. Hybrydowość tego napędu oznacza właśnie to, że składniki materiału pędnego są w dwóch różnych stanach skupienia. W ramach projektu przeskalujemy 10 krotnie nasz obecny silnik SF1 opracowany w poprzednich projektach. Impuls całkowity SF1 to 20 tysięcy niutonosekund, natomiast w pierwszej fazie projektu powstanie silnik SF200 o impulsie całkowitym 200 tys. [Ns], zapewniający pół tony ciągu w czasie 40 sekund pracy. Następnie stworzymy docelowy silnik SF1000, o impulsie 1 mln niutonosekund i ciągu 3 do 6 ton.

- Jaki jest harmonogram prac?

- Cały projekt podzielony jest na kilka etapów. Po wykonaniu silnika SF200 powstanie testowy model rakiety w skali 1:1, na którym będziemy badać aerodynamikę rakiety oraz różne podsystemy. Testy do wysokości 15 km planowane są na poligonie w Drawsku Pomorskim. Powstaną także maleńkie modele redukcyjne rakiety w celu badań aerodynamiki w tunelu transonicznym. W tych etapach będą nam pomagać specjaliści z Instytutu Maszyn Przepływowych z Gdańska. W trzecim roku projektu planowane jest ukończeniu prac nad docelowym napędem SF1000, a czwartym roku powstanie gotowy prototyp rakiety. Ostatni, piąty rok projektu przeznaczony jest w całości na testowanie konstrukcji w locie. Harmonogram zakłada także docelowy lot na wysokość 150 km na koniec 2022 roku.

- Dzisiaj nazwę SpaceForest wszyscy kojarzą właśnie z tym projektem, ale robicie też inne ciekawe rzeczy. Mało kto wie np., że tu, w pomieszczeniach PPNT w Gdyni, powstają urządzenia do szwedzkiego akceleratora cząstek.

- Tak, na zlecenie Politechniki Warszawskiej wykonaliśmy 60 sztuk sprzęgaczy mikrofalowych dużej mocy do European Spallation Source w Lund w Szwecji. To zlecenie to spory sukces dla naszej firmy.
Na rynku działamy od 2004 roku, zaczynaliśmy od firmy specjalizującej się w naprawie urządzeń telekomunikacyjnych. W 2012 powołaliśmy SpaceForest, dziś jest nas ok. 20 osób. Dla chłopaków każda rakieta to odskocznia od typowych działań naszej firmy. Prawie wszyscy inżynierowie, aż parują, żeby wykonać jakiś komponent do rakiety (śmieje się).
Mamy kilka działów: jeden zajmuje się głównie projektami dla Europejskiej Agencji Komicznej, gdzie rozwijamy elektronikę do zastosowań w telekomunikacji satelitarnej. Drugi dział rozwija technologię strojenia filtrów mikrofalowych. Mamy też oczywiście dział rakiet badawczych oraz dział mechaniczny, który działa na potrzeby wszystkich innych. Dzięki uzyskanemu wsparciu dla projektu rakiety suborbitalnej wierzę, że teraz dostaniemy rakietowego przyspieszenia.