GTBT - Era Kosmosu.

: Hubert Walas; 16 listopad 2023

Astropolityka.

Ludzkość od zawsze dąży do przełamywania kolejnych barier. Dziesiątki tysięcy lat temu, by ogrzać się w zimnym klimacie, ludzie ujarzmili ogień i m.in przy jego wykorzystaniu zaczęli dominować nad rozległymi masami lądowymi planety Ziemia. Potem przyszło okiełznanie zimnych, niebieskich fal i morskie wyprawy w nieznane. W końcu ludzkość opanowała nieuchwytną ziemską atmosferę i nauczyła się latać jak ptaki, co zapewne wydawało się niepojęte dla średniowiecznych żeglarzy. 100 kilometrów nad naszymi głowami znajduje się linia Karmana, którą uznaje się za umowną granicę kosmosu. Raptem tyle dzieli każdego z nas od nowego oceanu, nieporównywalnie większego od tych dotychczas nam znanych. Już teraz pierwsi ludzie zaczynają zanurzać stopy w bezkresie kosmicznego oceanu. Najwięksi śmiałkowie zaczynają wyzywająco patrzeć na najbliższe wyspy - takie jak Księżyc i Mars. W tle po księżycowe surowce i dominację w przestrzeni kosmicznej, szyki zwierają wielkie mocarstwa. Nowa era, era kosmosu rozpoczyna się na naszych oczach.

Odcinek powstał na podstawie książki „Wojna w kosmosie. Przewrót w geopolityce” i przy współpracy z autorami książki Jackiem Bartosiakiem i Georgem Friedmanem.

Pierwszy krok

To nie ciekawość, czy wzniosłe idee były powodem, który zmotywował człowieka do stworzenia pierwszego obiektu, który sięgnie kosmosu. Była nim wojna. Pierwsza rakieta, która opuściła ziemską atmosferę nie była ani amerykańska, ani sowiecka. Była to niemiecka rakieta V-2. Stworzona przez niemieckich inżynierów, pracujących pod kierownictwem Wernhera von Brauna, rakieta balistyczna osiągała pułap powyżej atmosfery ziemskiej i lecąc z prędkością 5000 km/h terroryzowała mieszkańców miast Zachodniej Europy podczas II Wojny Światowej. Mimo, że Niemcy wojnę przegrali, to dla wszystkich, a w szczególności dla Amerykanów i Sowietów, oczywistym był przełom jakiego dokonali Niemcy. Dlatego wraz z końcem wojny pojmanie niemieckich naukowców stało się priorytetem dla Waszyngtonu i Moskwy. Wspominany von Braun, w ramach operacji Paperclip, został pojmany przez Amerykanów. Potem był głównym architektem amerykańskiego programu kosmicznego, z misją Apollo na czele.

Konstrukcja rakiety balistycznej, której prekursorem była rakieta V-2, zbiegła się w czasie z wynalezieniem bomby jądrowej. Jak wiadomo, pierwsi posiedli ją Amerykanie. A to wraz z możliwością projekcji tej siły za pomocą międzykontynentalnego bombowca B 52, używanego z resztą do dzisiaj, tworzyło po wojnie dużą nierównowagę sił po stronie ZSRR. W 1949 r. Sowieci wprawdzie bombę atomową stworzyli, ale nie byli w stanie przetransportować jej na duże odległości. Utworzenie lotnictwa strategicznego dorównującego amerykańskiemu było dla Moskwy zwyczajnie nieosiągalne. Dlatego wszystkiego wysiłki skierowano ku stworzeniu, bazującej na V-2, międzykontynentalnej rakiety balistycznej. Udało się to pod koniec lat 50, przy czym również nieocenieni okazali się niemieccy naukowcy, pojmani po II WŚ. W ten sposób w ciągu dekady ZSRR wyrównało nierównowagę strategiczną i uzyskało zdolność rażenia terytorium USA bombami jądrowymi. Widmo jądrowej anihilacji zawisło nad ludzkością.

By do niej nie dopuścić oba mocarstwa stanęły nad kolejnym wyzwaniem, czyli umiejętnością rozpoznania w czasie rzeczywistym. Jednym słowem - by widzieć ruchy przeciwnika i móc wyprzedzająco zareagować na potencjalny atak. A to zapewnić mogła jedynie nowa domena - przestrzeń kosmiczna. Wystrzelenie satelity Sputnik, czy amerykańskiej odpowiedzi - Explorer’a 1, nie było zwyczajną walką o prestiż, ale wojskową koniecznością. Początkowo prymitywne, wraz z upływem czasu satelity rozpoznawcze stawały się coraz bardziej wyrafinowane. Pierwsze okrążały Ziemię na niskiej orbicie, nieco powyżej 100 kilometrów nad Ziemią, ale one nie pozwalały na stałą obserwację konkretnego miejsca na naszej planecie. Tę funkcjonalność uzyskały dopiero satelity umieszczone na orbicie geostacjonarnej. Jest to obszar zlokalizowany na wysokości ok. 36 tysięcy kilometrów nad powierzchnią Ziemi, w którym prędkość orbitalna, czyli około 3,08 km/s, dorównuje prędkości rotacji planety. Dzięki rozpoznaniu kosmicznemu uzyskano dodatkowe pół godziny na cały proces podejmowania decyzji w czasie Zimnej Wojny.

Tym samym nowa domena, paradoksalnie, przyczyniła się do deeskalacji nuklearnego napięcia między dwoma mocarstwami. Satelity umieszczone na orbitach miały wykrywać atak przeciwnika lub zmianę lokalizacji systemów rakietowych, co powodowało podejrzenia co do nadchodzącego ataku. Jako, że w praktyce żadna ze stron nie była gotowa na wojnę nuklearną, nie była też gotowa do niszczenia satelitów przeciwnika. Systemy kosmiczne ustabilizowały zatem sytuację strategiczną i zapobiegały w praktyce wojnie. Jednocześnie był to pierwszy symptom istotności strategicznej orbity niskiej i geostacjonarnej w przestrzeni okołoziemskiej. Do dnia dzisiejszego nie było jakiekolwiek bitwy o te obszary. W przyszłości się to zmieni.

W kolejnych latach, mimo że zimnowojenny wyścig kosmiczny stopniowo tracił na tempie, znaczenie nowej domeny stale rosło. Wszystkie nowe systemy broni, w tym precyzyjne środki rażenia, jak i cywilna infrastruktura komunikacyjna opierają się o systemy kosmiczne. W czasach, gdy punktem ciężkości wojny są węzły i centra systemów dowodzenia oraz komunikacji, przestrzeń kosmiczną stała się miejscem kluczowym. Mocarstwo bez lub, ze zniszczonymi systemami kosmicznymi, w praktyce jest głuche i ślepe - dlatego można być pewnym, że będzie to pierwszy cel wzajemnego ataku w przypadku wojny. Niszczenie i przywracanie systemów świadomości sytuacyjnej w komosie już teraz ma fundamentalne znaczenie.

Śmiałkowie

600 lat temu w portugalskim Sagres powstała pierwsza na świecie akademia morska, ufundowana przez Henryka Żeglarza. Ten fakt wraz z wynalezieniem portugalskiej karaweli dał początek rewolucji oceanu światowego, z której zyski jako ludzkość czerpiemy do dzisiaj. Podobną karawelę buduje dzisiaj współczesny Henryk Żeglarz, czyli Elon Musk. Mowa tu oczywiście o Starshipie, czyli systemie wynoszenia w kosmos wielokrotnego użytku, którego kolejne prototypy w zawrotnym tempie przygotowują inżynierowie SpaceX.

W czasie jednobiegunowej chwili, której byliśmy świadkami po upadku Związku Sowieckiego, zadyszki dostała rewolucja kosmiczna, która żywiła się rywalizacją radziecko-amerykańską. Komos jest bardzo drogi, a przecież pieniądze były tu na Ziemi, więc po co to zmieniać? Świat musiał poczekać kilkadziesiąt lat na śmiałków chcących przełamać istniejący paradygmat. Oczywiście są to bogaci ludzie z najgłębszymi kieszeniami na naszej planecie, ale nie sposób odmówić im wizjonerstwa i ryzyka, które jako pionierzy na siebie biorą. Elon Musk i SpaceX, Jeff Bezos i Blue Origin, czy Richard Branson i Virgin Orbit jako pierwsi łamią przyjęte normy. Za nimi pójdzie reszta. Ludzie z New Space, jak zwykło się o nich mówić, zaczynają już czerpać pierwsze zyski z bycia pionierami w nowej domenie. A to przez rządowe kontrakty, które zapewniają im stabilny fundament rozwoju. SpaceX, czy Virgin Orbit współpracują z Pentagonem i NASA, a ponadto - o czym się mało mówi - przekazywana jest im technologia opracowywana wcześniej za pieniądze rządowe.

Starship to pierwszy krok ku temu by człowiek mógł swobodnie podróżować w przestrzeni kosmicznej. Z każdym kolejnym krokiem rozwoju tej technologii będziemy przybliżać się do momentu, w którym domena kosmiczna stanie się dominująca względem domen ziemskich i geopolityki ogółem. Wtedy to dominujące w kosmosie mocarstwo największą część swojego budżetu obrony przeznaczać będzie na Siły Kosmiczne, po macoszemu traktując inne rodzaje sił zbrojnych. Kontrola przestrzeni kosmicznej sprawi, że nikt nie będzie mógł rzucić mu wyzwania na Ziemii. Dlatego też jasnym jest, że tak jak ludzie ujarzmili domenę morską, czy powietrzną, a potem wykorzystali je do walki, tak i domena kosmiczna nie będzie wolna od wojen.

Przestrzeń kosmiczna, oraz środki przenoszenia wielokrotnego użytku, w których pionierami są inżynierowie SpaceX, niosą za sobą potencjał odwrócenia geograficznego wykluczenia państw bez dostępu do morza. W kosmosie każdy sąsiaduje z każdym, wystarczy pokonać jedynie 100km. Oczywiście na razie jest to niezwykle kosztowne i trudne, ale z czasem kolejne bariery wejścia będą padać. W podobny sposób zyskać może hegemon morski - czyli Stany Zjednoczone. Jego siła oddziaływania najsilniejsza jest na światowych morzach i oceanach oraz blisko brzegu, a maleje wgłąb lądów. To dlatego brytyjscy i amerykańscy stratedzy tak bardzo obawiali się potęgi euroazjatyckiego heartlandu i robili wszystko by nie dopuścić, aby jeden podmiot zdominował całą tę przestrzeń. Przy wykorzystaniu przestrzeni kosmicznej bezkres superkontynentu Eurazji staje się nagle dostępny na wyciągnięcie ręki.

Z resztą nie ulega wątpliwości, że to właśnie Amerykanie chcą być strażnikiem nowej domeny, tak jak to się stało na Ziemi, po przejęciu palmy pierwszeństwa na oceanach po Brytyjczykach. Stawka jest wysoka, bo mocarstwo mające najwięcej do powiedzenia w kosmosie, będzie miało największy wpływ na ustalenie zasad, na jakich dokonują się wyprawy kosmiczne, strategiczne przepływy informacji, danych, ludzi, towarów, inwestycji, technologii w przestrzeń kosmiczną i z powrotem. To właśnie dlatego w grudniu 2019 roku Amerykanie stworzyli Space Force. Za sto lat to prawdopodobnie właśnie ten fakt będzie umieszczony najwyżej w skróconej biografii ówczesnego prezydenta - Donalda Trumpa.

Wagę nowej domeny dostrzega też największy rywal USA, czyli Chiny. Wydaje się, że Pekin zamiast na niskich orbitach, bardziej swoją uwagę skupia na uzyskaniu przewagi od razu na Księżycu. Jego kontrola zapewnia przewagę strategiczną, tak jak w klasycznej sztuce wojskowej przewagę dawała kontrola nad górującym nad polem bitwy, wzgórzem. Łaknące surowców Chiny widzą Księżyc jako dostępny do eksploatacji obszar o wielkości niewiele mniejszej niż Azja, oddalony raptem o 3 dni lotu. Służyć będą temu przyszłe bazy na Księżycu, w tym po jego niewidocznej stronie, o których Chińczycy już teraz często mówią. Do tego dochodzi rozwój całej, nowej gałęzi innowacji - energia słoneczna konwertowana z orbitalnych satelitów w mikrofale i transportowana na Ziemię, zautomatyzowane kopalnie minerałów na Księżycu oparte o sztuczną inteligencję, robotyzacja i nowe pojazdy kosmiczne, zakłady produkujące paliwa na Srebrnym Globie. Jednym słowem chińskie plany są nie mniej imponujące od amerykańskich. To wszystko będzie wymagało także protekcji chińskiego wojska, tym samym powodując tarcia o sprawczość w kosmosie.

Podróże kosmiczne

Gdy wybucha wojna, jej spektrum wykracza poza przyjęte wcześniej ramy. Nieuniknionym jest, że w przyszłych konfliktach o władzę na Ziemi, które niechybnie rozegrają się także w kosmosie, kluczowe znaczenie będzie mieć cały, dualny system planetarny Ziemia-Księżyc. Układ ten to system z własną strukturą poruszania się wynikającą z zasad mechaniki orbitalnej. Z miejscami o znaczeniu bardziej i mniej strategicznym. Ogółem przestrzeń kosmiczna jest w istocie obszarem o skomplikowanej topografii, z dolinami grawitacyjnymi, obszarami bogatymi w zasoby, a także ze strefami bardzo niebezpiecznymi. Można by więc powiedzieć, że z własną geografią i dopasowanej do niej geopolityką. Jednak w tym przypadku mamy już raczej do czynienia z astropolityką. Bowiem, wszelkie analogie między światami - ziemskim i kosmicznym są nieoczywiste, i często zwodnicze.

W kosmosie pojawią się miejsca lepiej skomunikowane, cieśniny transportowe, korytarze wydajnego ruchu, czy krytyczna infrastruktura służąca korzystaniu z kosmosu, która teraz znajduje się na Ziemi i jej orbitach, a kiedyś będzie także na Księżycu, czy w punktach libracyjnych Lagrange'a. To wszystko przez grawitację, która jest najważniejszym czynnikiem topografii terenu w kosmosie. Decyduje ona o koszcie i sposobie kosmicznej podróży. Określa miejsca bazowania i postojów. Kosmiczne wzgórza i doliny to studnie grawitacyjne, które należy pokonać, chcąc podróżować w kosmosie. Natomiast szybkość pokonywania określonego dystansu w kosmosie zależy jedynie od energii, którą użyje się do wprawienia statku kosmicznego w ruch.

Wydajność energetyczna, określana jako Delta-V, to podstawa zrozumienia zasad poruszania się w przestrzeni kosmicznej. To wysiłek napędowy wymagany do przedostania się z punktu A do punktu B. Na przykład: podróż na odległość 35 tysięcy kilometrów z Ziemi, wymaga 22 razy większego wysiłku energetycznego, niż przemieszczenie się na taką samą odległość z Księżyca. Jest tak, ponieważ studnia grawitacyjna Ziemi jest 22 krotnie “głębsza”, od studni Księżyca. Taniej jest wysłać statek z Księżyca na Marsa, które po najkrótszej linii dzieli 56 000 000km, niż z Ziemi na Księżyc, mimo że te oddalone są od siebie o “ledwie” 385 000 km.

To oznacza, że biorąc pod uwagę wysiłek energetyczny, miejsca od nas bardzo oddalone, stają się znacznie bliższe. Jest to kluczowa obserwacja przy opracowywaniu przyszłych strategii kosmicznych. Dlatego orbity i przyszłe szlaki komunikacyjne będą wyznaczane przede wszystkim miarą wydajności energetycznej.

Póki co, podstawową metodą przemieszczania się w przestrzeni kosmicznej, jest tzw. Transfer Hohmanna polegający na dwukrotnym użyciu silników. Przejście z jednej orbity na drugą inicjowane jest przez pierwsze odpalenie silnika, co powoduje podwyższenie aktualnej orbity. Gdy statek dociera do orbity docelowej następuje drugie użycie silnika, które ma na celu dopasowanie prędkości do prędkości orbitalnej wymaganej na orbicie docelowej. Działa to w ten sam sposób, przy zmniejszaniu orbity, tylko siła ciągu musi być wtedy przeciwstawna i zmniejszać prędkość.

W ten sposób planowane są ludzkie wyprawy na Księżyc, czy Marsa. Manewr transferowy Hohmanna z niskiej orbity okołoziemskiej na orbitę geostacjonarną trwa kilka godzin, na Księżyc trwa kilka dni, na Marsa przy najbardziej sprzyjającym układzie od 6 do 9 miesięcy. Musimy pamiętać, że planety pozostają w ciągłym ruchu i na różnych orbitach, zatem ‘okienko’, takiego lotu jest ograniczone. Dalekosiężne plany Elona Muska zakładają jednak skrócenie czasu podróży nawet do 115 dni. Niemniej dalekie podróże, poza układ Ziemia-Księżyc, bazujące na manewrze Hohmanna, mimo że energetycznie korzystne, trwają póki co bardzo długo. Jednak dla porównania podróż żaglowcem z Anglii do Ameryki w XVII wieku trwała od jednego do dwóch miesięcy.

W podróżach międzyplanetarnych skorzystać można także z asysty grawitacyjnej, zwanej także procą grawitacyjną. Jest to, w dużym uproszczeniu, zmiana prędkości i kierunku lotu kosmicznego przy użyciu pola grawitacyjnego dużego ciała niebieskiego, na przykład planety. Jest to obecnie powszechnie używana metoda do osiągania dalekich planet zewnętrznych Układu Słonecznego. Jednymi z wielu czynników komplikujących planowanie takich podróży jest zmienny układ planet oraz konieczność „wyhamowania” z wielkiej prędkości przy zbliżaniu się przez obiekt do celu podróży.

Do tego należy pamiętać o dominującym efekcie grawitacji Słońca. Obiekty wysyłane w kierunku wewnętrznym układu słonecznego nabierają prędkości z powodu potężnej grawitacji gwiazdy, z kolei te wysyłane na rubieże układu muszą skorzystać z asysty grawitacyjnej innych planet.

Póki ludzkość nie posiądzie nowej technologii podróży międzyplanetarnych, do określenia najwydajniejszych szlaków komunikacyjnych w kosmosie konieczne będzie zrozumienie i pełne zmapowanie cech pól grawitacyjnych ciał niebieskich w Układzie Słonecznym. Takie szlaki umożliwią stworzenie międzyplanetarnej sieci transportowej. Tak roboczo można nazwać tkankę kosmicznych szlaków komunikacyjnych wynikających z prawideł grawitacji planet, Słońca i innych ciał niebieskich. Ich wykorzystanie pozwoli wprawdzie na powolne, ale niemal energetycznie bezkosztowe podróże na wielkie odległości. Na tej tkance znajdą się tzw. punkty libracyjne, a zatem punkty, w których obiekty pozostają w stałym położeniu między dwoma ciałami niebieskimi. W tych miejscach grawitacyjne efekty dwóch ciał niebieskich równoważą się i tym samym neutralizują. Punkty libracyjne posiada np. Układ Ziemia-Księżyc, czy Ziemia-Słońce. Przy użyciu tych zasad oczami wyobraźni możemy zobaczyć wielkie, autonomiczne, międzyplanetarne pociągi wypełnione kosmicznym surowcem powoli przemierzające układ słoneczny, z punktami libracyjnymi służącymi jako lokalizacje baz materiałowych i stacji kosmicznych. Będą to strategicznie kluczowe miejsca, podobnie jak na Ziemi tę rolę teraz spełniają: Suez, Malakka, kanał panamski, czy Gibraltar. Strażnicy tych miejsc i linii komunikacyjnych będą czerpać dywidendę z ich kontroli.

Ludzie wykorzystują punkty libracyjne już dzisiaj. Układ Ziemia-Księżyc ma 5 punktów libracyjnych, ale w praktyce jedynie punkty L4 i L5 są w pełni stabilne. Pozostałe są nieco chybotliwe z uwagi na czynniki poza grawitacyjne. Dlatego L4 i L5 wydają się strategicznie najważniejszymi punktami w dalszej przestrzeni okołoziemskiej. Chińczycy w swojej misji lądowania po ciemnej stronie Księżyca w 2019 roku skorzystali z punktu libracyjnego L2, czyli tego za Srebrnym Globem patrząc od strony Ziemi. Dzięki temu satelicie, ustawionemu w odległości ok. 60 tys kilometrów od Księżyca mogli utrzymywać stały kontakt z misją.

Jesteśmy dopiero na samym początku opisywania i zrozumienia domeny kosmicznej. Kosmos jest dla ludzi dalej środowiskiem niezwykle nieprzyjaznym i trudnym do okiełznania. Jednak pewnym jest, że żyjemy w nowej erze odkryć. Tym razem nie są to odkrycia geograficzne, ale odkrycia kosmiczne. I właśnie tej fascynującej nieustępliwości człowieka do przełamywania kolejnej, wielkiej bariery dedykowana będzie ta seria.

na podstawie książki “Wojna w kosmosie. Przewrót w geopolityce” autorstwa Jacka Bartosiaka i George'a Friedmana