Badając wszechświat, trudno myśleć o państwach, granicach, różnicach rasowych czy kulturowych. My, istotki biegające po tej malutkiej planecie, jesteśmy pyłkiem, a wyścig jest bezsensowny - mówi w wywiadzie dla DGP naukowiec Artur Bartłomiej Chmielewski, pracownik Jet Propulsion Laboratory, w 2014 r. jeden z menedżerów projektu Rosetta z ramienia NASA.
Artur Bartłomiej Chmielewski polski naukowiec, pracownik Jet Propulsion Laboratory, w 2014 r. jeden z menedżerów projektu Rosetta z ramienia NASA. Pracował także przy misjach sond kosmicznych Galileo, Ulysses i Cassini-Huygens. Syn rysownika Henryka Chmielewskiego, czyli „Papcia Chmiela”, autora serii komiksów „Tytus, Romek i A’Tomek” / Dziennik Gazeta Prawna
Dziennik Gazeta Prawna
Czy to prawda, że zajmuje się pan szukaniem życia w kosmosie?
Oczywiście. Pracujemy w NASA nad kilkoma projektami badającymi, gdzie poza Ziemią może istnieć życie. Kiedyś pierwszym kierunkiem był Mars, potencjalnie najbardziej zbliżony warunkami do naszej planety. Dziś raczej ustawiamy te poszukiwania pod kątem tego, co jest potrzebne, by życie zaistniało. W pierwszej kolejności to woda, energia i odpowiednia chemia, by związki węgla ułożyły się w coraz bardziej skomplikowane struktury, które mogą dać początek życiu. Przez lata wydawało nam się, że życie jest bardzo trudne do stworzenia i bardzo rzadkie.
A nie jest tak?
Okazuje się, że życie jest raczej trudne do zabicia.
Optymistyczna myśl, ale to wciąż teoria. Nie mamy chyba jeszcze dowodów na jakąkolwiek ożywioną formę poza naszą planetą.
To prawda. Ale w nauce zawsze najpierw ktoś coś zakłada. A ludzie mu nie wierzą, do czasu gdy udaje się zdobyć dowody. Tak samo jest z życiem pozaziemskim. Istnieją setki miliardów gwiazd, więc statystycznie jest mała szansa, że jesteśmy jedyni w kosmosie. Nasza pozycja – jesteśmy na tyle daleko od Słońca, by nie spłonąć, i na tyle blisko, by nie zamarznąć – nie musi wcale być wyjątkowa. Odkryliśmy już 6 tys. planet położonych w podobnej co Ziemia odległości od gwiazdy. Mamy naprawdę wiele miejsc z podobnymi szansami do powstania i utrzymania życia. Jednak naszą perspektywę najmocniej zmieniło odkrycie sprzed jakiejś dekady. Do tej pory myśleliśmy, że do życia niezbędne jest Słońce i jego energia, ale teraz wiemy, że na dnach naszych oceanów jest dużo świetnie radzących sobie organizmów. Bez światła i bez fotonów, za to korzystających z energii pochodzącej z pęknięć w skorupie ziemskiej. To zmieniło nasze podejście do szukania miejsc, w których może narodzić się życie. Ważniejsza od energii gwiezdnej jest woda. A przy okazji odkryliśmy, że nasze oceany i ich kształt są raczej rzadkością. Większość oceanów na innych planetach i księżycach jest ukryta pod powierzchnią, pod skorupą, pod lodem. Teraz pracujemy nad misjami poszukującymi tych oceanicznych światów, by pobrać próbki wody i szukać w nich śladów życia.
Myślicie o konkretnych kierunkach?
Pracujemy przede wszystkim nad misją na Europę, księżyc Jowisza. To bardzo skomplikowana, szacowana na ponad 2 mld dol. misja. Dla porównania: sonda wysłana na Księżyc i badająca grawitację kosztowała ok. 200 mln dol. Ale ja i mój zespół dostaliśmy zadanie, by przyglądać się także innym światom z oceanami. Najciekawszy pod tym względem jest Tytan, księżyc Saturna. Ma dwa oceany: jeden na powierzchni, drugi pod nią. Ma również atmosferę i związki chemiczne niezbędne do powstania życia. To spory potencjał. Właśnie skończyliśmy planowanie tej misji i złożyliśmy wniosek do NASA o jej zaakceptowanie i sfinansowanie. Decyzja powinna zapaść za kilka tygodni. Równolegle szykowaliśmy misję na inny z księżyców Saturna – Enceladus. Również ma ocean pod skorupą, spod której – poprzez pęknięcia w lodzie – woda jest wystrzeliwana na powierzchnię. Można przelecieć dookoła i zebrać próbki bez lądowania, które jest najdroższym elementem każdej misji. NASA zapewne zdecyduje się na jeden z tych dwóch projektów, bo na oba raczej nie będzie funduszy.
W jakiej perspektywie można myśleć o takiej misji? 10 lat? 15?
Tak, to takie terminy. Te misje to nasze „statki flagowe” – duże, drogie i dalekie. Dlatego przyglądamy się innym miejscom. Pracuję więc również nad tańszą misją na jeden z księżycy Neptuna: Tryton. W tym przypadku planujemy tylko obejrzeć go i ocenić jego potencjał.
W czasie zimnej wojny trwał wyścig o podbój kosmosu: kto pierwszy wystrzeli człowieka na orbitę, kto będzie miał satelitę, kto doleci na Księżyc. Czy dziś wciąż trwa taka rywalizacja?
Dziś już ludzie trochę zmądrzeli. Większość z pracujących nad badaniem kosmosu to naukowcy. I my ciągle przyglądamy się przestrzeni kosmicznej, ciągle widzimy zdjęcia Ziemi z tej perspektywy. Niedawno sonda OSIRIS-REx przysłała zdjęcia Ziemi i Księżyca ze swojej misji. Widać na nich małą kropeczkę i troszkę większą kropeczkę. Statek Cassini, nad którym pracowałem, też podesłał jedno z moich ulubionych zdjęć zrobione na wysokości Saturna z taką malutką kropeczką. Wydaje się, że to kawałek pierścienia, a to Ziemia. Tak jesteśmy już przyzwyczajeni do patrzenia na tę nieznaczącą kropeczkę, że nabraliśmy dystansu. Trudno myśleć o państwach, granicach, różnicach rasowych czy kulturowych. My, istotki biegające po tej malutkiej kropeczce, jesteśmy naprawdę pyłkiem, a wyścig jest bezsensowny.
Jednak jakieś pragmatyczne cele tych – jak sam pan przyznaje – ogromnych inwestycji muszą być: wojskowe, biznesowe, polityczne.
Oczywiście. By sfinansować takie misje, niezbędne jest ich uzasadnienie. Są finansowane z budżetu państwa, choć cele są zdecydowanie bardziej długofalowe niż w czasie zimnej wojny. Oprócz poszukiwania życia podstawowym celem badań kosmicznych są działania obronne.
Obronne? Przed kosmitami?
Raczej przed tym, co może nas ze strony kosmosu czekać. Przecież jeżeli coś uderzyło w ziemię i to tak, że wybiło dinozaury, to nie możemy zakładać, że nigdy więcej nam się to nie przytrafi. Mamy namierzone kilka tysięcy komet, których bieg wskazuje, że mogą znaleźć się niebezpiecznie blisko naszej planety. Trzech pracowników NASA pracuje nad obserwacją i wyliczaniem takich zagrożeń. Najbliższe to kometa, która może uderzyć w Ziemię już w 2075 r.
Czyli scenariusz „Armageddonu” wcale nie jest taki fantastyczny? Mamy dziś w ogóle jakieś pomysły, technologię, by zapobiec takiej katastrofie?
Zabawne, że przywołała pani „Armageddon”, bo byłem przy tym filmie konsultantem. Niestety ekipa nie wzięła do siebie tego, co im tłumaczyłem. Wybrane przez nich rozwiązanie z Bruce’em Willisem bohatersko wysadzającym asteroidę przy pomocy ładunku nuklearnego jest najgorszym możliwym pomysłem. Zamiast jednego uderzenia, na Ziemię spadną wtedy tysiące odłamków. Nie ma możliwości ucieczki. Proponowałem filmowcom inne rozwiązania tego problemu, włącznie ze statkiem, który mógłby przekierować ruch asteroidy, ale one nie były tak spektakularne. A czy dziś mamy technologie pozwalające zapobiec podobnej katastrofie? Nad nimi również pracuje przemysł kosmiczny, nawet jeśli wydaje nam się, że to jeszcze bardzo teoretyczny i odległy problem. Podobnie jak badamy możliwości przesiedlenia w przyszłości ludzi na inną planetę.
Jak ostrzega Stephen Hawking, musimy mieć alternatywę na wypadek zniszczenia przez nas Ziemi?
Niczego nie można wykluczać. Oczywiście obok takich prac prowadzone są równolegle bardzo konkretne badania, odkrywanie kolejnych kawałków kosmosu. Takim właśnie badaniem była misja Rosetta, którą tworzyłem we współpracy z Europejską Agencją Kosmiczną.
Na czym ona konkretnie polegała?
Na czym? Przyniosłem dziś coś takiego. (Chmielewski wyciąga z torby niewielki, czarny, plastikowy obiekt wyglądający jak kawałek skały). Oto wydrukowana w 3D miniaturka komety 67P/Czuriumow-Gierasimienko. Ta prawdziwa jest wielkości mniej więcej Warszawy. Zazwyczaj gdy NASA chce zbadać jakieś ciało, przelatuje wokół niego, dokonuje obliczeń, zdjęć. To pierwszy etap: szybka, tania misja. Kolejna wchodzi na orbitę, robi pomiary, sprawdza, czy jest miejsce na lądowanie. A dopiero trzecia misja ląduje. Europejczycy w ramach Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) zrobili to wszystko w jednym podejściu. To naprawdę godne podziwu. Lecieli 10 lat, potem 6 miesięcy orbitowali i wreszcie jesienią 2016 r. udało się na komecie osadzić lądownik. Niestety harpuny, które miały go osadzić, nie wypaliły. Tam była bardzo mała grawitacja, statek się odbił, a potem utkwił tutaj (Chmielewski wskazuje na jedno z wybrzuszeń na modelu), w górach. Ostatecznie Rosetta dokonała kontrolowanego upadku na powierzchnię komety. Ja przy tej misji byłem menedżerem i dbałem, by sonda funkcjonowała zgodnie z planem w obrębie założonego budżetu. Dlaczego ta misja była taka ciekawa? W pewnym momencie historii naszej planety na Ziemi w ogóle nie było wody. Wyparowała, bo planeta się dopiero tworzyła i była bardzo gorąca. Skąd więc znowu wzięła się woda? Przypuszczenie jest takie, że przyniosło ją bombardowanie tysiącami komet. Chcieliśmy to sprawdzić i przetestować tę kometę. Okazało się, że woda na niej jest trochę inna niż ta naziemna, tak więc wciąż szukamy tego tajemniczego źródła.
Czy podejście ESA i NASA do badań kosmicznych różni się znacząco?
Misje prowadzone przez obie agencje są podobne. Teraz z ESA leci misja Juice, która będzie obserwowała księżyce Jowisza. Będzie badała choćby Ganimedesa, jeden z tzw. księżyców Galileuszowych, odkrytych przez tego astronoma jeszcze na początku XVII w. NASA jest bardziej militarna i w efekcie inaczej są w niej traktowane kwestie finansowe. Gdy zostaję menedżerem projektu i mam zgodę od administratora np. na wspomniany lot na Tytana, to przygotowuję szczegółową propozycję, budżet, znajduję naukowców i opracowuję plan lotu. Komisja go ocenia i przyznaje finanse, a ja jestem za nie w pełni odpowiedzialny, dobieram ludzi z przemysłu, z administracji, z nauki. Gdy coś nie idzie zgodnie z planem, gdy pieniądze są wydawane, a nie ma efektów, to w NASA może zapaść szybka decyzja o przerwaniu misji. ESA działa inaczej. Jest finansowana z budżetów różnych krajów, więc zarówno struktura wydatków, jak i decydowania o nich jest bardziej złożona. Odbywa się wiele negocjacji politycznych, misje wolniej się rodzą, ale z drugiej strony, nawet jeżeli koszty nagle rosną, to te misje i tak trwają.
Kto jeszcze się liczy w badaniach kosmosu?
Chińczycy są zainteresowani Księżycem, a Hindusi Marsem. W grze są oczywiście nadal Rosjanie, choć z powodów finansowych ich program kosmiczny ostatnio przygasł. Jesteśmy naprawdę zadowoleni z działalności innych krajów na tym obszarze, bo wtedy sami możemy się skoncentrować na własnych, bardziej ambitnych misjach. Nawet mój szef, dyrektor Jet Propulsion Laboratory (Laboratorium Napędu Odrzutowego), gdy przeszedł na emeryturę, został konsultantem w Zjednoczonych Emiratach Arabskich, które planują stworzyć statek na Marsa. Również Arabia Saudyjska ma swoje kosmiczne ambicje. Choć pamiętajmy, że to często są długofalowe plany biznesowe.
Czyżby nowe kierunki szukania surowców?
Niekoniecznie. To raczej kwestia zaoferowania inżynierom poważnych, trudnych, nieintuicyjnych problemów. A przy okazji udaje się stworzyć wiele nowych rozwiązań czy wynalazków bardzo przydatnych nie tylko w badaniach kosmicznych. Choćby matryca CMOS używana dziś w kamerach telefonów komórkowych. Stworzył ją Eric Fossum, mój znajomy z JPL. NASA opracowała także GPS. Czyli nie byłoby takich połączeń internetowych, jakie znamy, gdyby nie badania kosmiczne. NASA zależy na tym, by kosmiczne wynalazki były w ten sposób komercjalizowane. Ja pracowałem ostatnio nad kołami dla łazika. One wciąż się niszczą, bo skały na Marsie są znacznie ostrzejsze niż na Ziemi. Zaczęliśmy więc prace nad oponami ze specjalnej gąbki. Stworzyliśmy specjalną wersję, którą można ścisnąć, zamrozić, potem rozgrzać i podczas rozmrażania nadać taki kształt, jaki chcemy. Gdy informacja o niej trafiła do prasy, to momentalnie zgłosił się do mnie przemysł samochodowy zainteresowany tym rozwiązaniem i pewnie za kilka lat będziemy mieli siedzenia w samochodach idealnie dopasowane do siedzącego.
Polska od pięciu lat jest członkiem ESA. To wciąż budzi rozbawienie – gdzie nam do podboju kosmosu – albo oburzenie, bo szkoda składek, jakie wpłacamy. Czy mamy jakiekolwiek szanse w tych badaniach?
Oczywiście, że tak. Tylko trzeba wytłumaczyć, na czym udział średniej gospodarki powinien polegać. Kluczowym elementem badań kosmicznych jest obecnie miniaturyzacja. Do niedawna w produkcji statków czy satelitów ograniczała nas wielkość ludzkich palców. Dziś coraz więcej mogą produkować roboty. Dlatego teraz chcemy wysyłać sondy wielkości smartfona. Tak jest choćby w przypadku misji na Tytan. Jeżeli chcemy zejść z kosztów poniżej miliarda dolarów, musimy konstruować mikrosondy. Tylko one pozwolą na ograniczenie wydatków. I tu jest szansa dla Polski i polskich inżynierów.
Ministerstwo Rozwoju, podsumowując pięciolecie w ESA, chwaliło się, że w tym czasie liczba polskich firm w sektorze kosmicznym wzrosła z 50 do 300. Brzmi nieźle, ale czy faktycznie mamy jakiś zauważalny rozwój?
Pięć lat to nie jest dużo, więc jeszcze sporo trzeba zrobić. Na razie jest tak jak z drużyną piłkarską pełną sław, ale bez trenera. Potrzebny jest cel i ktoś, kto do niego poprowadzi. W Polsce ludzie jeszcze nie zrozumieli, że te technologie są dla nich i że to jest przemysł dochodowy, a nie tylko państwowa inwestycja. Nie chodzi o to, by mieć kolejnego Hermaszewskiego czy polecieć na Marsa, lecz by znaleźć niszę, w której będziemy mogli zaoferować coś najlepszego i konkurencyjnego.
Przyjechał pan do Polski na konferencję poświęconą temu kosmicznemu przemysłowi pod hasłem Innowacyjna Europa 2017. „Fly Me to the Mars”. Jakie podejście u nas wygrywa: pragmatyczne czy jednak ambicjonalne z wizjami podboju kosmosu?
Na razie najbardziej brakuje wyraźnego określenia, jakie są szanse i jakie wyzwania. Więc ludzie nie do końca wiedzą, co mogliby zdziałać. Polscy programiści są przecież bardzo doceniani na Zachodzie. Jedyne, co jest im potrzebne, to wskazanie ważnych kierunków pracy. A tych jest naprawdę wiele, choćby downstream, czyli dolny segment badań kosmicznych (dotyczących m.in. z rozwojem komunikacji i telewizji satelitarnej, lecz niezwiązanych bezpośrednio z eksploracją przestrzeni kosmicznej – red.).
No dobrze, a jak właściwie trafić do NASA?
Trzeba zjechać z autostrady na obwodnicę Oak Grove Drive i pokazać przepustkę.
Ale do pracy? Czy proces rekrutacyjny jest trudny?
Bardzo. Na osiem osób przyjmowanych do pracy, siedem ma doktorat lub dwa. NASA szuka najwybitniejszych ekspertów. Jak ja tam trafiłem? To był sam środek zimnej wojny. Gdy kończyłem liceum, w ramach projektu maturalnego zbudowałem laser, którym zainteresował się profesor z Uniwersytetu w Michigan. Dzięki temu udało mi się złożyć wniosek o wizę i paszport. I o dziwo, oba dokumenty dostałem. A pojechałem studiować z zerowym angielskim, a tam od razu pierwszego dnia „Today we will be talking about the nuclear structure of atomic...”. Na początku było ciężko, musiałem podkreślać słówka w gazetach, by się uczyć.
A to zainteresowanie kosmosem to wpływ komiksu pańskiego ojca? W III księdze Tytus, Romek i A’Tomek wybierają się w przestrzeń kosmiczną.
Nie przypuszczam. Studiując najpierw na Uniwersytecie Michigan, a potem na University of Southern California, gdzie uczyłem się mechaniki i informatyki, nabrałem przekonania, że to NASA jest moim wymarzonym miejscem pracy. Pisałem nawet wypracowania na studiach nakierowane już na badania kosmiczne. NASA ma swoje ulubione uczelnie: MIT i CalTech oraz tylu chętnych, że nie musi się starać o pracowników. Ale gdy tylko skończyłem studia, zacząłem się starać o pracę. Uparcie jeździłem na rozmowy do kalifornijskiego JPL, czyli laboratorium odpowiedzialnego za budowę robotów, które wysyłamy do badania Układu Słonecznego. W JPL trudno o zatrudnienie, gdy jest się absolwentem tylko czteroletnich studiów. Siedem razy składałem podania. I ciągle mi mówili, żebym wrócił, jak zrobię doktorat. A równocześnie pracę proponowały mi firmy motoryzacyjne, w tym Ford. Musiałem pracować, bo byłem biednym studentem z Polski i nikt mi finansowo nie był w stanie pomóc. Więc jeszcze jako student robiłem testy nowych konstrukcji i inne tego typu prace, których utytułowani inżynierzy nie chcieli wykonywać. Po skończeniu studiów dostałem z 10 ofert z przemysłu samochodowego, ale upierałem się na kosmos. Pewnego razu okazało się, że JPL dostała jednak polecenie od rządu, aby zbudować samochód, który miał wykorzystywać technologie kosmiczne. I wtedy okazałem się idealnym kandydatem ze względu na swoje doświadczenie. Pierwsze dwa lata w JPL pracowałem nad elektrycznym autem.
Więc to nie Elon Musk był pierwszy. A czy jego pomysł na komercyjne loty kosmiczne ma w ogóle sens?
Jak najbardziej. To jest bardzo ciekawy i bardzo przyszłościowy – także pod względem biznesowym – pomysł. Pomyślmy, co można robić w kosmosie i równolegle być poza podatkowymi ograniczeniami państw z Ziemi: uprawiać hazard. Więc jak nic jeszcze z 10 lat i powstaną hotele z luksusowymi kasynami na orbicie.
Czyli z jednej strony mamy idealistyczne poszukiwanie w kosmosie innego życia, a z drugiej czysty biznes.
Kosmos jest przeogromny. Pomieści wszystkie te cele.