„Ognisty deszcz spadających gwiazd” nad Polską. Karol Wójcicki: Diabeł tkwi w szczegółach

Magdalena Frindt, „Wprost”: Polska Agencja Kosmiczna potwierdziła, że 19 lutego w godz. 4:46-4:48 nad terytorium Polski doszło do niekontrolowanego wejścia w atmosferę członu rakiety nośnej FALCON 9. Podejrzewam, że dla wielu osób jest to abstrakcyjny komunikat. Co się właściwie stało?

Karol Wójcicki, popularyzator astronomii, autor bloga „Z głową w gwiazdach”: Obiekt, który wczoraj wszedł w atmosferę nad Polską, to drugi stopień rakiety nośnej Falcon 9. Ten drugi stopień w rzeczywistości oznacza drugi silnik, który po wstępnym wyniesieniu rakiety przez dolne warstwy atmosfery, popycha dalej ładunek już na docelową orbitę i razem z nim znajduje się przez jakiś czas w kosmosie.

Bardzo ważne jest jednak, aby później ten drugi stopień, ta mniejsza rakieta, nie stanowiła zagrożenia dla innych obiektów na orbicie, dlatego wszystkim zależy na tym, żeby ją jak najszybciej z niej usunąć. I to można zrobić na dwa sposoby.

Jakie?

Kontrolowany lub nie. Kontrolowany polega na tym, że ponownie w kosmosie odpalane są silniki rakiety i bardzo precyzyjnie kierujemy ją, aby zderzyła się z górnymi warstwami atmosfery, która na skutek dużego tarcia rozgrzewa wszystkie elementy do temperatury kilku tysięcy stopni. Pod wpływem takiego działania większość z nich ulega całkowitemu spaleniu, a pozostałości po rakiecie spadają np. do oceanu i nikomu nie dzieje się krzywda.

Tak wygląda kontrolowana deorbitacja.

W przypadku niekontrolowanego sposobu pozostaje liczyć na szczęście?

Tutaj brakuje czynnika, jakim jest ponowne odpalenie silników w kosmosie. Wbrew pozorom, uruchomienie ich wcale nie jest proste. Mówię o sytuacjach awaryjnych, gdy np. z jakiegoś powodu zabraknie paliwa albo silnik uległ uszkodzeniu, czy wystąpiły problemy komunikacyjne z rakietą, bo zaczęła w przestrzeni kosmicznej koziołkować i niemożliwe jest ustabilizowanie łącza przy pomocy sygnałów radiowych.

Wtedy nie możemy sami zainicjować deorbitacji, a w związku z tym zostawiamy sprawy swojemu biegowi i pozostaje nam czekać. Prędzej czy później Matka Ziemia z pomocą grawitacji zrobi swoje. Będzie powoli przyciągała rakietę i w pewnym momencie, gdy będzie ona krążyła wokół Ziemi, znajdzie się na tyle nisko, że zacznie zawadzać o górne partie atmosfery, one zaczną ją hamować, rozgrzewać i rakieta ulegnie spaleniu.

I chociaż możemy orientacyjnie nakreślić okienko deorbitacyjne, to nie mamy precyzyjnej kontroli nad tym, co się dzieje. Dlatego też nazywamy to procesem niekontrolowanym. Wtedy możemy liczyć tylko na łut szczęścia, że rakieta będzie przelatywała akurat nad oceanem. Możemy też niestety mieć pecha, tak jak to było w Wielkopolsce, a elementy rakiety spadną na stały ląd.

W komunikacie POLSA pojawia się informacja, że człon rakiety miał masę ok. czterech ton.

Łączna masa drugiego stopnia Falcona 9 bez paliwa wynosi około 4 tony. To faktycznie może się wydawać dużo, ale trzeba pamiętać, że większość z tej masy, większość konstrukcji rakiety, ulega spalaniu, dlatego że to nie jest jednorodny obiekt. To jest wielka plątanina kabli, rur, różnych pojemników i zbiorników, które wczoraj mogliśmy obserwować jako spektakularny ognisty deszcz spadających gwiazd.

Ważne jest to, że w tej wielkiej kupie złomu znajdują się elementy, które mają bardzo wytrzymałą konstrukcję i wśród nich były zbiorniki, które zostały znalezione w Komornikach, Śliwnie i Wirach. Konstrukcja jest tak solidna nie bez powodu.

Dlaczego?

W 2016 r. doszło do awarii rakiety nośnej Falcon 9, która stała na stanowisku startowym, miała zostać przeprowadzona próba silników. I w pewnym momencie doszło do eksplozji, co zaskoczyło wszystkich. Okazało się, że jeden ze zbiorników COPV rozszczelnił się i spowodował eksplozję całej rakiety, bo znajdował się w bezpośrednim sąsiedztwie zbiorników paliwa.

To była spektakularna eksplozja. A gdy zidentyfikowano problem, wzmocniono konkretny element na tyle, że pojawił się kolejny kłopot. Obecnie jest to tak solidna i wytrzymała konstrukcja – aluminiowy zbiornik otoczony włóknem węglowym – że jest w stanie przetrwać przelot przez atmosferę, nie poddaje się tak łatwo działaniu wysokiej temperatury i w konsekwencji może trafić na stały ląd.

Wracając do wspomnianej masy czterech ton drugiego stopnia Falcona 9. Faktycznie może się wydawać, że jest to bardzo dużo. Jednak w rzeczywistości zbiorniki, które zostały znalezione na terenie Polski, chociaż trudno to precyzyjnie oszacować, oceniam na góra kilkunastokilogramowe części. Same nie stanowią więc dużego zagrożenia, aczkolwiek nadal, jeśli coś, co waży kilka-kilkanaście kilogramów, spadnie nam na głowę, może wywołać przykre konsekwencje.

To była jedna sytuacja. O drugiej poinformował rzecznik MSWiA. Jak przekazał Jacek Dobrzyński, 20 lutego od godziny 9:48 do 21:56 kolejny potencjalny obiekt może wejść w atmosferę nad 12 państwami Europy, w tym nad Polską. Czym różnią się te dwie sytuacje?

Ze smutkiem muszę przyznać, że reakcje na te dwa incydenty odbieram jako popadanie ze skrajności w skrajność. Wczorajszy problem polegał na tym, że informacje dotarły do opinii publicznej bardzo późno, a głównym źródłem informacji byli popularyzatorzy nauki.

Nie tylko do opinii publicznej. Ministerstwo Obrony Narodowej poinformowało, że Polska Agencja Kosmiczna wysłała ostrzeżenie o możliwym zagrożeniu związanym z wejściem w atmosferę nad Polską rakiety Falcon 9 na nieaktualny adres resortu obrony...