(©PAP)
Amerykańska NASA, europejska ESA, SpaceX czy Virgin Orbit wciąż dominują na światowej mapie w wyścigu po technologie przyszłości, jednak sektor kosmiczny jest coraz bardziej otwarty. Międzynarodowe instytucje stawiają na partnerstwo i współpracę, bo duża konkurencja przyspiesza postęp technologiczny.
Kosmos mamy w domu
Technologie, a nierzadko gotowe produkty opracowywane na potrzeby misji kosmicznych bardzo często znajdują zastosowanie również na Ziemi. – Nie zdajemy sobie sprawy, jak wiele rozwiązań elektronicznych, medycznych lub nawet dotyczących żywienia, które wykorzystujemy na co dzień, miało swój początek w laboratoriach firm i agencji z sektora kosmicznego – mówi Tadeusz Kocman, kierownik ds. rozwoju biznesu w SYDERAL Polska. – Najbardziej oczywistym przykładem jest łączność satelitarna. Rozmieszczone nad naszymi głowami satelity nawigacyjne zapewniają dostęp do sygnałów GNSS, umożliwiając sprawne dotarcie do celu. Z kolei ich odpowiedniki telekomunikacyjne zapewniają komunikację komercyjną, jak radio i telewizja, ale także militarną. Satelitom obserwacyjnym zawdzięczamy m.in. cenne dane meteorologiczne i geologiczne, wykorzystywane w wielu obszarach gospodarki – mówi Kocman.
Niewiele osób wie jednak, że czujnik CMOS, z którego korzysta większość aparatów we współczesnych smartfonach, powstał na potrzeby misji kosmicznych. Prace nad miniaturyzacją aparatów fotograficznych w branży „space” rozpoczęły się już w latach 90. i miały umożliwić astronautom robienie dobrej jakości zdjęć podczas pobytu na stacji kosmicznej. Jeszcze wcześniej, bo w latach 60., z podobnym zamysłem stworzono pierwsze słuchawki bezprzewodowe. Stroje astronautów produkowane z wykorzystaniem polimerów stały się z kolei pierwowzorem dla ognioodpornych kombinezonów wykorzystywanych obecnie w straży pożarnej i wojsku.
Udoskonalona na potrzeby misji kosmicznych metoda liofilizacji żywności, dzięki której uzyskuje się niewielkie, trwałe i bogate w wartości odżywcze posiłki, powszechnie wykorzystywana jest już nie tylko w środowisku militarnym, ale także cywilnym. Nawet spotykana niemal w każdym domu pianka poliuretanowa, z której tworzone są materace czy siedzenia w samochodach powstała po to, aby zmniejszyć wstrząsy oddziałujące na pilotów podczas testów misji kosmicznych.
Kosmicznej myśli technologicznej wiele zawdzięcza też medycyna. Tak zwany koc termiczny, a więc cienka metalizowana folia NCR powszechnie stosowana w ratownictwie, została stworzona z myślą o ochronie przed przegrzaniem w przestrzeni kosmicznej. Swój początek mają tam także termometry na podczerwień, niektóre współczesne metody diagnostyki obrazowej i wiele innych.
Polska też się liczy
Jedynym z kamieni milowych w rozwoju polskiego sektora kosmicznego było dołączenie do Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) w 2012 r. Jednak sektor kosmiczny, choć mały, istniał już wcześniej.
– Od połowy lat 70. Polska wzięła udział w 77 misjach kosmicznych realizowanych we współpracy z blokiem wschodnim, a potem ESA, USA oraz innymi partnerami na świecie – mówi Tomasz Zapalski kierownik biura Związku Pracodawców Sektora Kosmicznego (ZPSK), którego dziesięciolecie działalności przypada właśnie w tym roku. – Jeszcze przed przystąpieniem do ESA, Polska, przygotowując m.in. instrumenty badawcze w ramach współpracy międzynarodowej, brała udział w znaczących misjach europejskich, takich jak Cassini-Huygens, Integral i Rosetta.
Obecnie podmioty krajowe specjalizują się w kilku obszarach: budowie elementów platform satelitarnych i oprogramowania używanego w misjach ESA, budowie specjalistycznych mechanizmów, bądź elementów mechanizmów używanych na statkach kosmicznych, konstrukcji aparatury naukowej, budowie systemów komunikacji radiowej i satelitarnej, dostarczaniu usług obrazowania satelitarnego oraz produkcji teleskopów.
– W tych dziedzinach jesteśmy na światowym poziomie. Nasze urządzenia wykorzystywane są w zagranicznych misjach i sprawdzają się przy wykonaniu prac w stanie nieważkości – twierdzi Zapalski.
Wiele technologii znajduje się obecnie na etapie prac badawczo-rozwojowych, z dużą szasną na ich wdrożenie w najbliższej przyszłości. Kluczowe projekty to budowa konstelacji mikrosatelitów obserwacyjnych, z aparaturą optyczną do obrazowania Ziemi w celach cywilnych i wojskowych, realizowanych w ramach rządowego programu „Szafir” – pierwszy ma być wystrzelony w 2024 r. Platforma satelitarna ma być na tyle uniwersalna, że znajdzie klientów w innych państwach. Zobrazowania Ziemi pochodzące z takich satelitów będą wykorzystywane przez wojsko oraz administrację na potrzeby cywilne.
Prowadzone są też prace nad polskimi rakietami suborbitalnymi, czyli jednostkami zdolnymi do wynoszenia i testowania ładunków (tzw. payload-u) w przestrzeni suborbitalnej.
Prowadzone są też prace nad polskimi rakietami suborbitalnymi, czyli jednostkami zdolnymi do wynoszenia i testowania ładunków (tzw. payload-u) w przestrzeni suborbitalnej. Projektowane są tak, by mogły zabrać ze sobą różnego rodzaju eksperymenty naukowo-inżynieryjne, do przeprowadzenia których wymagane są warunki mikrograwitacji. W zamierzeniu mają osiągać pułap powyżej 100 km (tzw. linię Karmana – umowną granicę kosmosu). Obecnie nad projektami pracują dwa konkurencyjne podmioty, tj. Instytut Lotnictwa oraz Space Forest. Posiadanie własnej rakiety suborbitalnej to podstawa biznesu. Pozwala czerpać przychody z wynoszenia na granicę Ziemi i kosmosu różnych ładunków, w celu ich krótkiego przetestowania. Z usług takich korzysta wiele podmiotów naukowych i komercyjnych z całego świata.
Realizacja misji kosmicznych wiąże się z zamówieniami na konstrukcję urządzeń do montażu oraz testowania satelitów czy różnego rodzaju usługi inżynieryjne. Zaprojektowanie i produkcja urządzeń niezbędnych do montażu satelitów to tzw. Mechanical Ground Support Equipment. Produkcja MGSE i montaż satelitów to wielkie wyzwanie inżynierskie. Niemal każdy satelita jest jedyny w swoim rodzaju. Konstrukcje te ważą od kilkuset kilogramów do kilku ton i składają się z tysięcy części oraz kilometrów kabli.
Polskie firmy uczestniczą także w pracach badawczo-rozwojowych nad urządzeniami czy systemami do identyfikacji śmieci kosmicznych oraz unikaniu zderzeń z takimi obiektami.
Ważną gałęzią sektora kosmicznego jest też tzw. downstream, czyli segment aplikacji sieciowych do pozyskiwania, przetwarzania i analizy zdjęć satelitarnych. Wśród firm ZPSK jest kilka – które pozyskują obrazowania Ziemi dla swoich klientów z całego świata. Są to m.in. duże gospodarstwa rolne, samorządy, kopalnie, administracja leśna.
Polskie firmy uczestniczą także w pracach badawczo-rozwojowych nad urządzeniami czy systemami do identyfikacji śmieci kosmicznych oraz unikaniu zderzeń z takimi obiektami.
Tysiące pracowników
– Znaczenie krajowego sektora kosmicznego stale rośnie, ponieważ eksploatacja przestrzeni kosmicznej jest dziedziną rozwojową, opartą na najnowszych technologiach, wyznaczającą coraz to nowsze, ambitne cele – mówi Zbigniew Burdzy ekspert, DBI w Polskiej Agencji Kosmicznej (POLSA). Jego zdaniem, dzięki współpracy z ESA przedsiębiorcy i naukowcy nawiązują kontakty z nowymi partnerami, rozwijają technologie, otrzymują zarówno wsparcie finansowe, jak i dostęp do infrastruktury. Rodzimy sektor korzysta z doświadczenia i wiedzy innych krajów, dzieli się własnymi doświadczeniami i osiągnięciami, a także uczestniczy w przełomowych projektach. Dzięki temu stajemy się ważnymi i rozpoznawalnymi partnerami w europejskich programach kosmicznych.
W ramach programów ESA w ciągu ostatnich 10 lat polskie podmioty pozyskały kontrakty na kwotę 140 mln euro. W okresie od 2015 r. do 2020 r. w kontraktach ESA – jako główni wykonawcy lub podwykonawcy – uczestniczyło 156 przedsiębiorstw. Według danych POLSA z 2020 r., zatrudnienie w całym naszym sektorze kosmicznym szacowane było na 11,6 tys. osób.
Jedyną organizacją reprezentującą interesy pracodawców sektora kosmicznego w Polsce jest ZPSK. – Rozpoczynaliśmy od 19 członków, a obecnie zrzeszamy 70 podmiotów. 70 proc. to mikro i małe przedsiębiorstwa, choć mamy także średnie i duże podmioty, w tym instytuty naukowo-badawcze i firmy zbrojeniowe – mówi Tomasz Zapalski. – Podmioty zrzeszone w Związku zatrudniają ok. 5 tys. pracowników, generując łącznie roczne przychody na poziomie ok. 1 mld zł. Jest to rynek wciąż mały w porównaniu z innymi gałęziami przemysłu, ale rozwijający się dynamicznie – tłumaczy.
O wielkości sektora kosmicznego może świadczyć liczba podmiotów zarejestrowanych na portalu ds. rejestracji oraz ubiegania się o przetargi ESA (ESA’s System for Tendering And Registration). Obecnie to ponad 300 małych, średnich i dużych przedsiębiorstw oraz ośrodków naukowo-badawczych.
– Od 2012 r., dzięki różnym inicjatywom takim jak „Szybka Ścieżka – Technologie Kosmiczne” finansowanym przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju, Polish Industry Incentive Scheme (PLIIS) czy Industrial Policy Task Force (IPTF), a także dzięki zaangażowaniu Polskiej Agencji Kosmicznej, można zaobserwować gwałtowny rozwój sektora – mówi Jeremiasz Merkel specjalista w Departamencie Badań i Innowacji POLSA.
Na skalę światową
W 2020 r. światowy sektor kosmiczny osiągnął wartość 447 mld dol., podwajając wynik sprzed dekady.
– W chwili otwarcia się Polski na europejski rynek kosmiczny, wielu naszych specjalistów miało już doświadczenie zdobyte w zagranicznych firmach i instytutach badawczych. Część z nich wykorzystała je do rozpoczęcia własnej działalności w kraju, jak było m.in. w przypadku SYDERAL Polska, założonego w 2016 r. – mówi Tadeusz Kocman, menedżer w tej firmie.
Jak tłumaczy, zlecenia Europejskiej Agencji Kosmicznej, projekty krajowe oraz te współfinansowane przez NCBiR to trzy główne obszary rynku działania polskich przedsiębiorstw. – Punktem docelowym jest zaangażowanie również w misje innych agencji europejskich oraz misje komercyjne. Zdarza się oczywiście i współpraca polskich podmiotów z NASA, jak np. dostarczenie detektorów podczerwieni dla łazika marsjańskiego przez spółkę VIGO System. My z naturalnych względów skupiamy się jednak na rynku europejskim. Sprzedaż w branży space jest projektem długotrwałym i w naszym przypadku w dużej mierze opiera się najpierw na wypracowaniu sobie marki w ramach współpracy z ESA i innymi europejskimi partnerami.
Pierwszym etapem jest realizacja projektów badawczo-rozwojowych, które pozwalają udowodnić kompetencje i doświadczenie przedsiębiorstwa. Dopiero wtedy możemy starać się o projekty, których celem jest dostarczenie „technologii lotnych”, a więc takich, które docelowo wezmą udział w misji kosmicznej – twierdzi.
Równolegle rozwijają się także misje komercyjne, pożądane ze względu na możliwość uzyskania większych marż niż w przypadku projektów badawczych.
Równolegle rozwijają się także misje komercyjne, pożądane ze względu na możliwość uzyskania większych marż niż w przypadku projektów badawczych. O rosnącym znaczeniu polskich firm świadczy ich udział w coraz bardziej ambitnych przedsięwzięciach. SENER Polska od lat dostarcza zaawansowane mechanizmy do kluczowych projektów realizowanych przez Europejską Agencję Kosmiczną, takich jak największe misje naukowe ATHENA i JUICE (badające głęboką przestrzeń kosmiczną i najbliższe otoczenie Jowisza) czy program PROBA-3 wykorzystujący duet współpracujących satelitów do badania korony Słońca.
– Z naszego punktu widzenia kolejnym kamieniem milowym będzie rola poddostawcy odpowiedzialnego za cały podsystem w ramach znaczących misji kosmicznych – mówi Maciej Stanecki, Business Development Manager w SENER Polska. – Oczywistą ścieżką rozwoju dla sektora kosmicznego jest większa komercjalizacja, która powinna w znaczącym stopniu uzupełniać zaangażowanie środków instytucjonalnych – dodaje.
W międzynarodowym towarzystwie
Przykładem międzynarodowego zaangażowania jest powstanie w ostatnich miesiącach polskiej inicjatywy na rzecz Ukrainy o nazwie EO4UA. To projekt, który pozwala naukowcom na prowadzenie zaawansowanych analiz przestrzennych dotyczących zniszczeń w środowisku, jakie powstają w wyniku trwającej na Ukrainie rosyjskiej inwazji.
– Ukraińskie oraz międzynarodowe instytucje zyskały dostęp do infrastruktury chmurowej rozwijanej przez CloudFerro oraz do rozbudowanej bazy zobrazowań satelitarnych CREODIAS, którą wspólnie z partnerami zbudowaliśmy i aktualnie obsługujemy na zlecenie Europejskiej Agencji Kosmicznej – tłumaczy Maciej Krzyżanowski, prezes CloudFerro. –
Inicjatywa EO4UA pomoże ukraińskim naukowcom w kontynuowaniu ich pracy badawczej, zbierze w jednym miejscu ekspertów prowadzących badania dla Ukrainy i pozwoli na bieżąco informować opinię publiczną o stanie środowiska i rolnictwa w Ukrainie. To wielka wartość downstreamu – dodaje.
Firma GMV, poza kontraktami dla Polskiej Agencji Kosmicznej czy Polskiej Agencji Żeglugi Powietrznej, realizuje też zamówienia dla ESA, czy Europejskiej Organizacji Eksploatacji Satelitów Meteorologicznych (EUMETSAT). – Dla tej ostatniej dostarczyliśmy system do monitorowania zakłóceń sygnału nawigacji satelitarnej, który ma ogromne znaczenie dla bezpieczeństwa ruchu lotniczego, szczególnie w obecnych czasach – mówi Paweł Wojtkiewicz, dyrektor ds. sektora kosmicznego w firmie GMV Innovating Solutions. Podkreśla, że GMV kupuje od polskich firm dane z teleskopów obserwacyjnych, które są wykorzystywane w systemach kontroli i bezpieczeństwa satelitów znajdujących się na orbicie.
– Istotnym wkładem w rozwój sektora kosmicznego jest wypuszczenie na rynek przez polski zespół GMV programowalnego odbiornika nawigacji satelitarnej (GNSS). Jest to produkt z pogranicza new space i tradycyjnego sektora kosmicznego, co świadczy o jego innowacyjności. Urządzenie zostało stworzone na potrzeby producentów małych rakiet oraz nano- i mikro satelitów, dla których ważne jest, aby rozwiązanie było uniwersalne, a także przystępne cenowo. Kolejne wersje odbiornika GNSS także będą rozwijane w Polsce, również w ramach pierwszych komercyjnych kontraktów – tłumaczy Paweł Wojtkiewicz.
Bez badań, nie ma biznesu
Po 2012 r. rozpoczęły się pierwsze polskie misje satelitarne. Na orbicie okołoziemskiej znalazł się studencki nanosatelita PW-Sat, zbudowany w kooperacji pomiędzy Politechniką Warszawską i Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk. Rok później wyniesiono pierwszego polskiego nanosatelitę naukowego LEM, który wraz z bliźniaczym HEWELIUSZEM dołączył do międzynarodowej konstelacji satelitów astronomicznych BRITE.
Do dziś na orbicie znalazło się kilkanaście innych rodzimych konstrukcji, opartych głównie na platformie CubeSat. Trwają również prace nad znacznie większymi satelitami i ich konstelacjami, przeznaczonymi zarówno do obserwacji Ziemi, jak i do celów naukowych, związanych np. z badaniami astrofizycznymi.
Instytucje tworzące system szkolnictwa wyższego i nauki mają doświadczenie zwłaszcza w budowie instrumentów badawczych dla misji naukowych i edukacyjnych oraz elementów do satelitów, a także w przetwarzaniu uzyskiwanych z kosmosu danych. Sektor naukowy prowadzi aktywną współpracę międzynarodową z ośrodkami w Europie i na świecie. W ostatnich latach z udziałem polskich inżynierów i naukowców zostały zrealizowane europejskie misje, m.in. Cassini-Huygens, Rossetta, Bepicolombo, Solar Orbiter, czy Herschel.
Dzięki łatwemu, nieograniczonemu i w wielu przypadkach nieodpłatnemu dostępowi do europejskich zasobów i danych satelitarnych pochodzących z flagowych programów Unii Europejskiej, takich jak Copernicus czy Galileo, w Polsce rozwija się̨ rynek aplikacji opartych na zobrazowaniach i nawigacji. Sprzyja temu także duże zapotrzebowanie ze strony użytkowników końcowych na produkty, które można zastosować́ w życiu codziennym. Rośnie także świadomość́ znaczenia danych i korzyści z ich stosowania przez administrację publiczną na rożnych szczeblach.
Na naszym rynku funkcjonują już przedsiębiorstwa oraz instytucje naukowe, które pełnią rolę integratorów podsystemów, a nawet całych systemów.
Na naszym rynku funkcjonują już̇ przedsiębiorstwa oraz instytucje naukowe, które pełnią rolę integratorów podsystemów, a nawet całych systemów. Przykładowo, w dziedzinie dostarczania i przetwarzania danych z obserwacji satelitarnych polskie podmioty osiągnęły już poziom głównego kontraktora. Istnieje jednak bariera związana ze wzrostem kompetencji technologicznych – brak własnej infrastruktury laboratoryjno–testowej. Poszczególne jednostki, chcąc podnosić swoje kompetencje, zmuszone są do korzystania z infrastruktury zagranicznej, co znacznie podnosi koszty oraz wydłuża czas realizacji projektów.
W styczniu 2020 roku Wielka Brytania formalnie opuściła Unię Europejską. Oczekiwane korzyści z brexitu, poza odzyskaniem suwerenności w zakresie kształtowania prawa i zewnętrznych relacji gospodarczych, jednak się nie zmaterializowały. Widoczny jest natomiast spadek wydajności i konkurencyjności brytyjskiej gospodarki, co wpływa także na kondycję rynku pracy.
