Przedstawiamy (całkowicie nieoficjalne) tłumaczenie na polski dokumentu „Background document to the public consultation concerning a possible EU Space Programme”.

Oryginał: http://ec.europa.eu/enterprise/policies/space/files/policy/public_consultation/background_document_final_rev_en.pdf

Opracowanie: Joanna Jodłowska

Opracowanie dokumentu stanowiącego podstawę konsultacji publicznych dot. ewentualnej wspólnej polityki kosmicznej Unii Europejskiej

1. Wstęp

Systemy kosmiczne zaliczają się do zasobów o znaczeniu strategicznym – ich istnienie ujest dowodem niezależności Europy i jej gotowości do podejmowania odpowiedzialności za zadania o zasięgu globalnym. Artykuł 189 Traktatu o funkcjonowaniu Unii Europejskiej przyznaje Unii prawo działania na tym polu, w tym podejmowania kroków, które mogą skutkować powstaniem wspólnego Europejskiego programu kosmicznego.

Priorytety wdrażania europejskiej polityki kosmicznej[1],  opracowane wspólnie przez Komisję Europejską i Europejską Agencję Kosmiczną (ESA), zostały wyrażone w wielu rezolucjach Europejskiej Rady Kosmicznej[2] (zrzeszającej ministrów zajmujących się sprawami kosmosu w krajach UE i krajach członkowskich ESA). Dotychczas, działalność kosmiczna Unii Europejskiej koncentrowała się wokół dwóch najważniejszych europejskich projektów: GMES i Galileo. Obecnie planowane są dodatkowo działania w dwóch innych obszarach:

  • Bezpieczeństwo europejskiej infrastruktury kosmicznej
  • Wykorzystanie społecznych, ekonomicznych i strategicznych korzyści związanych z badaniem kosmosu.

Więcej informacji na ten temat można uzyskać na następujących stronach:
http://ec.europa.eu/enterprise/policies/space/esp/index_en.htm (angielski)
http://ec.europa.eu/enterprise/policies/space/esp/index_de.htm (niemiecki)
http://ec.europa.eu/enterprise/policies/space/esp/index_fr.htm (francuski)

2. Bezpieczeństwo kluczowej europejskiej infrastruktury kosmicznej: ocena sytuacji w przestrzeni kosmicznej (Space Situational Awareness – SSA)

Ocena sytuacji w przestrzeni kosmicznej oznacza posiadanie odpowiednich informacji o obiektach znajdujących się na orbicie Ziemi, warunkach w kosmosie i możliwych zagrożeniach oraz właściwe zrozumienie i wykorzystanie tych informacji.[3] Obejmuje ona więc identyfikację i śledzenie:

  • Obiektów (satelitów i śmieci kosmicznych) znajdujących się w obszarach, w których koncentrują się operacje satelitarne,[4]
  • Pogody w kosmosie,[5]
  • Naturalnych obiektów bliskich Ziemi (NEO), np. komet i asteroid,

Tak rozumiana ocena powinna być pomocna w mierzeniu się z trudnościami i problemami opisanymi w kolejnych akapitach dokumentu.

Ocenia się, że na orbitach okołoziemskich znajduje się około 20 000 obiektów o rozmiarze powyżej 10 cm (w przypadku kolizji z takim obiektem, satelita mógłby zostać całkowicie zniszczony), 600 000 obiektów o rozmiarze do 1 cm (kolizja oznaczałaby zniszczenie lub uszkodzenie satelity) i ponad 300 000 000 obiektów o rozmiarze powyżej 1 mm (kolizja oznacza uszkodzenie lub utratę sprawności jakiegoś podzespołu satelity). Szacuje się, że do zderzenia aktywnego satelity z groźnym dla niego obiektem dochodzi średnio co 3-4 lata. Ponadto, każdy taki niebezpieczny obiekt, poruszający się z prędkością 10 km/s, może się zderzyć ze statkiem kosmicznym, powodując straty – od trwałego uszkodzenia podzespołów na pokładzie, po całkowite zniszczenie statku. Oczywiście na skutek takiej kolizji na orbicie pozostają kolejne nieużyteczne szczątki, które zwiększają prawdopodobieństwo wystąpienia następnej kolizji.

Na dzień 1 kwietnia 2010 roku, z 928. satelitów (cywilnych jak i  wojskowych, komercyjnych jak i badawczych) krążących wokół Ziemi, 183. miały europejskich właścicieli lub były objęte umowami, w których stroną byli europejczycy. Straty bezpośrednie wynikające z utraty satelity szacuje się na 100 mln dolarów (wliczając w to koszt utrzymania satelity i jego wcześniejszego wysłania w kosmos). Straty pośrednie, wynikające z zakłócenia usług opartych na pracy satelity, mogą być jeszcze wyższe. Trudno je oszacować, ale z całą pewnością można powiedzieć, że na pracy satelitów opierają się liczne przedsięwzięcia (m.in. telekomunikacyjne, bankowe, meteorologiczne, a także związane z telewizją satelitarną) – przypuszcza się, że tego typu przedsięwzięcia przynoszą przychody przekraczające 60 miliardów dolarów.

Należy też wspomnieć o zjawisku rzadkim, ale mającym potencjalnie katastrofalne skutki – zdarzeniu z Ziemią obiektu bliskiego. Dokładnie trudno określić konsekwencje takiego zdarzenia ale może ono bardzo negatywnie wpłynąć na ekonomię – poprzez poważne jej zachwianie – czy losy ludności (możliwe ofiary śmiertelne).

W tabeli poniżej przedstawiamy listę szacowanych strat spowodowanych przez złą pogodę kosmiczną i kolizje z groźnymi obiektami w przestrzeni kosmicznej. Nie jest to, bynajmniej, lista kompletna.

 Typ stratyKoszt roczny
  
  Utrata satelity z powodu kolizji – straty bezpośrednie
 ~ 4 mln Euro
  Utrata satelity z powodu kolizji – straty pośrednie (utrata przychodów) ~ 32 mln Euro
  Awaria satelity z powodu złej pogody kosmiczne  ~ 9 mln Euro
  Awaria usług i skrócenie czasu poprawnego działania satelity z powodu złej pogody w kosmosie ~ 7 mln Euro
  Straty pośrednie (straty przychodów) z powodu całkowitego wyłączenia się satelity ~ 57 mln Euro
  Wpływ burz geomagnetycznych na satelitów  ~ 223 mln Euro
  Łączne minimalne straty roczne ~ 332 mln Euro


Obecnie Unia Europejska nie dysponuje wystarczająco dokładnymi, aktualnymi i kompletnymi danymi, aby można było mówić o pełnej ocenie sytuacji w przestrzeni kosmicznej, pozwalającej na ochronę europejskiej infrastruktury kosmicznej, zapewnienie bezpieczeństwa usług opartych na tej infrastrukturze i ochronę ludności w przypadku, gdyby doszło do ponownego wejścia w atmosferę Ziemi obiektu znajdującego się w kosmosie. Ponieważ zaś usługi satelitarne nabrały istotnego znaczenia dla gospodarki europejskiej i społeczeństw Europy, kwestia bezpieczeństwa infrastruktury kosmicznej powinna zostać uznana za istotną dla wszystkich państw członkowskich, nie tylko tych, które są posiadaczami lub operatorami takiej infrastruktury.

ESA oraz państwa członkowskie UE mają zasoby o pozwalające usprawnić ocenę sytuacji w przestrzeni kosmicznej, w tym: czujniki radarowe, czujniki optyczne (teleskopy), sieci do bezpiecznego przesyłu danych, zasoby od przechowywania danych i prowadzenia obliczeń, oraz właściwe zasoby ludzkie (doświadczony personel). Tym niemniej, obecne zasoby (zarówno te naziemne jak i znajdujące się w kosmosie) nie są wystarczające do stworzenia zintegrowanego, ogólnoeuropejskiego systemu oceny sytuacji w przestrzeni kosmicznej. ESA prowadziła obecnie program przygotowawczy do oceny sytuacji w przestrzeni kosmicznej (Space Situational Awareness Preparatory Programme, skrótowo: SSA-PP), w celu ustalenia wymogów technicznych takiego zintegrowanego systemu (rozpoczął się 1 stycznia 2009 roku a zakończył wraz z końcem roku 2011).

3. Badanie kosmosu – stan aktualny i wyzwania

Badanie kosmosu nie ma jednego określonego celu i dotyczy wszystkich miejsc w przestrzeni kosmicznej, do których możemy dotrzeć z pomocą dostępnych nam technologii, czy to załogowo czy bezzałogowo.

W celu określenia europejskiego podejścia do badań kosmosu, ich zakresu i różnych aspektów, zostały zorganizowane wspólne warsztaty Unii Europejskiej i Europejskiej Agencji Kosmicznej. W każdym z tych warsztatów uczestniczyli eksperci związani z omawianymi zagadnieniami.

  • Warsztat z zakresu badań naukowych i edukacji kosmicznej – Międzynarodowy Uniwersytet Kosmiczny, Sztrasburg (Francja) 29-30 kwietnia 2010.
  • Warsztat z zakresu innowacyjności, konkurencyjności przemysłowej i podstępu technicznego – Harwell Science and Innovation Campus, Oxfordshire, (Wielka Brytania), 29-30 kwietnia 2010.
  • Warsztat z zakresu badania kosmosu i stosunków międzynarodowych – Centro Italiano Ricerche Aerospaziali, Kapua (Włochy) 21 maja 2010.

Dokumenty referencyjne warsztatów, wnioski oraz treść przedstawionych prezentacji są dostępne, w języku angielskim, na stronie: http://ec.europa.eu/enterprise/policies/space/esp/conferences_space_en.htm

Zorganizowano też dwie konferencje poświęcone badaniom kosmosu, których uczestnikami byli politycy na szczeblu ministerialnym. Pierwsza z nich odbyła się w Pradze w październiku 2009 roku, a druga w październiku 2010 w Brukseli. Na konferencji w Brukseli znaleźli się uczestnicy z 24 państw członkowskich UE i Europejskiej Agencji Kosmicznej, a także przedstawiciele 8 międzynarodowych organizacji partnerskich. Filmy ze wszystkich wystąpień podczas tej konferencji są dostępne, w języku angielskim, na stronie: http://webcast.ec.europa.eu/eutv/portal/archive.html?viewConference=10293

Technologiczna grupa sterująca, złożona z przedstawicieli największych europejskich agencji kosmicznych, pod przewodnictwem astronauty Franka De Winne’a, przygotowała kilka szczegółowych dokumentów referencyjnych, poświęconych następującym zagadnieniom:

  • Wykorzystanie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej do badania kosmosu,
  • Uwagom na temat europejskiego programu technologicznego,
  • Uwagom na temat transportu kosmicznego i badań kosmosu,
  • Uwagom na temat międzynarodowych aspektów badania kosmosu.

Raport końcowy technologicznej grupy sterującej oraz oficjalne wnioski pokonferencyjne można znaleźć, w języku angielskim, na stronie: http://ec.europa.eu/enterprise/policies/space/esp/conferences_space_en.htm

W związku z procesem konsultacji, Rada ds. Przestrzeni Kosmicznej przyjęła, podczas swojego siódmego posiedzenia, w dniu 25 listopada 2010, rezolucję dotyczącą badania kosmosu. Jej polski tekst można znaleźć pod adresem: http://register.consilium.europa.eu/pdf/pl/10/st16/st16864.pl10.pdf

Nieco liczb

Wydatki NASA na załogowe loty kosmiczne w roku 2010 wyniosły ponad 5 miliardów dolarów (koszta obejmują działanie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej i lotów wahadłowców kosmicznych). Natomiast Europejska Agencja Kosmiczna wydaje, w ramach pokrywania kosztów pracy Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, około 300 milionów Euro rocznie (na laboratorium kosmiczne Columbus i kursy statków zaopatrzeniowych ATV[6]), co daje dostęp do 8,3% nie pochodzących z Rosji zasobów na pokładzie stacji. Infrastruktura umożliwiająca starty statków kosmicznych, a zatem np. rakiet Ariane 5, służących do wynoszenia ATV, a w przyszłości może także do wynoszenia zrobotyzowanych lub załogowych misji kosmicznych, wymaga ciągłego utrzymania w dobrym stanie, co oznacza koszta rzędu kilku dziesiątek milionów Euro rocznie. Dla porównania, koszta związane z Międzynarodowym Eksperymentalnym Reaktorem Termojądrowym, którego budowę – w chwili pisania tego dokumentu – właśnie rozpoczynano, oceniane są na 15 miliardów Euro w okresie 10 lat.

Poprzez działania poszczególnych państw członkowskich, a także Europejskiej Agencji Kosmicznej, Europa wniosła istotny i uznany międzynarodowo wkład w rozwój załogowych lotów kosmicznych i badań kosmosu.[7] Wymienić w tym kontekście należy laboratorium Columbus na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, a także statek ATV – największy na świecie zautomatyzowany dostawczy statek kosmiczny. Niedawno zakończono montaż Międzynarodowej Stacji Kosmicznej na orbicie Ziemi (od 2009 roku na stacji znajduje się stale 6 członków załogi), a jej działanie jest zaplanowane co najmniej do roku 2020 włącznie (i może zostać przedłużone). Jest to największa pokojowa infrastruktura badawczo-techniczna, jaką kiedykolwiek wspólnie zbudowała ludzkość.

Obecnie jednak wiele państw członkowskich UE nie ma dostępu do stacji, gdyż prawa takie mają tylko państwa, które – za pośrednictwem ESA – wspierają finansowo działanie stacji (10 z 25 państw UE). Ponadto, Europa nie ma obecnie możliwości wysyłania niezależnych załogowych misji kosmicznych, czy to przy użyciu cudzej infrastruktury transportowej, czy też własnej. Jednak dzięki rakietom Ariane 5 jest możliwe stworzenie takiego systemu transportu.

Dobrze wiadomo że działalność badawcza związana z kosmosem, a szczególnie z jego eksploracją, rodzi korzystne przedsięwzięcia poboczne (spin-off).[8] Wiele analiz zgodnie wykazuje, że na skutek współdziałania sektora kosmicznego z innymi sektorami gospodarki możliwe jest osiągnięcie zysku kilkakrotnie przewyższającego pierwotną inwestycję – zależnie od konkretnej analizy podaje się mnożniki 2,3 albo 4,4 lub też 4,5 (to znaczy, że zainwestowanie 100 mln € w badania kosmosu może przynieść zysk w wysokości przynajmniej 230 mln €, w postaci zamówień dla branż zaopatrujących sektor kosmiczny oraz nowych produktów).

Wykonano szereg analiz kosztów i zysków poszczególnych technologii, które mogłyby zostać wprowadzone do szerszego zastosowania jako produkty uboczne badań kosmicznych – wyniki wskazują, że korzyści byłyby znaczące.[9] W swojej analizie grupa Technopolis wykazała, że produkty uboczne programów badań kosmicznych są cenne – wydatki przeznaczane na badanie kosmosu mogą bowiem zaowocować innowacjami technicznymi w zakresie medycyny, bezpiecznego dostępu do energii i odnawialnych jej źródeł oraz dostępu do wody.[10] Według przeprowadzonych szacunków, zyski w tych innowacji mogłyby, w ciągu najbliższych 5 lat, osiągnąć pułap kilkunastu setek milionów €, a w dłuższej perspektywie sięgnąć kilku miliardów.


[4] Tj. na niskich orbitach Ziemi, średnich orbitach Ziemi i orbicie geostacjonarnej.

[5] Tj. warunków panujących w okołoziemskiej przestrzeni kosmicznej, głównie związanych z promieniowaniem słonecznym oraz cząstkami emitowanymi przez Słońce i reakcjami w jakie wchodzą z polem magnetycznym Ziemi.

[6] ATV to zautomatyzowany statek transportowy (Automated Transport Vehicle).