ZSK 3/2025

Zasoby kosmiczne:
wyzwania i perspektywy

Po co górnictwo kosmiczne?

Zasoby Ziemi są ograniczone i coraz trudniej dostępne. Najcenniejsze surowce, od metali ziem rzadkich po pierwiastki kluczowe dla przemysłu, mogą się w dalekiej przyszłości wyczerpać lub okazać bardzo kosztowne w pozyskaniu. Nic więc dziwnego, że w tej sytuacji pojawia się koncepcja sięgnięcia po surowce z kosmosu, lecz w pierwszej kolejności do wykorzystania poza Ziemią, co jest kluczem do stałej obecności człowieka w kosmosie. Nadchodząca w tej dekadzie budowa baz na Księżycu, a za dwie lub trzy dekady także na Marsie wymaga materiałów budowlanych, wody i paliwa na miejscu, ponieważ ciągłe dostawy z Ziemi byłyby zbyt drogie. Tzw. in-situ resource utilization, czyli wykorzystanie zasobów na miejscu, stanowi więc fundament planów eksploracji kosmosu na najbliższe dekady. W odleglejszej przyszłości, pod koniec XXI w., nowe pozaziemskie źródła surowców, takie jak rzadkie metale z asteroid, mogłyby odciążyć ziemską gospodarkę, uzupełniając ich niedobory na rynku. 

Jakie surowce kryje kosmos?

Ciała niebieskie obfitują w rozmaite bogactwa. Planetoidy typu metalicznego zawierają duże ilości niklu, kobaltu oraz metali szlachetnych (np. platyny, irydu, osmu i rutenu). Nawet niewielka planetoida może skrywać więcej platyny, niż wydobyto dotąd na Ziemi. Inne planetoidy (typu węglistego) są bogate w związki lotne, w tym wodę uwięzioną w minerałach.

Księżyc z kolei posiada pokłady lodu wodnego w zacienionych kraterach na biegunach. Woda ta może być bezcenna do utrzymania astronautów przy życiu, a dodatkowo można ją będzie zamienić na tlen do oddychania i wodór jako paliwo rakietowe. W księżycowym gruncie znajdziemy też metale (żelazo, tytan, metale szlachetne), siarkę, krzem oraz izotop helu – hel-3, który może zastąpić lub uzupełnić tryt jako paliwo w przyszłych reaktorach termojądrowych (np. budowany we Francji ITER) i jest używany do chłodzenia w wielu sektorach nauki, medycyny i zaawansowanego przemysłu. Choć przywożenie surowców na Ziemię może przez długi czas być nieopłacalne, będą one niezbędne do rozwoju infrastruktury w kosmosie, od produkcji paliwa po budowę habitatów. Jedynym wyjątkiem może być hel-3, ale nawet tutaj pozostaje wiele niepewności, np. w zakresie prawidłowego oszacowania jego zasobów. 

Kosmiczna gorączka złota

Wyścig po pozaziemskie bogactwa już się rozpoczął. Stany Zjednoczone w programie Artemis planują powrót ludzi na Księżyc i ustanowienie tam bazy, która wykorzysta lokalne zasoby (przede wszystkim lód zamieniany na wodę i paliwo). NASA wysyła pierwsze misje poszukiwawcze – lądowniki i łaziki mają potwierdzić obecność lodu i przetestować techniki jego wydobycia. Docelowo około 2030 r. pozyskana z Księżyca woda ma służyć potrzebom życiowym astronautów oraz jako paliwo rakietowe. 

Także inne kraje patrzą w kosmos z myślą o surowcach. Chiny planują w latach 30. budowę bazy księżycowej, w której wydobycie lodu i helu-3 ma odegrać ważną rolę. Japonia i Indie również inwestują w technologie pozyskiwania zasobów in-situ przy swoich misjach, a Europa wspiera badania nad wykorzystaniem księżycowego regolitu.

Z kolei sektor prywatny rozbudza nadzieje na kosmiczne eldorado – już dekadę temu powstały start-upy takie jak Planetary Resources czy Deep Space Industries, które zapowiadały eksploatację asteroid. Choć pionierom nie udało się zrealizować tych planów, przyciągnęli inwestorów i zainspirowali kolejne firmy. W 2023 r. amerykański start-up AstroForge po raz pierwszy przeprowadził test rafinacji metalu w warunkach mikrograwitacji na orbicie Ziemi. Luksemburg już w 2017 r. przyjął prawo wspierające kosmiczne górnictwo i stał się europejskim hubem tej branży, współfinansując firmy poszukujące pozaziemskich surowców i planujące eksplorację Księżyca.

Wyzwania i bariery

Mimo wielkich perspektyw kosmiczne górnictwo wciąż napotyka poważne przeszkody. Pierwszym wyzwaniem jest technologia. Maszyny musiałyby działać autonomicznie, w warunkach mikrograwitacji, próżni, skrajnych temperatur i wszechobecnego abrazyjnego pyłu. Drugim problemem jest ekonomia. Wyniesienie sprzętu w kosmos i transport urobku na Ziemię pochłaniają fortunę, więc pozyskiwanie np. platyny z asteroid obecnie mija się z celem. Dopóki loty kosmiczne nie staną się znacznie tańsze, bardziej realne jest wykorzystywanie surowców na miejscu (np. zużycie księżycowej wody przez bazę) zamiast ich sprowadzania na Ziemię. To jednak wymaga najpierw zbudowania takiej infrastruktury poza Ziemią. Trzecim wyzwaniem są uregulowania prawne. Brakuje jasnych międzynarodowych przepisów określających, kto i na jakich zasadach może korzystać z pozaziemskich bogactw. Traktaty zabraniają zawłaszczania ciał niebieskich przez państwa, ale milczą o własności wydobytych surowców. Niektóre kraje, np. Stany Zjednoczone, Luksemburg i Zjednoczone Emiraty Arabskie, przyjęły już własne prawo (Polskie prawo kosmiczne – wyzwania i kompromisy). Potrzebne są jednak globalne ustalenia, by konkurencja o zasoby kosmiczne nie przerodziła się w konflikt i służyła całej ludzkości. Po czwarte, zasoby Księżyca nie są wciąż należycie rozpoznane geologicznie. W tym zakresie pozostajemy nawet w tyle za przygotowaniem technologicznym, a potrzeba takiego rozpoznania jest niezwykle pilna. Należy bowiem zaplanować miejsca założenia baz na Księżycu i wydobycia surowców, nawet eksperymentalnego, na podstawie misji orbitalnych. Tymczasem większość planowanych misji to w tej chwili lądowniki i łaziki, które do pewnego stopnia wysyła się w ciemno. Szansą na wypełnienie tej luki jest misja Lunar Mineralogy Mapper Europejskiej Agencji Kosmicznej. 

Polska w kosmicznym górnictwie

Polska również chce mieć swój udział w poszukiwaniu pozaziemskich surowców. Nasi naukowcy od lat konstruują instrumenty dla misji kosmicznych, a obecnie rozwijają spektrometr MIRORES – urządzenie, które z orbity Księżyca pomoże wskazać najbogatsze w surowce obszary Srebrnego Globu (Lunar ore geology and feasibility of ore mineral detection using a far-IR spectrometer). Ten polski przyrząd tworzony we współpracy z ESA, m.in. w ramach misji Lunar Mineralogy Mapper, dzięki obserwacji w dalekiej podczerwieni będzie wykrywał krytyczne minerały, np. ilmenit stanowiący główny zasób żelaza, tytanu, tlenu i helu-3 oraz siarczki, które można będzie wykorzystać do produkcji paneli fotowoltaicznych, siarkobetonu i jako źródło miedzi i metali szlachetnych. Planowana misja z MIRORES ma dostarczyć pierwsze mapy zasobów Księżyca, ułatwiając wybór miejsc pod przyszłe bazy i kopalnie. Takie projekty budują kompetencje rodzimego sektora kosmicznego i dają nadzieję, że w nadchodzącej erze „kosmicznej gorączki złota” Polska znajdzie się w gronie jej beneficjentów. Ważne prace badawcze w zakresie górnictwa kosmicznego prowadzone są w Polskiej Akademii Nauk, a wśród uczelni przodujących w Polsce w tej dziedzinie są Politechnika Wrocławska i Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, w której strukturach działa Centrum Technologii Kosmicznych.

Artykuły  w Kwartalniku 3/2025 dot. sektora kosmicznego:

• Zasoby kosmiczne: wyzwania i perspektywy, dr Jakub Ciążela, Instytut Nauk Geologicznych PAN  
• O specyfice branży kosmicznej, Paweł Żywiecki,  Fundacja Przedsiębiorczy Toruń
• Kadry polskiej branży kosmicznej – trudne początki, Mateusz Józefowicz, Europejska Agencja Kosmiczna
• Współpraca edukacji z biznesem, czyli o szkoleniach dla przyszłych pracowników sektora kosmicznego, Marcin Sudomir, RENEX ECC
• Kosmiczne sygnały, czyli spotkanie astronomii z muzyką, Sebastian Soberski, Planetarium i Obserwatorium Astronomiczne im. Mikołaja Kopernika w Grudziądzu
• Praktyczne zastosowanie nauki czyli zajęcia o kosmosie, dr Waldemar Grabowski, Fundacja Space NOW! 
• O branży kosmicznej i bezpieczeństwie w kosmosie – podcast dla tych, którzy lubią spoglądać w niebo, Urszula Szulc, IBE PIB

ZSK 3/2025

O specyfice branży kosmicznej

Nagranie w związku z konferencją „Trendy, innowacje i wyzwania w sektorze kosmicznym w województwie kujawsko-pomorskim”, zorganizowanej 27 maja 2025 r. w Toruniu. Podsumowanie konferencji https://kwalifikacje.edu.pl/za-nami-kolejna-konferencja-z-cyklu-branza-wczoraj-dzis-i-jutro/

Konferencja zrealizowana przez Instytut Badań Edukacyjnych – Państwowy Instytut Badawczy w ramach projektu „Wspieranie dalszego rozwoju Zintegrowanego Systemu Kwalifikacji w Polsce (ZSK6)” (FERS.01.08-IP.05-0001/23) z dofinansowaniem z Funduszy Europejskich dla Rozwoju Społecznego.

Artykuły  w Kwartalniku 3/2025 dot. sektora kosmicznego:

• Zasoby kosmiczne: wyzwania i perspektywy, dr Jakub Ciążela, Instytut Nauk Geologicznych PAN  
• O specyfice branży kosmicznej, Paweł Żywiecki,  Fundacja Przedsiębiorczy Toruń
• Kadry polskiej branży kosmicznej – trudne początki, Mateusz Józefowicz, Europejska Agencja Kosmiczna
• Współpraca edukacji z biznesem, czyli o szkoleniach dla przyszłych pracowników sektora kosmicznego, Marcin Sudomir, RENEX ECC
• Kosmiczne sygnały, czyli spotkanie astronomii z muzyką, Sebastian Soberski, Planetarium i Obserwatorium Astronomiczne im. Mikołaja Kopernika w Grudziądzu
• Praktyczne zastosowanie nauki czyli zajęcia o kosmosie, dr Waldemar Grabowski, Fundacja Space NOW! 
• O branży kosmicznej i bezpieczeństwie w kosmosie – podcast dla tych, którzy lubią spoglądać w niebo, Urszula Szulc, IBE PIB

ZSK 3/2025

Kadry polskiej branży kosmicznej
– trudne początki

Trudne początki

Branża kosmiczna należy do najbardziej innowacyjnych, pionierskich i wymagających obszarów gospodarki, choć słabo rozpoznanych, zarówno technologicznie, jak i biznesowo. Często wiąże się z bardzo dużym ryzykiem finansowym, materialnym, a nawet politycznym. Tym większe zdziwienie budziły kosmiczne ambicje kraju na dorobku, którym Polska nadal była w pierwszej dekadzie XXI w. Stosunkowo niewielkie, lecz prężnie działające środowisko dążyło do wprowadzenia naszego kraju do Europejskiej Agencji Kosmicznej, co nastąpiło w 2012 r. Zdawano sobie sprawę z tego,  to nie tylko „kosmiczny” (chociaż długoterminowy) zwrot z inwestycji, ale także certyfikat jakości dla kraju, świadectwo jego innowacyjności, aspiracji, dysponowania wizją i nadwyżkami finansowymi. Jak jednak zdobyć ten zwrot z inwestycji po dekadach jałowienia i tłumienia aspiracji kontrolowanych przez Wielkiego Brata, czyli ZSRR i jego program Interkosmos?

Bardzo wiele napisano już o polskich rakietach Meteor czy też znakomitych osiągnięciach Centrum Badań Kosmicznych (CBK PAN), które – nie licząc lotu generała Hermaszewskiego – było przez wiele lat głównym punktem na kosmicznej mapie Polski. Dlatego tutaj warto wspomnieć o kolejnym pokoleniu, które zaczynało swoją kosmiczną przygodę na początku nowego stulecia. Jeszcze na studiach, przeważnie w otoczeniu, które nie miało za wiele kosmicznego doświadczenia, a często i woli, żeby pomóc w budowie kompetencji w nieistniejącej wówczas branży. Nie było praktycznie żadnych kierunków studiów związanych z branżą kosmiczną, z wyjątkiem zajęć prowadzonych przez profesora Piotra Wolańskiego na Politechnice Warszawskiej. Zainteresowani włączeniem się w projekty kosmiczne mogli liczyć przede wszystkim na organizacje pozarządowe. CBK PAN było placówką hermetyczną, jeśli chodziło o  możliwość zatrudnienia, ale bardzo otwartą w kwestii dzielenia się wiedzą. Dwie główne organizacje astronautyczne, Polskie Towarzystwo Astronautyczne (PTA) i Mars Society Polska (MSP), znalazły gościnę pod dachem CBK PAN, jednak od strony profesjonalnej w branży tej zasadniczo nie było możliwości zatrudnienia. Można było jedynie wyemigrować do Ameryki i szukać kosmicznego eldorado w NASA. Polscy obywatele nie mogli nawet bezpośrednio aplikować do Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA), gdyż nie byliśmy jeszcze jej członkiem. 

Kosmiczne inicjatywy

Jednak to właśnie dzięki organizacjom pozarządowym praktycznie każdy, nawet bez wykształcenia kierunkowego, mógł się zaangażować w działalność kosmiczną. Tak tworzyło się ciekawe i interdyscyplinarne środowisko ludzi, których łączyła prawdziwa pasja i determinacja. Szereg organizacji, takich jak: Polskie Towarzystwo Rakietowe (PTR), Polskie Towarzystwo Miłośników Astronomii (PTMA) czy nawet Studenckie Koło Astronautyczne Politechniki Warszawskiej (SKA PW), dostrzegło potrzebę zrzeszania się i aktywnego kreowania trendów. Organizowano cykliczne imprezy takie jak Festiwal Metora PTR, gdzie pierwsze rakiety budował zespół Space Forest, obecnie jedna z wiodących firm sektora, realizująca pierwszy polski prywatny programem rakiet suborbitalnych. Na jednej z takich imprez (Mars Festiwal 2027) studenci z Politechniki Warszawskiej, Politechniki Wrocławskiej, Politechniki Białostockiej i Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu postanowili zmierzyć się z uczestnictwem w konkursie łazików marsjańskich University Rover Challenge w USA (URC) i – pomimo wielu trudności – przystąpili do budowy robotów. Dzięki wsparciu wielu życzliwych osób pochodzących z najróżniejszych środowisk młodzi inżynierowie zaczęli regularnie wygrywać ten konkurs, co otworzyło nie tylko portfele ministrów, rektorów i sponsorów, ale także zamknięte dotąd i sceptyczne umysły, które dostrzegły, że dysponujemy ludzkim i technologicznym kapitałem zdolnym do zbudowania dużego kawałka polskiej gospodarki. 

Program stymulowania postłazikowej kosmicznej robotyki pozostawał inicjatywą oddolną, jednak zdobył zaufanie i wsparcie administracji. W 2013 r. Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego wsparło kampanię Mars Society Polska, która miała na celu zmobilizowanie wszystkich polskich uczelni technicznych do wystawienia zespołu łazikowego. Wtedy też po raz pierwszy Europejska Fundacja Kosmiczna zorganizowała w Polsce European Rover Challenge (ERC). Dzisiaj to największa tego typu impreza na świecie organizowana przez interdyscyplinarny zespół, skupiającą rokrocznie ponad 400 studentów, sponsorów, gości z ESA, NASA, a także liczną publiczność. 

Perspektywy sektora kosmicznego

Obecnie wielu młodych inżynierów tworzy kosmiczne spin-offy, znajduje zatrudnienie w branży kosmicznej w Polsce, a także odnosi sukcesy w europejskich firmach. Oprócz amatorskich stowarzyszeń mamy też profesjonalne struktury, takie jak: Polska Agencja Kosmiczna (POLSA), stowarzyszenia zawodowe Związek Pracodawców Sektora Kosmicznego  (ZPSK) i Stowarzyszenie Polskich Profesjonalistów Sektora Kosmicznego (PSPA), a także jesteśmy członkiem ESA. Agencja Rozwoju Przemysłu prowadzi profesjonalny program stażowy, powstają też raporty dotyczące branży i jej kadr. Czy jednak oznacza to, że w sektorze kosmicznym jest miejsce tylko dla inżynierów? Czy dzisiaj nadal można zaangażować się w działania tego sektora, nie będąc absolwentem któregoś z kosmicznych kierunków licznych politechnik i uniwersytetów? Można, a nawet trzeba. Lot Sławosza Uznańskiego-Wiśniewskiego to dobry moment na refleksję nad tym, czy powinniśmy traktować branżę jako hermetyczne środowisko, czy też raczej wyjść z nią do społeczeństwa. Opowiadać o tym, co kosmos daje społeczeństwu i kogo branża potrzebuje: menedżerów, finansistów, prawników, techników, popularyzatorów, lekarzy, biotechnologów, geologów, łącznościowców. A przede wszystkim – użytkowników i odbiorców usług, produktów i technologii. Oraz – entuzjastów, którzy dostrzegą w niej sens i będą chcieli  inwestować w nią swoje podatki. To społeczeństwo definiuje potrzeby. Inżynierowie „tylko” budują urządzenia, które mają je zaspokoić. Jesteśmy dzisiaj społeczeństwem aspirującym do pozyskiwania zasobów kosmicznych i eksploracji Księżyca. Musimy mieć świadomość tego, czego nie widzimy z powierzchni Ziemi, a co widać z orbity: zmian klimatu, katastrof, zagrożeń, kruchości naszej planety, a także niewykorzystanego potencjału. Uwierzmy w to raz jeszcze, tak jak uwierzyli studenci z kilku uczelni w 2007 r. 50 lat zastoju od ostatnich lotów księżycowych czy też polskich lotów załogowych to długi okres. Teraz trzeba nadrobić te opóźnienia. Zapraszamy do wielkiej przygody!

Artykuły  w Kwartalniku 3/2025 dot. sektora kosmicznego:

• Zasoby kosmiczne: wyzwania i perspektywy, dr Jakub Ciążela, Instytut Nauk Geologicznych PAN  
• O specyfice branży kosmicznej, Paweł Żywiecki,  Fundacja Przedsiębiorczy Toruń
• Kadry polskiej branży kosmicznej – trudne początki, Mateusz Józefowicz, Europejska Agencja Kosmiczna
• Współpraca edukacji z biznesem, czyli o szkoleniach dla przyszłych pracowników sektora kosmicznego, Marcin Sudomir, RENEX ECC
• Kosmiczne sygnały, czyli spotkanie astronomii z muzyką, Sebastian Soberski, Planetarium i Obserwatorium Astronomiczne im. Mikołaja Kopernika w Grudziądzu
• Praktyczne zastosowanie nauki czyli zajęcia o kosmosie, dr Waldemar Grabowski, Fundacja Space NOW! 
• O branży kosmicznej i bezpieczeństwie w kosmosie – podcast dla tych, którzy lubią spoglądać w niebo, Urszula Szulc, IBE PIB

ZSK 3/2025

Współpraca edukacji z biznesem, czyli o szkoleniach dla przyszłych pracowników sektora kosmicznego

Nagranie w związku z konferencją „Trendy, innowacje i wyzwania w sektorze kosmicznym w województwie kujawsko-pomorskim”, zorganizowanej 27 maja 2025 r. w Toruniu. Podsumowanie konferencji https://kwalifikacje.edu.pl/za-nami-kolejna-konferencja-z-cyklu-branza-wczoraj-dzis-i-jutro/

Konferencja zrealizowana przez Instytut Badań Edukacyjnych – Państwowy Instytut Badawczy w ramach projektu „Wspieranie dalszego rozwoju Zintegrowanego Systemu Kwalifikacji w Polsce (ZSK6)” (FERS.01.08-IP.05-0001/23) z dofinansowaniem z Funduszy Europejskich dla Rozwoju Społecznego.

Artykuły  w Kwartalniku 3/2025 dot. sektora kosmicznego:

• Zasoby kosmiczne: wyzwania i perspektywy, dr Jakub Ciążela, Instytut Nauk Geologicznych PAN  
• O specyfice branży kosmicznej, Paweł Żywiecki,  Fundacja Przedsiębiorczy Toruń
• Kadry polskiej branży kosmicznej – trudne początki, Mateusz Józefowicz, Europejska Agencja Kosmiczna
• Współpraca edukacji z biznesem, czyli o szkoleniach dla przyszłych pracowników sektora kosmicznego, Marcin Sudomir, RENEX ECC
• Kosmiczne sygnały, czyli spotkanie astronomii z muzyką, Sebastian Soberski, Planetarium i Obserwatorium Astronomiczne im. Mikołaja Kopernika w Grudziądzu
• Praktyczne zastosowanie nauki czyli zajęcia o kosmosie, dr Waldemar Grabowski, Fundacja Space NOW! 
• O branży kosmicznej i bezpieczeństwie w kosmosie – podcast dla tych, którzy lubią spoglądać w niebo, Urszula Szulc, IBE PIB

ZSK 3/2025

Kosmiczne sygnały, czyli spotkanie astronomii z muzyką

Projekt LISA

Rozwój sektora kosmicznego w Polsce odbywa się w sposób lawinowy. Pojawiają się projekty naukowe, w których ważną rolę odgrywają polscy naukowcy. Jednym z takich projektów jest LISA (Laser Interferometer Space Antenna), który polega na zbudowaniu w kosmosie obserwatorium fal grawitacyjnych. LISA to układ trzech sond tworzących w przestrzeni trójkąt równoboczny. Pomiędzy sondami będą przebiegać wiązki promieni laserowych służące do niezwykle precyzyjnego pomiaru odległości pomiędzy sondami. 

Rys. 1 Ilustracja przedstawia dwie czarne dziury łączące się i tworzące zmarszczki w strukturze czasoprzestrzeni. W tle widoczne są galaktyki. Wierzchołki trójkąta określają położenie trzech sond kosmicznych LISA, między którymi będą się przemieszczać wiązki laserowe.

Źródło: https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/LISA/Capturing_the_ripples_of_spacetime_LISA_gets_go-ahead
CREDIT: ESA
LICENCE: CC BY-SA 3.0 IGO or ESA Standard Licence (content can be used under either licence)

Noblista ze Strzelna

Konstrukcja detektora LISA oparta jest na tzw. interferometrze Michelsona. Interferometr to przyrząd, którego działanie polega na wykorzystaniu zjawiska interferencji fal elektromagnetycznych. Konstruktorem interferometru jest Albert Michelson ze Strzelna (kujawsko-pomorskie), który w 1855 r. jako małe dziecko wyemigrował wraz z rodzicami i rodzeństwem do Stanów Zjednoczonych. Próbując wyznaczyć prędkość światła, skonstruował swój słynny interferometr, za co w 1907 r. otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki.

Rys. 2  Albert Michelson – noblista ze Strzelna

Wszechświat „dzwoni” grawitacyjnie

Fale grawitacyjne to mikroskopijne i trudne do wykrycia zaburzenia czasoprzestrzeni. Można je porównać do zmarszczek na wodzie powstających po wrzuceniu kamyka, jednak w tym przypadku „kamykiem” może być na przykład zderzenie dwóch czarnych dziur. 

Wszyscy wiemy o mikrofalowym promieniowaniu tła, czyli promieniowaniu elektromagnetycznym wysłanym przez bardzo młody Wszechświat trzysta tysięcy lat po Wielkim Wybuchu. Chociaż doszło do tego ponad trzynaście miliardów lat temu, do dziś możemy odbierać to promieniowanie przez radioteleskopy. Podobnie jest z falami grawitacyjnymi. Zadaniem LISA będzie detekcja grawitacyjnego „dzwonienia” Wszechświata, które powstało w pierwszych sekundach tuż po jego narodzinach. Oczywiście sygnał grawitacyjny można usłyszeć ludzkim uchem dopiero po tym, jak zostanie zamieniony na falę akustyczną w procesie tzw. sonifikacji. Taka sonifikacja „dzwonienia” Wszechświata to gotowa inspiracja dla artystów do tworzenia kosmicznej muzyki.

Radioteleskop „KOPERNIK”

Projekt LISA to pieśń najbliższej, ale jednak przyszłości, natomiast od 1994 r. nieustannie dwadzieścia cztery godziny na dobę kosmos jest „podsłuchiwany” przez zlokalizowany w Piwnicach pod Toruniem największy polski 32-metrowy radioteleskop RT4 „KOPERNIK”. 

Rys. 3 Radioteleskop RT4 „KOPERNIK”

Gigantyczny instrument badawczy o wadze 620 ton jest częścią obserwatorium należącego do Instytutu Astronomii UMK. Antena nieustannie odbiera kosmiczne sygnały w zakresie radiowym, które astronomowie wizualizują w postaci wykresów czy map nieba. Sygnały radiowe można również zamienić na dźwięk – mamy wówczas do czynienia z iście kosmicznym radiem. W 2011 r., podczas XI Toruńskiego Festiwalu Nauki i Sztuki, kilkaset osób zgromadzonych pod radioteleskopem KOPERNIK mogło dosłownie usłyszeć kosmos na żywo (pulsar PSR 0329+54) oraz wysłuchać koncertu grupy Voices of The Cosmos prezentującej muzykę zawierającą autentyczne kosmiczne sygnały. 

Muzycy podsłuchują Wszechświat

Pulsary to gwiazdy neutronowe, czyli takie „niedorobione” czarne dziury. Powstają podczas wybuchu gwiazdy supernowej. Wówczas otoczka umierającej gwiazdy jest odrzucana, a jądro bardzo drastycznie się kurczy. Czasami jądro zapada się tak bardzo, że powstaje czarna dziura, a czasami proces ten zatrzymuje się wcześniej i powstaje gwiazda neutronowa, którą możemy jeszcze bezpośrednio obserwować. Niektóre gwiazdy neutronowe można obserwować jako pulsary regularnie wysyłające impulsy radiowe. Regularność tych impulsów jest porównywalna z dokładnością zegarów atomowych. Takie „rytmy kosmosu” można było właśnie usłyszeć w muzyce Voices of The Cosmos podczas koncertu pod toruńskim radioteleskopem. Grupa wykorzystuje w swojej muzyce m.in. sygnały radiowe pulsarów, Słońca i magnetosfer planet Układu Słonecznego. Dźwięki płynące z kosmosu wykorzystuje także amerykański kompozytor, artysta dźwięku, gitarzysta i radioamator Jeff Gburek, który od wielu lat mieszka w Poznaniu i tworzy muzykę eksperymentalną na bazie własnych obserwacji radiowych ziemskiej magnetosfery. Dzięki skonstruowanej przez siebie antenie nagrywa sygnały zorzowe, które są najbardziej intensywne podczas dużej aktywności Słońca. 

Usłyszeć niedostrzegalne

Posiadamy wiele zmysłów, którymi możemy doświadczać otaczającego nas świata, jednak sporo nam umyka z powodu różnych ograniczeń. Oko ludzkie widzi tylko wąski zakres fal elektromagnetycznych od fioletu do czerwieni. Wszechświat jednak promieniuje również na falach dłuższych niż „kolor czerwony”, bo mamy na przykład podczerwień, mikrofale, fale radiowe. Z drugiej strony fale krótsze niż „kolor fioletowy” to kolejno: ultrafiolet, promieniowanie Roentgena czy promieniowanie gamma. Wymienione zakresy fal elektromagnetycznych możemy zamieniać na fale akustyczne, czyli dźwięk. Najbardziej wdzięcznym zakresem dla takich sonifikacji są fale tzw. VLF (Very Low Frequency). Fale elektromagnetyczne o bardzo niskich częstotliwościach, które na przykład towarzyszą dużej aktywności ziemskiej magnetosfery. Wyjątkowość tych sygnałów polega na tym, że po zamianie ich na dźwięk nie musimy zmieniać ich częstotliwości, bo od razu mieści się ona w zakresie słyszalności ludzkiego ucha (od 20 do 20 000 herców). Oznacza to minimalną ingerencję w kosmiczny sygnał. Można prawie bezpośrednio doświadczyć ludzkim uchem to, czego nie widzą nasze oczy.

Rys. 4 Voices of The Cosmos, Lublin – Warsztaty Kultury

Źródło: Archiwum Voices of The Cosmos

Współczesna polska nauka potrzebuje młodych zdolnych ludzi do przyszłych projektów realizowanych w sektorze kosmicznym. Popularyzacja nauki poprzez muzykę jest jedną z metod mających wzbudzić zainteresowanie kosmosem. Innym przykładem genialnej w swojej prostocie, ale efektywnej popularyzacji kosmosu są pierogi Sławosza Uznańskiego-Wiśniewskiego, które wzbudziły wielkie zainteresowanie również poza granicami naszego kraju. Każda metoda przyciągnięcia młodego pokolenia jest dobra, choć to zadanie nie jest łatwe. 

Artykuły  w Kwartalniku 3/2025 dot. sektora kosmicznego:

• Zasoby kosmiczne: wyzwania i perspektywy, dr Jakub Ciążela, Instytut Nauk Geologicznych PAN  
• O specyfice branży kosmicznej, Paweł Żywiecki,  Fundacja Przedsiębiorczy Toruń
• Kadry polskiej branży kosmicznej – trudne początki, Mateusz Józefowicz, Europejska Agencja Kosmiczna
• Współpraca edukacji z biznesem, czyli o szkoleniach dla przyszłych pracowników sektora kosmicznego, Marcin Sudomir, RENEX ECC
• Kosmiczne sygnały, czyli spotkanie astronomii z muzyką, Sebastian Soberski, Planetarium i Obserwatorium Astronomiczne im. Mikołaja Kopernika w Grudziądzu
• Praktyczne zastosowanie nauki czyli zajęcia o kosmosie, dr Waldemar Grabowski, Fundacja Space NOW! 
• O branży kosmicznej i bezpieczeństwie w kosmosie – podcast dla tych, którzy lubią spoglądać w niebo, Urszula Szulc, IBE PIB

ZSK 3/2025

Praktyczne zastosowanie nauki czyli zajęcia o kosmosie

Nagranie w związku z konferencją „Trendy, innowacje i wyzwania w sektorze kosmicznym w województwie kujawsko-pomorskim”, zorganizowanej 27 maja 2025 r. w Toruniu. Podsumowanie konferencji https://kwalifikacje.edu.pl/za-nami-kolejna-konferencja-z-cyklu-branza-wczoraj-dzis-i-jutro/

Konferencja zrealizowana przez Instytut Badań Edukacyjnych – Państwowy Instytut Badawczy w ramach projektu „Wspieranie dalszego rozwoju Zintegrowanego Systemu Kwalifikacji w Polsce (ZSK6)” (FERS.01.08-IP.05-0001/23) z dofinansowaniem z Funduszy Europejskich dla Rozwoju Społecznego.

Artykuły  w Kwartalniku 3/2025 dot. sektora kosmicznego:

• Zasoby kosmiczne: wyzwania i perspektywy, dr Jakub Ciążela, Instytut Nauk Geologicznych PAN  
• O specyfice branży kosmicznej, Paweł Żywiecki,  Fundacja Przedsiębiorczy Toruń
• Kadry polskiej branży kosmicznej – trudne początki, Mateusz Józefowicz, Europejska Agencja Kosmiczna
• Współpraca edukacji z biznesem, czyli o szkoleniach dla przyszłych pracowników sektora kosmicznego, Marcin Sudomir, RENEX ECC
• Kosmiczne sygnały, czyli spotkanie astronomii z muzyką, Sebastian Soberski, Planetarium i Obserwatorium Astronomiczne im. Mikołaja Kopernika w Grudziądzu
• Praktyczne zastosowanie nauki czyli zajęcia o kosmosie, dr Waldemar Grabowski, Fundacja Space NOW! 
• O branży kosmicznej i bezpieczeństwie w kosmosie – podcast dla tych, którzy lubią spoglądać w niebo, Urszula Szulc, IBE PIB

ZSK 3/2025

O branży kosmicznej i bezpieczeństwie w kosmosie – podcast dla tych, którzy lubią spoglądać w niebo

Gościem podcastu był Stanisław Kozłowski, prezes Cilium Engineering Sp. z o.o. Firma ta skupia się na projektowaniu, budowie i wdrażaniu naziemnych systemów obserwacyjnych przeznaczonych do obserwacji satelitów i śmieci kosmicznych, systemów zarządzania obserwatoriami astronomicznymi oraz systemów automatyki zaprojektowanych dla obserwatoriów astronomicznych.

Podcast prowadziła Urszula Szulc, główna ekspertka ds. upowszechniania w Zespole ds. Systemu Kwalifikacji, IBE PIB. 

Zapraszamy do obejrzenia

Skrótowy zapis podcastu:

Urszula Szulc: Jesteśmy w Toruniu i nie jest to miejsce przypadkowe. W tym podcaście rozmawiamy o branży kosmicznej, a moim gościem jest pan Stanisław Kozłowski. Mówi pan o sobie: inżynier astronom. (…) Co to znaczy?

Stanisław Kozłowski: To znaczy, że zawsze interesowała mnie astronomia, (…) gwiazdy i to, co dzieje się na niebie. Wiedziałem, że aby się tym zajmować, trzeba posiąść podstawową wiedzę z zakresu inżynierii projektowania maszyn, urządzeń, programowania, ale też matematyki, fizyki, i dlatego takie połączenie.

US: Myślę, że takich osób, które marzą, patrzą w kosmos (…) i snują wizje, że chciałyby (…) pracować w tym sektorze, pewnie jest wiele. (…) Ale może zacznijmy od tego, czym w ogóle jest ta branża? (…) Nie zdawałam sobie sprawy, jak bardzo kosmos jest obecny w naszym codziennym życiu. (…) Kosmos to także satelity, GPS, który (…) był kiedyś czymś wyjątkowym, prawda? (…) A dzisiaj mam go w telefonie.

SK: Tak, zgadza się. Jest kilka takich klasycznych przykładów, gdzie materiałoznawstwo czy techniki materiałowe, które były rozwijane po to, żeby badać kosmos, wróciły na Ziemię i stały się bardzo powszechne (…). Bardzo ważnym elementem naszego życia w tej chwili jest możliwość korzystania z technologii kosmicznych na co dzień. (…) Jedną z nich jest nawigacja satelitarna, której wszyscy używamy (…) teraz w telefonie, w zegarku, w komputerze, wszędzie mamy odbiorniki GPS i bazuje na tej technologii już nie tylko nawigacja morska czy też lotnictwo i wojsko, ale także my jako cywile, którzy (…) każdego dnia poruszamy się w sposób bardzo swobodny po naszych miastach, po krajach, po całym świecie w zasadzie. (…) Ta infrastruktura, która jest w kosmosie na orbicie, jest infrastrukturą krytyczną z punktu widzenia funkcjonowania wielu gałęzi gospodarki, przemysłu czy też naszego codziennego życia. (…) Obszar, którym my się zajmujemy, to bezpieczeństwo kosmiczne, czyli zapewnienie w pewnym sensie dostępu do informacji na temat tego, co i gdzie w danym momencie znajduje się na orbicie, tak żeby nie było potencjalnych kolizji, a jeżeli wiemy, że one mogą nastąpić, żeby można było z wyprzedzeniem powiadomić o tym operatora, żeby mógł wykonać manewr tak, żeby do nich nie doszło. (…)  

US: Pan właśnie zajmuje się monitorowaniem bezpieczeństwa w kosmosie i śledzeniem tych wszystkich obiektów, które mogłyby zagrażać satelitom (…).

SK: (…)  Mamy na orbicie kilka miejsc, gdzie wysyła się satelity. (…) Satelitów aktywnych obecnie mamy około 12 000, a obiektów o rozmiarze powyżej 10 cm mamy około 50 000 (do tej wielkości obiekty są śledzone). (…) Jeżeli taki obiekt leci z prędkością 7 km/sekundę i na niskiej orbicie okołoziemskiej w coś uderzy, to łatwo sobie wyobrazić, że dochodzi do wyrzutu tych resztek po zderzeniu i każdy z tych elementów jest kolejnym śmieciem kosmicznym. 

US: I one mogą stanowić zagrożenie nawet pomimo tego, że są takie małe? 

SK: Tak, to wynika z ogromnej energii kinetycznej. Nawet jeżeli to jest coś wielkości piłeczki pingpongowej, a leci z prędkością 7 km/sekundę, to jest tak, jakby cały Toruń przeleciał w sekundę albo półtorej. Skala tych zjawisk może być dość katastrofalna, dlatego też zależy nam na tym, żeby te obiekty (…) śledzić i wykrywać potencjalne kolizje, (…) żeby im zapobiec, żeby nie powstawały kolejne chmury śmieci kosmicznych. Dbamy o to, żeby wiedzieć z dość dużą dokładnością, gdzie dany obiekt się znajduje i czy jemu coś grozi. Jeżeli są obiekty, śmieci kosmiczne, które są na kursie kolizyjnym (…), to wówczas (jeżeli jest to satelita aktywny, manewrowalny) on może zmienić swoją orbitę tak, żeby tej kolizji uniknąć. Uniknięcie kolizji ma taką konsekwencję, że nie powstanie więcej odłamków. Każdy odłamek jest potencjalnie kolejnym śmieciem kosmicznym, który trzeba by śledzić, i jest to niestety reakcja łańcuchowa. Bardzo istotne jest, aby dbać o to, żeby do kolizji nie dochodziło, żeby satelity kończyły swoją misję (czyli swój okres przydatności do użycia) w atmosferze ziemskiej, w sposób kontrolowany. To się nazywa zjawisko deorbitacji, kiedy taki satelita kończy swoje życie na orbicie i jest deorbitowany, spala się – w atmosferze ziemskiej nie powstają żadne odłamki.  

(…). 

US: Obecnie działa w Polsce w sektorze kosmicznym ok. 400 firm, które zatrudniają blisko 15 000 osób. Ta branża ma realne perspektywy… (…)

SK: Od 2012 roku Polska stała się członkiem Europejskiej Agencji Kosmicznej i rozpoczął się pięcioletni program (…) Polish Industry Incentive Scheme, w którym polscy przedsiębiorcy mogli nie tylko startować w otwartych przetargach ogłoszonych przez agencję, ale również proponować swoje rozwiązania. My też w takich programach braliśmy udział i wydaje mi się, że to był punkt zwrotny (…). Miało to ogromne znaczenie, ponieważ polscy inżynierowie, project managerowie nauczyli się tego, jak realizuje się projekty kosmiczne. (…) Dostęp do kontraktów Europejskiej Agencji Kosmicznej tak naprawdę otworzył ogromne możliwości, jeżeli chodzi o kontakty z innymi firmami w Europie, które zaczęły dostrzegać ogromny potencjał w Polsce. Nasze możliwości są niezwykle cenione wśród partnerów europejskich. Oczywiście są nadal duzi gracze, są ogromne firmy w Europie Zachodniej, które mają ogromny udział w przemyśle kosmiczno-europejskim. Natomiast są pewne obszary przemysłu kosmicznego, w którym Polska jest dość silna i między innymi jednym z nich jest SST, czyli ta świadomość sytuacyjna w przestrzeni kosmicznej –  to, o czym rozmawialiśmy wcześniej.

(…)

US: Jakie cechy powinien mieć człowiek, który aplikuje bądź też już pracuje w branży kosmicznej?

SK: Z mojego punktu widzenia możemy wyróżnić dwa takie zestawy cech: jedne są to cechy stricte merytoryczne, czyli bardzo dobra znajomość matematyki, fizyki, szczególnie w tym obszarze, w którym my pracujemy. To pozwala na rozwiązywanie problemów w łatwy sposób. Powoduje, że taka osoba radzi sobie bez problemu z wyzwaniami, które mamy na co dzień. Drugi zestaw to jest jakaś pasja. Często jest tak, że trzeba walczyć z problemem wiele tygodni i bez pasji, bez takiego zaangażowania to jest dużo trudniejsze. (…) Oczywiście programowanie jest także niezbędne. Tak naprawdę interdyscyplinarność jest czymś, co chyba dobrze określa takiego kandydata, którego my poszukujemy i z którym nam się najlepiej pracuje. (…) Cenimy też osoby po technikach, które mają duże umiejętności techniczne. Bardzo ważna jest też znajomość języka angielskiego – to jest język, w którym pracujemy na co dzień. Biegła znajomość języka, umiejętność czytania dokumentacji technicznej, rozumienia tej dokumentacji, prowadzenia rozmów na skomplikowane tematy techniczne – to jest rzecz, która jest niezwykle istotna i potrzebna. 

(…)

Podcast powstał z inspiracji konferencją „Trendy, innowacje i wyzwania w sektorze kosmicznym w województwie kujawsko-pomorskim”, zorganizowanej 27 maja 2025 r. w Toruniu. 

Podcast zrealizowany przez Instytut Badań Edukacyjnych – Państwowy Instytut Badawczy w ramach projektu „Wspieranie dalszego rozwoju Zintegrowanego Systemu Kwalifikacji w Polsce (ZSK6)” (FERS.01.08-IP.05-0001/23) z dofinansowaniem z Funduszy Europejskich dla Rozwoju Społecznego.

PODSUMOWANIE KONFERENCJI 

Nagranie w związku z konferencją „Trendy, innowacje i wyzwania w sektorze kosmicznym w województwie kujawsko-pomorskim”, zorganizowanej 27 maja 2025 r. w Toruniu. 

Konferencja zrealizowana przez Instytut Badań Edukacyjnych – Państwowy Instytut Badawczy w ramach projektu „Wspieranie dalszego rozwoju Zintegrowanego Systemu Kwalifikacji w Polsce (ZSK6)” (FERS.01.08-IP.05-0001/23) z dofinansowaniem z Funduszy Europejskich dla Rozwoju Społecznego.

Artykuły  w Kwartalniku 3/2025 dot. sektora kosmicznego:

• Zasoby kosmiczne: wyzwania i perspektywy, dr Jakub Ciążela, Instytut Nauk Geologicznych PAN  
• O specyfice branży kosmicznej, Paweł Żywiecki,  Fundacja Przedsiębiorczy Toruń
• Kadry polskiej branży kosmicznej – trudne początki, Mateusz Józefowicz, Europejska Agencja Kosmiczna
• Współpraca edukacji z biznesem, czyli o szkoleniach dla przyszłych pracowników sektora kosmicznego, Marcin Sudomir, RENEX ECC
• Kosmiczne sygnały, czyli spotkanie astronomii z muzyką, Sebastian Soberski, Planetarium i Obserwatorium Astronomiczne im. Mikołaja Kopernika w Grudziądzu
• Praktyczne zastosowanie nauki czyli zajęcia o kosmosie, dr Waldemar Grabowski, Fundacja Space NOW! 
• O branży kosmicznej i bezpieczeństwie w kosmosie – podcast dla tych, którzy lubią spoglądać w niebo, Urszula Szulc, IBE PIB