Historyczne osiągnięcie polskich inżynierów – polska rakieta suborbitalna ILR-33 BURSZTYN 2K sięgnęła kosmosu

Pierwsza na świecie rakieta, w której jako utleniacz zastosowany został nadtlenek wodoru o stężeniu 98%, została przetestowana w docelowej konfiguracji i osiągnęła pułap 101 km. Tym samym data 3 lipca 2024 roku przejdzie do historii polskich dokonań na rzecz rozwoju technologii kosmicznych. W testy rakiety zaangażowana była Polska Agencja Kosmiczna, która współfinansowała to przedsięwzięcie.

Na przełomie czerwca i lipca inżynierowie z Łukasiewicz – Instytutu Lotnictwa zrealizowali zagraniczną kampanię startową, której celem było przygotowanie polskiej rakiety suborbitalnej ILR-33 BURSZTYN 2K do lotu w warunkach kosmicznych. Już 3 lipca o godz. 13:09, przeprowadzone przez nich testy zakończyły się sukcesem. Rakieta, wystrzelona z Andøya Space Sub-Orbital w Norwegii, osiągnęła pułap 101 km.

„Jesteśmy dumni z faktu, że zainaugurowany przez śp. prof. Piotra Wolańskiego projekt rozwoju polskiej rakiety suborbitalnej, w której jako rakietowy materiał pędny zastosowany został nadtlenek wodoru o stężeniu 98%, świętuje międzynarodowy sukces. Osiągnięcie przez ILR-33 BURSZTYN 2K pułapu 101 km to wydarzenie przełomowe w historii polskiej nauki i dokonań polskich inżynierów w zakresie technologii kosmicznych. Tym wynikiem udowodniliśmy, że naukowcy z naszego Instytutu potrafią znaleźć niszę, tworzyć i wdrażać przełomowe technologie oraz są pionierami w tym, że elementy zrównoważonego rozwoju mają zastosowanie w przestrzeni kosmicznej” – mówi dr inż. Paweł Stężycki, dyrektor Łukasiewicz – Instytutu Lotnictwa.

Rakieta suborbitalna, którą opracowali inżynierowie z Łukasiewicz – Instytutu Lotnictwa, porusza się z prędkością blisko 1,4 km/s. Wiele zastosowanych w niej technologii może z sukcesem zostać wykorzystanych w innych systemach rakietowych. Godny uwagi jest fakt, że głowica wraz z przedziałem ładunku użytecznego zgodnie z planem wpadły do Morza Norweskiego 135 km od miejsca startu i została odzyskana.

„Przekroczenie przez, opracowaną w Łukasiewicz – Instytucie Lotnictwa, rakietę ILR-33 BURSZTYN 2K bariery kosmosu jest historycznym momentem. Nigdy w naszej historii polska rakieta nie osiągnęła takiego pułapu. Jest to historyczny dzień dla Łukasiewicz – Instytutu Lotnictwa, ale także historyczny moment dla całego polskiego środowiska rakietowego. To również dowód na to, iż cywilne środowisko konstruktorów rakiet może skutecznie wesprzeć wojskowe projekty. Mam nadzieję, że ten sukces zwiększy uwagę Ministerstwa Obrony Narodowej na kompetencje polskich inżynierów pracujących w cywilnych ośrodkach zajmujących się projektowaniem rakiet suborbitalnych” – mówi dr Michał Wierciński, wiceprezes Polskiej Agencji Kosmicznej.

Tam, gdzie gęstość atmosfery jest milion razy rzadsza niż na Ziemi

Po sukcesie 4 testów lotnych rakiet ILR-33 BURSZTYN oraz ILR-33 BURSZTYN 2K, które miały miejsce na krajowych poligonach, Łukasiewicz – Instytut Lotnictwa zorganizował zagraniczną misję wystrzelenia rakiety. Ze względów bezpieczeństwa odbyła się ona w centrum kosmicznym przeznaczonym dla testowania systemów suborbitalnych (Andøya Space) w Norwegii.

„To, że polska rakieta suborbitalna osiągnęła pułap 101 km jest wynikiem zaangażowania i determinacji całego zespołu badawczego, odpowiedzialnego zarówno za zaprojektowanie technologii kosmicznej, jak również jej testowanie i systematyczne ulepszanie. Zarówno wystrzelenie rakiety, jak i podjęcie głowicy z morza przebiegło zgodnie z założonym scenariuszem misji” – wyjaśnia dr inż. Sylwester Wyka, zastępca dyrektora ds. badawczych w Łukasiewicz – Instytucie Lotnictwa.

Osiągnięty pułap jest wynikiem systematycznie prowadzonych udoskonaleń, które inżynierowie Instytutu wdrażali po każdym z lotów testowych w Polsce. Mowa między innymi o: powiększonych silnikach pomocniczych, silniku hybrydowym głównego stopnia o wydłużonym czasie pracy, rozbudowanej infrastrukturze startowej – m. in. mobilnej wyrzutni rakiet suborbitalnych WR-2. Dodatkowo ulepszono i dostosowano do wymogów zagranicznych poligonów organizację lotów.

„Dzięki testom w Norwegii, udowodniliśmy, że rakieta ILR-33 BURSZTYN 2K jest kompletnym i dojrzałym rozwiązaniem technicznym. Konsekwentna realizacja programu BURSZTYN sprawiła, że dziś dysponujemy wykwalifikowaną kadrą oraz zapleczem badawczym, niezbędnymi do rozwoju złożonych systemów kosmicznych, a nie tylko komponentów lub podsystemów. W Polsce możliwy jest rozwój rakiety nośnej, która pozwoliłaby na wynoszenie małych satelitów na niską orbitę ziemską. Tym samym polskie satelity mogłyby być wynoszone za pomocą krajowej konstrukcji, zapewniającej nam niezależny dostęp do orbity. Jest to niezwykle istotne pod kątem rosnącej roli danych satelitarnych zarówno pod kątem aplikacji cywilnych, jak i wojskowych” – mówi dr inż. Adam Okniński, dyrektor Centrum Technologii Kosmicznych w Łukasiewicz – Instytucie Lotnictwa.

Prawie 2000 kilometrów do Warszawy

Organizacja zagranicznej misji kosmicznej zajęła pół roku, co było ambitnym wyzwaniem. Zespół inżynierów i naukowców z Łukasiewicz – Instytutu Lotnictwa nie tylko odpowiadał za przygotowanie rakiety suborbitalnej do misji zagranicznej, ale także wybór miejsca startu i logistykę kampanii. Po szczegółowej analizie zdecydowano o tym, że testy odbędą się w Norwegii, w Andøya Space zlokalizowanym prawie 2000 km od Warszawy. Przeprowadzenie testów było możliwe dzięki współpracy z Polską Agencją Kosmiczną, Ministerstwem Obrony Narodowej, Ministerstwem Nauki i Szkolnictwa Wyższego, Ministerstwem Rozwoju i Technologii, Ministerstwem Spraw Zagranicznych oraz Łukasiewicz – Instytutem Przemysłu Organicznego.

„Organizacja całej logistyki wymagała przewozu nie tylko rakiety ILR-33 BURSZTYN 2K, będącej demonstratorem technologii, ale także mobilnej wyrzutni WR-2, systemów awioniki, infrastruktury wspomagającej integrację obiektu oraz materiałów pędnych. Konieczne było pozyskanie odpowiednich pozwoleń eksportowych i realizacja bezpiecznego specjalistycznego transportu” – podsumowuje mgr inż. Michał Pakosz, kierownik Działu Technologii Rakietowych oraz kierownik projektu ILR-33 BURSZTYN 2K w Łukasiewicz – Instytucie Lotnictwa.

Warto wiedzieć, że

Wszystkie prace projektowe związane z budową rakiety suborbitalnej ILR-33 BURSZTYN 2K zostały zrealizowane w Łukasiewicz – Instytucie Lotnictwa. ILR-33 BURSZTYN 2K stanowi kompletny system rozwijany na bazie standardów kosmicznych. Jest to pierwsza na świecie rakieta suborbitalna, w której zastosowany został jeden z najbardziej ekologicznych materiałów pędnych, czyli nadtlenek wodoru o stężeniu 98%+. Z nadtlenkiem wodoru, choć o znacznie mniejszym stężeniu mamy styczność w codziennym życiu. Przykładem jest woda utleniona (roztwór o stężeniu 3%) czy perhydrol stosowany w przemyśle chemicznym przy m.in. wybielaniu tkanin (roztwór o stężeniu 30%). O ile nadtlenek wodoru był wykorzystywany w technologiach rakietowych już kilkadziesiąt lat temu, to ówczesna technologia nie pozwalała na realizację długotrwałych misji, co ograniczało zakres jego zastosowania. Rozwiązanie opracowane w Łukasiewicz – Instytucie Lotnictwa daje perspektywy aplikacji materiału pędnego także w platformach satelitarnych i innych długotrwałych misjach kosmicznych.