Radio Wnet na Marsie. Plan prof. Pieńkowskiego

Od wizji do marsjańskiej misji

Rozmowa Krzysztofa Skowrońskiego z prof. Ludwikiem Pieńkowskim zaczęła się od wspomnienia dawnego studia przy Krakowskim Przedmieściu, ale szybko przeniosła słuchaczy znacznie dalej – do marsjańskiej bazy Wnet. Gospodarz pytał, jak właściwie zaczęła się ta droga, a odpowiedź prowadziła przez kolejne etapy budowy technologii, zespołu i całego zaplecza potrzebnego do międzyplanetarnej wyprawy.

O której start Artemis II? Godzina w Polsce i USA, cel misji NASA

Artemis II ma być pierwszą od ponad pół wieku załogową misją, która obleci Księżyc. Kiedy start Artemis II? NASA wyznacz…

Profesor wskazał, że punktem zwrotnym był impuls związany z programem Artemis. To wtedy – jak opowiadał – udało się uruchomić energię, bez której wielki projekt nie miałby szans ruszyć.

Misja Artemis II wyzwoliła na szczęście wielką energię w nas. Udało nam się powołać tuż przed startem Artemis II komitet. Tak się zaczęła nasza przygoda, którą możemy dzisiaj opowiedzieć w roku 2043 z Marsa

– mówi prof. Ludwik Pieńkowski.

W jego opowieści lot na Marsa nie zaczyna się jednak od samego startu rakiety, lecz dużo wcześniej – od decyzji, by potraktować poważnie technologie, które przez lata funkcjonowały raczej jako ambitna perspektywa niż gotowy plan działania.

Dlaczego silnik jądrowy był kluczowy

Najważniejszym elementem całej misji miał być odpowiedni silnik. Pieńkowski wyjaśniał, że właśnie tu rozstrzyga się pytanie, czy człowieka da się bezpiecznie wysłać na Marsa i sprowadzić z powrotem. W jego ocenie klasyczny napęd chemiczny po prostu nie daje wystarczających możliwości, jeśli statek ma zabrać ludzi, zapasy, systemy podtrzymywania życia i wyposażenie niezbędne po lądowaniu.

Profesor tłumaczył, że przewaga napędu jądrowego bierze się z większej prędkości gazów wyrzucanych z dyszy. To oznacza wyższą efektywność i mniejsze zużycie paliwa, a w praktyce – większą szansę na realizację całego lotu.

Co jest istotą tego silnika? To, że gazy odrzutowe są wyrzucane z trzy razy większą prędkością niż z normalnego, chemicznego silnika. I dzięki temu mniej masy paliwa trzeba zabrać, a więc lot na Marsa był możliwy

– podkreśla prof. Ludwik Pieńkowski.

Gość Radia Wnet doprecyzował, że problemem są kolejne manewry potrzebne podczas misji. Każda duża zmiana prędkości pochłania ogromne ilości paliwa, a przy tradycyjnym napędzie masa rakiety topnieje w tempie, które praktycznie zamyka drogę do lotu na Marsa.

„Żeby dolecieć na Marsa, trzeba kilka razy zmienić prędkość rakiety, mniej więcej o 10 km na sekundę. Żeby dokonać tych zmian klasycznym silnikiem, po każdej zmianie tracimy 90 proc. masy. Nie da się tak dolecieć do Marsa” – zaznacza profesor.

Skąd wziął się pomysł na napęd NERVA

W rozmowie pojawił się też ważny wątek historyczny. Pieńkowski wrócił do początku lat 2000., kiedy sam zaczął interesować się energetyką jądrową i napędem atomowym. Wspominał, że już wtedy widział, iż kluczem do lotów międzyplanetarnych jest możliwość wyrzucania gazów z bardzo dużą prędkością. Naturalnym punktem odniesienia stał się dla niego amerykański program NERVA.

To właśnie do tej koncepcji profesor odwoływał się później na wykładach i w pracy ze studentami. Jak mówił, projekt istniał, był znany i opisany, ale przez lata pozostawał raczej niewykorzystanym potencjałem niż technologią wdrażaną na szeroką skalę.

„Potrzebny jest reaktor wysokotemperaturowy chłodzony wodorem. I projekt leżał na stole – taki projekt NERVA. We wszystkich wykładach pokazywałem to studentom przez wszystkie lata. No i wreszcie misja Artemis umożliwiła powołanie prawdziwego zespołu” – mówi prof. Ludwik Pieńkowski.

W tej części rozmowy wyraźnie wybrzmiewało, że wielkie projekty technologiczne rodzą się z długiego dojrzewania idei. Najpierw jest teoria, potem lata pracy badawczej, a dopiero na końcu moment, w którym pojawia się polityczna, społeczna i instytucjonalna gotowość do działania.

Co Polska musiałaby zbudować przed lotem

W opowieści Pieńkowskiego sam silnik nie jest osobnym wynalazkiem oderwanym od reszty gospodarki. Przeciwnie – jest końcowym efektem dużo większego procesu. Żeby w ogóle myśleć o takim locie, Polska musiałaby zbudować cały przemysłowy i energetyczny fundament: od hut i fabryk specjalistycznych materiałów po zaplecze paliwowe oraz technologie obsługi wodoru.

Profesor zwracał uwagę, że szczególnie ważny byłby specjalny grafit jądrowy, odpowiednie paliwo dla reaktora, instalacje wzbogacania uranu i cały system pracy z wodorem, który najpierw musi być przechowywany w postaci ciekłej, a potem wykorzystany w napędzie.

Trzeba mieć huty, trzeba mieć energetykę, trzeba mieć fabrykę grafitu jądrowego, trzeba mieć fabrykę odpowiedniego paliwa jądrowego dla takiego reaktora, trzeba mieć fabrykę wzbogacania uranu

– wylicza prof. Ludwik Pieńkowski.

Jak dodawał, również sam grafit nie może być materiałem przypadkowym. Musi zachowywać odpowiednie właściwości w warunkach pracy reaktora i jednocześnie wytrzymywać bardzo duże obciążenia.

„To jest grafit, który nie pochłania neutronów, czyli jest czystym grafitem. A z drugiej strony to jest grafit, który musi być bardzo odporny mechanicznie”
– wyjaśnia profesor.

W tym sensie marsjańska misja okazuje się opowieścią nie tylko o rakiecie, lecz także o państwie zdolnym do budowy własnych kompetencji technologicznych. Bez nich nawet najlepsza koncepcja napędu pozostałaby wyłącznie projektem na papierze.

Radio Wnet na Marsie

Końcowa część rozmowy dotyczyła już życia na Marsie i funkcjonowania samej bazy Wnet. Skowroński zauważył, że budowa takiej placówki nie była łatwa, ale ostatecznie udało się stworzyć polską obecność na Czerwonej Planecie. Pieńkowski dopowiedział, że o trwałości tej obecności decyduje przede wszystkim energia.

To właśnie dlatego wraz z załogą na Marsa miały trafić także reaktory jądrowe. Profesor podkreślał, że bez prądu nie da się zapewnić wody, żywności ani podstaw działania bazy. W jego wizji szczególnie interesujące było to, że źródłem energii miało być także wypalone paliwo z ziemskich elektrowni.

„Oczywiście dolecieliśmy też z reaktorami jądrowymi do tego, żeby produkować energię, bo musimy na Marsie coś jeść, potrzebna nam jest woda, a bez energii nic się nie da zrobić” – mówi prof. Ludwik Pieńkowski.

I dodaje, opisując energetyczny fundament marsjańskiej bazy:

Te reaktory, które dają nam tu energię, dają prąd, żebyśmy mogli nagrać audycję, to są reaktory, które jako paliwo wykorzystują wypalone paliwo z reaktora klasy PWR, jak budowany w Choczewie

– podkreśla gość Radia Wnet.

Ta wizja łączy w sobie kilka poziomów naraz: technikę rakietową, energetykę jądrową, przemysł materiałowy i długofalowe myślenie o państwie, które chce budować własne kompetencje. W efekcie rozmowa o locie na Marsa staje się nie tylko opowieścią o przyszłości, ale też o tym, co trzeba stworzyć tu i teraz, by podobne scenariusze w ogóle mogły kiedyś wyjść poza sferę wyobraźni.