Polska rakieta orbitalna. Znamy szczegóły projektu

Zainaugurowany 10 marca w Planetarium Centrum Nauki Kopernik Program Badań Kosmicznych Sieci Badawczej Łukasiewicz obejmuje 3 komponenty: ładunki użyteczne, technologie platform satelitarnych oraz technologie wynoszenia platform z ładunkami na orbitę. Na realizację programu w latach 2026-2034 przewidziano 2,4 miliarda złotych.

Chociaż polski sektor kosmiczny jest skoncentrowany na technologiach satelitarnych (platformy, napędy, payload lub analiza danych) nie można zapominać o systemach wynoszenia ładunków na orbitę lub przynajmniej misjach suborbitalnych do testów i badań.

Kompetencje w tym ostatnim posiada szczególnie Łukasiewicz-Instytut Lotnictwa. W lipcu 2024 roku odbył się lot rakiety ILR-33 BURSZTYN 2K, która przekroczyła umowną granicę kosmosu zwaną Linią Kármána. Na wyróżnienie zasługują również projekty rakiety Perun od spółki SpaceForest oraz systemu od Wojskowego Instytutu Technicznego Uzbrojenia.

"Mamy na to pomysł"

Obecnie w Polsce nie jest realizowany projekt rakiety orbitalnej, choć w przeszłości podjęto już pewne prace w tym zakresie. Przykładowo Łukasiewicz-ILOT już teraz produkuje silniki GRACE, które znajdą miejsce we francuskiej rakiecie MaiaSpace. Projekt polskiej rakiety jest w marzeniach polskich inżynierów.

„Mamy na to pomysł, kompetencje i ludzi. Dalej to jest kwestia finansowania i decyzji politycznej. To są duże środki, ale nie tylko dla Łukasiewicz - Instytutu Lotnictwa lecz również 500 krajowych firm, które są w łańcuchu dostawców. Rozmawialiśmy z innymi firmami rakietowymi w Polsce i chcemy taki projekt realizować.” - powiedział w rozmowie z naszą redakcją mgr inż. Michał Pakosz, Kierownik Działu Technologii Rakietowych oraz kierownik Programu BURSZTYN w Łukasiewicz – Instytucie Lotnictwa, w rocznicę historycznego lotu.

System wynoszenia ładunków na orbitę jest jednym z filarów programu kosmicznego przyjętego przez Sieć Badawczą Łukasiewicz. Chociaż obecnie prace są na bardzo wczesnym etapie, a informacje ograniczone, nasza redakcja miała okazję wysłuchać prezentacji o rozważanych koncepcjach.

W projekcie przeprowadzone zostaną fazy A, B oraz C, czyli studium wykonalności, definicja wymagań, analiza możliwości produkcyjnych, identyfikacja luk technologicznych, wybór konfiguracji dla rakiety i reszty systemu wynoszenia. Wykonany zostanie wstępny, a następnie szczegółowy projekt.

Fazy D i E zakładają produkcję wraz z niezbędną kwalifikacją. Metodologia przyjętych badań i prac będzie zgodna z normami ECSS (European Cooperation for Space Standardization) przyjętymi przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA). Sieć Badawcza Łukasiewicz przewiduje lot demonstracyjny w 2034 roku.

Z otrzymanych informacji wynika, że celem programu jest uzyskanie przez Polskę samodzielności technologicznej do wynoszenia satelitów o masie 100-200 kg na niską orbitę okołoziemską (LEO). Podobny udźwig (około 300 kg) posiada słynna rakieta Electron od amerykańskiej firmy Rocket Lab.

Zaplecze testowe ma powstać na terenie naszego kraju i będzie mogło być wykorzystywane również w zakresie prac realizowanych dla sektora obronnego. Sieć Badawcza Łukasiewicz przewiduje, że zdecydowana większość wyposażenia startowego dla rakiety nośnej będzie modularna i mobilna, aby starty mogły odbywać się z różnych europejskich poligonów.

Dużo pytań mogą rodzić słowa „modularna i mobilna”. W prezentacji wygłoszonej przez dr inż. Adama Oknińskiego, pełnomocnika ds. technologii kosmicznych, Łukasiewicz – Instytut Lotnictwa, zwrócono uwagę na potrzebę responsywnego dostępu do orbity, a zatem szybkiego przygotowania i wystrzelenia ładunku, bez kilkumiesięcznego oczekiwania w kolejce.

W tym celu wskazano na dwa możliwe rozwiązania: start poziomy i pionowy. Ten pierwszy zakłada wykorzystanie samolotu-matki, który wypuści rakietę z ładowni. Uruchamiając swoje silniki będzie kontynuować podróż na orbitę okołoziemską. Ładunek zostanie wypuszczony po odrzuceniu owiewki rakiety.

Przypomnijmy, że taką metodę stosowała firma Virgin Orbit, ale nieudany debiut spowodował utratę ładunku i wpędził w problemy finansowe. Spółka zdecydowała ogłosić upadłość.

Schemat pionowego startu zakłada natomiast transport zaplecza startowego - rakiety i platformy - w mobilnych kontenerowcach. Po dotarciu na orbitę owiewka zostanie odrzucona, a ładunek wypuszczony. Z prezentacji nie wynika jednak, na które rozwiązanie zdecyduje się Sieć Badawcza.

Ile będzie kosztować polski system?

Faza ABC projektu, obejmująca wstępny projekt i badania, ma kosztować 310 mln zł, a fazy DE, w tym demonstracja w locie – 530 mln zł. Do tego należy doliczyć koszty zaplecza do testów, produkcji oraz integracji. W przedsięwzięciu weźmie udział 16 instytutów Sieci.

Lot demonstracyjny zostanie przeprowadzony wraz z końcem programu kosmicznego. Przed Łukasiewiczem wiele lat i wyzwań. Sukces projektu będzie oznaczał osiągnięcie niezależności Polski w wynoszeniu satelitów na orbitę.