Systemy Nośne
Rakieta Ariane 6 i technologia z Polski. "To trzeba docenić" [WYWIAD]
Europa odzyskała pełną zdolność do niezależnego wynoszenia satelitów w przestrzeń kosmiczną. W debiucie rakiety Ariane 6 ważną rolę odegrała polska spółka Scanway S.A., której system wizyjny monitorował separację owiewki oraz wypuszczanie ładunków na orbicie. O polskiej technologii, rakiecie Ariane 6 i przyszłości europejskiego sektora kosmicznego opowiedział redakcji Space24.pl Mikołaj Podgórski, COO w Scanway.
Wojciech Kaczanowski, redaktor Space24.pl: Minęło kilka godzin od debiutu europejskiego systemu nośnego Ariane 6, w którym swoją rolę odegrała polska spółka Scanway. Jak oceniasz ten lot?
Mikołaj Podgórski, COO w Scanway: Po pierwsze był dla wszystkich bardzo emocjonujący, ale wszystko poszło zgodnie z planem - przynajmniej w tej pierwszej fazie lotu. Rakieta nie miała problemów z osiągnięciem poszczególnych kamieni milowych. Przed planowaną deorbitacją doszło jednak do anomalii w jednym z podsystemów, który jest dość krytyczny, ale i tak całościowo start można traktować jako sukces.
Nie przeszkodziło to w wypuszczeniu CubesSatów z pokładu rakiety. Anomalia za to przysłużyła się nam, bo mogliśmy zobaczyć spektakularny przelot Ariane 6 nad Polską, co było dla mnie dość niezwykłym momentem. Z jednej strony oglądałem transmisję live i wiedziałem, że w locie bierze udział nasz hardware, a potem wyszedłem na zewnątrz i zobaczyłem przelot na własne oczy.
Lot jest też sukcesem dla całego europejskiego sektora kosmicznego, bo znowu mamy niezależny dostęp do kosmosu. Można tu się spierać na ile Ariane 6 jest nowoczesna, droga czy uniwersalna w porównaniu do rozwiązań SpaceX, ale jesteśmy i tak w dużo lepszym miejscu niż jeszcze kilka dni temu. Jako Europa musimy mieć swoje własne rakiety nośne, nawet jeśli są trochę droższe i mniej nowoczesne, bo nigdy nie wiadomo co się zadzieje globalnie. Przestrzeń kosmiczna jest kolejną domeną rywalizacji całego świata i nie zawsze możemy polegać na komercyjnych usługach. Wojna w Ukrainie i ograniczenie dostępu do zasobów amerykańskich satelitów do obserwacji Ziemi dobitnie nam to pokazały.
5,4,3,2,1 allumage Vulcain! 🚀
— European Space Agency (@esa) July 9, 2024
Relive the moment the first Ariane 6 launched from @EuropeSpacePort, French Guiana 👇
🔊Turn the sound all the way UP ⬆️ #GoAriane! pic.twitter.com/WYRpPLGtnn
Czytałem ciekawą analizę Josefa Aschbachera, czyli dyrektora generalnego Europejskiej Agencji Kosmicznej, w której pisał o wielu potknięciach w całym długoletnim procesie projektowania i budowania rakiety, natomiast trzeba im oddać to, że dotrzymali ostatecznego terminu startu, ogłoszonego jeszcze w grudniu. Okno startowe miało otworzyć się w czerwcu i tak się stało. A brak opóźnień na ostatniej prostej nie zdarza się często. Nawet SpaceX lubi przekładać loty na ostatnią chwilę. To trzeba docenić.
Technologia od Scanway odegrała ważną rolę w debiucie Ariane 6. Co dokładnie znalazło się w rakiecie?
Jako Scanway umieściliśmy na pokładzie Ariane 6 dwie kamery – nasz system wizyjny nazywany przez nas Scanway Camera System. To są kamery oparte o rozwiązania sprawdzone już w naszej misji STAR VIBE. Aparatura miała na celu obserwację separacji owiewki rakiety, a także późniejszą fazę separacji CubeSatów na orbicie.
Jak już wiemy, proces ten zakończył się sukcesem. Na razie nie jesteśmy jednak w 100% pewni, że kamery zadziałały bez zarzutów, ponieważ wspomniana anomalia utrudnia ściąganie danych. Warto również dodać, że wszelkie materiały uchwycone naszymi kamerami muszą jeszcze przejść przez autoryzację ArianeGroup nim będziemy mogli je pokazać publicznie.
Aparatura od Scanway działa w ramach eksperymentu, który nazywany jest satelitą, ale do końca nim nie jest. YPSat (Young Professionals Satellite) to projekt stworzony przez młodych inżynierów z ESA, który miał na celu integrację naszych kamer oraz innego urządzenia – innowacyjnego czujnika pola elektromagnetycznego, wyprodukowanego przez zespół studencki. YPSat sprawdził również działanie kilku układów elektronicznych zaprojektowanych przez ludzi z ESA.
Czym wyróżnia się system wizyjny od Scanway? Niektórzy mogą pomyśleć, że to zwykła kamera, a przecież tak nie jest.
Przede wszystkim trzeba mieć pewność, że kamera przetrwa lot w kosmos. Do wielu tego typów aplikacji w Stanach Zjednoczonych stosuje się kamery GoPro, ale one nie są dedykowane do pracy w sektorze kosmicznym – pod kątem interfejsów mechanicznych, oprogramowania czy nawet obiektywów, jakie można z nimi zintegrować.
My skorzystaliśmy z rozwiązań, które już miały wysoki poziom gotowości technologicznej. System był przetestowany w naszej misji STAR VIBE i to jest bardzo istotne. Wzięliśmy rozwiązania, które są klasy przemysłowo-kosmicznej, zintegrowaliśmy je w system przetestowany podczas misji i testów środowiskowych, w tym także tych prowadzonych w ramach lotów stratosferycznych.
Kluczowe było to, żeby podczas pierwszego lotu nie być zagrożeniem dla rakiety nośnej. Istotne było, aby żaden z elementów naszych kamer, które były zamontowane przy rakiecie, nie odczepił się wskutek naprężeń obecnych w trakcie lotu rakiety i nie zniszczył innych urządzeń. Bezpieczeństwo było najważniejszym kryterium i je spełniliśmy.
Musieliśmy włożyć sporo wysiłku w konstrukcję całego produktu, jego symulacje, testy prowadzone wspólnie z ESA, ale również w dokładne zaprezentowanie np. pola widzenia kamer tak, aby ostatecznie mogły być zaakceptowane przez producenta rakiety, czyli ArianeGroup. Pomimo teoretycznie prostej roli kamer, to był jednak skomplikowany i dość długi proces, ale ostatecznie zakończony sukcesem. Dzięki temu Polska miała swój wkład w chyba najważniejszy w tym roku europejski lot kosmiczny.
Wróćmy do samej rakiety. Jak bardzo konkurencyjna jest Ariane 6 w stosunku do systemów nośnych z innych państw?
To zależy, jakie kryteria przyjmiemy. Jeśli jesteśmy firmą prywatną to zależy nam najpierw na cenie, a potem na pewności lotu w kosmos i na tym polu SpaceX wygrywa. Z drugiej strony dla nas, Europejczyków, istotny jest niezależny dostęp do kosmosu dla Europy, aby duże satelity, np. z programu Galileo (nawigacja), Sentinel z programu Copernicus (obserwacja Ziemi) lub w ramach projektu IRIS2 (komunikacja) miały możliwość startu na europejskiej rakiecie nośnej. O to też chodzi podatnikom z Europy, aby te pieniądze zostały w naszym sektorze, nawet jeśli trzeba zapłacić trochę więcej.
Analizowałem również plany rozwoju Ariane 6 i jej szacunkowe ceny. Zauważyłem, że rakieta jest faktycznie trochę droższa od Falcona 9, ale według publicznie dostępnych informacji może być dużo tańsza niż analogiczna rakieta Vulcan Centaur od amerykańskiej United Launch Alliance.
Gra toczy się zatem na polu zdolności do wynoszenia ładunków, wymiarów, parametrów. Ariane 6 może mieć swoją niszę, nawet pośród rakiet amerykańskich. Przypomnijmy, że Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba został wyniesiony przy pomocy europejskiej poprzedniczki - Ariane 5, a nie Falconem Heavy lub inną amerykańską rakietą. To też pokazuje, że są pewne obszary, w których Ariane 6 może powalczyć o klientów.
Ciekawostką jest również to, że Ariane 6 ma w tym momencie zakontraktowane 30 startów na kolejne lata, a Falcon Heavy - bezpośrednia, najbardziej popularna konkurencja - wykonał 10 lotów od czasu swojego debiutu w 2018 roku. To pokazuje, że jest zainteresowanie rakietą. Zobaczymy, jak krajobraz kosmiczny zmieni amerykański Starship, ale nawet gdyby kolejny start był pełnym sukcesem, to jego komercjalizacja zajmie co najmniej kilka lat.
Powiedziałeś, że Ariane 6 może mieć swoją niszę. Czy to może oznaczać, że Europa znajdzie się w czołówce globalnego wyścigu kosmicznego w kategorii rakiet nośnych? Miejsce pierwsze będzie trudne do zdobycia z uwagi na poziom rozwoju sektora space w Stanach Zjednoczonych, ale miejsce drugie…
Drugie miejsce też może być ciężkie, bo są jeszcze Chiny z całą gamą rakiet Long March, które dobrze sobie radzą i wynoszą ładunki chociażby na orbity pozwalające na lądowanie na Księżycu. Europejskie rakiety tego jeszcze nie robią. Jest tutaj w przyszłości szansa powalczyć z Chinami. Pytanie, ile ostatecznie startów będzie kontraktowanych na rakiecie Ariane 6, bo to będzie ważny sygnał do dalszych prac dla całej ArianeGroup i europejskiego sektora.
Nawet jeśli drugie miejsce zajmą Chiny, to trzecie jest raczej niezagrożone. Rosjanie trochę się nie liczą w tym momencie, a Indie mają swoje problemy z launcherami.
Z drugiej strony nie byłoby to nic dziwnego biorąc pod uwagę populację Europy oraz pieniądze, które są inwestowane w sektor kosmiczny na Starym Kontynencie. Plasujemy się dziś w takim miejscu, w jakim powinniśmy być, ale oczywiście warto powalczyć o więcej.
A sytuacja wewnątrz Europy? Od dłuższego czasu ESA miała problem z wynoszeniem ładunków w kosmos. Czy Ariane 6 to wystarczające rozwiązanie tej kwestii?
Dla samej ESA – w wielu aspektach pewnie tak. Natomiast jeśli będziemy chcieli wysłać małą misję, to prawdopodobnie nie. Dlatego trzeba też trzymać kciuki za całą rodzinę rakiet Vega. „Za chwilę” powinniśmy widzieć postępy w pracach nad mniejszymi launcherami od firm prywatnych, tj. Rocket Factory Augsburg, Isar Aerospace, HyImpulse lub PLD Space.
Na ile będą to oferty atrakcyjne dla klientów komercyjnych… ciężko powiedzieć. Z doświadczenia powiem, że wszędzie chwalony SpaceX ma opóźnienia. Nasz STAR VIBE, lecący na rakiecie Falcon-9, był przełożony z października na styczeń. Potrafię sobie wyobrazić sytuację, w której mała firma faktycznie zapłaci za wyniesienia satelity w konkretnym terminie, aby uniknąć takich problemów i jak najszybciej móc zacząć sprzedawać swoje produkty. Trzy miesiące opóźnienia może spowodować duże problemy dla niektórych małych firm, które w celu dalszego istnienia muszą uzyskać TRL 9 bardzo szybko.
Warto zauważyć, że dużo satelitów do obserwacji Ziemi jest teraz wysyłanych na orbitę synchroniczną ze Słońcem (SSO). Natomiast jest dużo ciekawych aplikacji na innych orbitach, na innych inklinacjach, np. 65 stopni, z których może być łatwiej dostać się z europejskich kosmodromów. Być może kupując start w małej rakiecie, np. od Isar Aerospace transfer na taką orbitę może wyjść taniej niż misja Transporter od SpaceX i później wykorzystanie systemów Orbital Transfer Vehicles, które służą do przenoszenia satelity na konkretną orbitę.
SpaceX wciąż będzie pełniło rolę lidera, a jeśli chodzi o przyszłość rakiet nośnych… musimy poczekać na Starshipa.
Europa już teraz pracuje nad nowym systemem, tym razem wielokrotnego użytku. Projekt wciąż jest jednak na wczesnym etapie.
Tak, pracują nad tym te same firmy, które robią rakiety Ariane i Vega, więc historycznie patrząc można się spodziewać dużych budżetów i opóźnień, ale ESA też potrafi wyciągać wnioski, dlatego trzymam kciuki za sprawny development. Projekt natomiast i tak zajmie jeszcze co najmniej kilka lat. Dziś cieszmy się z Ariane 6.
Trzymamy kciuki za Europejską Agencję Kosmiczną. Dziękuję za rozmowę!