Wstęp. O czym jest ta książka?

Rankiem 25 czerwca 2025 roku cała Polska wstrzymała oddech. Przerywano audycje radiowe, setki tysięcy osób odpalały streamy internetowe, a w największych miastach przechodnie gromadzili się wokół telebimów lub na specjalnie zaplanowanych pokazach. Polak leciał w kosmos.

Start rakiety Falkon-9

Doktor Sławosz Uznański-Wiśniewski, astronauta projektowy Europejskiej Agencji Kosmicznej, brał udział w misji Axiom-4 i miał stać się drugim Polakiem w przestrzeni kosmicznej, pierwszym po blisko pięćdziesięciu latach.

Dokładnie o 8:31 czasu polskiego zakończyło się odliczanie. Z dysz silników wydobyły się płomienie, a rakieta Falcon 9 wzbiła się w górę. Opuściła przylądek Canaveral i naszą planetę...

Gdy kapsuła z członkami załogi dotarła na orbitę Sławosz nadał przez radio słowa skierowane do swoich rodaków - do nas.

I faktycznie! Kosmos jest dziś dostępny bardziej niż kiedykolwiek wcześniej, a jako ludzkość wciąż pracujemy nad tym, by dosłownie stał się na wyciągnięcie ręki. Może o tym nie wiesz, ale już dziś wszyscy odnosimy korzyści z eksploracji kosmosu i na co dzień korzystamy z technologii, które powstały dzięki misjom kosmicznych.

Jak to w ogóle się stało, że ludzie latają w kosmos? Po co to robimy? Czego się dzięki temu dowiedzieliśmy o kosmosie? W książce znajdziesz odpowiedzi na te i wiele więcej pytań.

Kosmos dla wszystkich - także dla Ciebie!

Dlaczego badamy kosmos?

Za sprawą miejskich latarni, wieżowców i neonowych reklam, nocne niebo w wielu miastach jest dziś o wiele jaśniejsze, niż przed tysiącami lat. Jednak spoglądając w górę, widzimy obrazy bliźniaczo podobne do tych, które podziwiali nasi przodkowie w starożytnej Grecji, Persji czy w starożytnym Egipcie. Rozgwieżdżony nieboskłon od niepamiętnych czasów budzi ludzką ciekawość. Co jest ponad chmurami? Czy niebo gdzieś się kończy? Dlaczego niektóre świecące na niebie punkty się poruszają, a inne tkwią w miejscu? Właśnie te i im podobne pytania, napędzane ciekawością, stoją u źródła każdej wyprawy w nieznane.

Ludzie badają kosmos, bo poszukują wyjaśnień. Skąd wzięła się nasza planeta? I życie na niej? Czy gdzieś w kosmosie istnieją inne formy życia? I w końcu: czy w kosmosie istnieje miejsce, gdzie ludzie mogliby dotrzeć i żyć jak na Ziemi?

To oczywiście odległa perspektywa, którą lepiej rozpatrywać jako marzenie niż plan. Jednak po pierwsze, my - ludzie - z natury lubimy rozumieć świat. A po drugie wciąż dążymy do tego, by przekraczać granice naszych możliwości. Lubimy kontrolować sytuację i źle znosimy ograniczenia. Gdy czegoś się nie da, zawzięcie szukamy sposobu, by zaczęło się dać.

Branża kosmiczna to jednak więcej niż wiedza i satysfakcja z pokonania grawitacji. Misje kosmiczne rozwijają technologie, z których wszyscy korzystamy na Ziemi. Telewizja i internet satelitarny, nawigacja GPS, bezprzewodowe słuchawki czy nawet patelnie pokryte teflonem - to tylko niektóre z nich.

Epoka lotów w kosmos to zaledwie mrugnięcie okiem w długich dziejach badania kosmosu. Robili to już Egipcjanie oraz starożytni Grecy przed trzema tysiącami lat, a zjawiska astronomiczne stanowiły podstawę do tworzenia najstarszych kalendarzy.

Skąd w takim razie ludzie czerpali wiedzę o kosmosie, zanim wysłali w górę pierwszą rakietę?

Oczywiście z obserwacji nieba. Najpierw gołym okiem. Już w czasach starożytnych ludzie ponazywali pierwsze gwiazdy i dla ułatwienia orientacji podzielili je na gwiazdozbiory. Zauważyli, że niektóre jasne punkty na niebie zmieniają pozycję szybciej niż inne - nazwali je planetami, czyli wędrowcami.

Dzięki regularnym obserwacjom, śledzeniu ruchu gwiazd i tego, w których momentach roku są widoczne na niebie, przewidywaliśmy ich trajektorię na nieboskłonie i prognozowaliśmy niektóre zjawiska astronomiczne. Wbrew częstym wyobrażeniom uczeni wiedzieli już wtedy, że Ziemia jest kulą.

Jeszcze więcej udało się osiągnąć w średniowieczu arabskim astronomom. Oni do obserwacji i pomiarów wykorzystywali matematykę. Ustalili z dużą precyzją, że rok astronomiczny trwa 365 dni, 5 godzin, 46 minut i 24 sekundy. Dziś wiemy, że pomylili się o niecałe 3 minuty! Odkryli też, że w ciągu roku zmienia się odległość między Ziemią a Słońcem, co wyklucza idealnie okrągłą orbitę.

W czasach Kopernika - który stworzył nowoczesną teorię heliocentryczną i "wstrzymał Słońce, ruszył Ziemię" - nadal podstawą wiedzy o kosmosie były obserwacje i obliczenia. Najbardziej zaawansowanymi instrumentami, z których korzystał nasz wybitny astronom były kwadrant - przyrząd podobny do połówki kątomierza; astrolabium - sfera złożona z kilku połączonych ruchomych pierścieni; i trikwetrum - kształtem przypominające cyrkiel.

Jako pierwsi z szkieł powiększających zaczęli korzystać średniowieczni mnisi, by ułatwić sobie czytanie, ale na powstanie teleskopu trzeba było poczekać blisko 400 lat. Pierwsze złożone przyrządy optyczne, ułatwiające obserwację, powstawały na początku XVII wieku w Holandii. Teleskop znacznie zwiększył możliwości ludzkiego oka. Realne stało się dostrzeżenie gwiazd wcześniej niewidocznych i rozpoznanie gwiazd podwójnych - czyli położonych tak blisko siebie, że gołym okiem uznajemy je za jedną gwiazdę.

Z czasem teleskopy stawały się coraz większe i zapewniały mocniejsze przybliżenia obrazu, ale wciąż miały swoje ograniczenia. Kosmos nie jest pusty - czasem wypełnia go pył lub obłoki drobinek materii. Sprawiają one, że światło gwiazdy zostaje przysłonięte, tak samo jak wtedy, gdy ciemna chmura zakrywa Słońce. Kolejna trudność to światło położonych blisko jaśniejszych obiektów.

Przełom nastąpił, gdy odkryto, że światło to rodzaj promieniowania. Promieniowanie to proces, w którym przedmiot lub substancja oddaje swoją energię w przestrzeń. Znasz je doskonale! Pomyśl przez chwilę, co dzieje się z Twoim ciepłym obiadem, jeśli nie zjesz go wystarczająco szybko? Stygnie, a właściwie wypromieniowuje swoje ciepło w przestrzeń dookoła!

Promieniowanie może wyglądać różnie zależnie od ilości i rodzaju oddawanej energii. Najczęściej ma postać fal rozchodzących się w przestrzeni. Fale mogą być krótkie i gęsto upakowane, gdy szybko drgają wtedy mówimy, że mają wysoką częstotliwość. Jeśli częstotliwość jest niższa, to fale są dłuższe a odległości między nimi większe.

Światło, które widzimy, to też fale energii elektromagnetycznej.

Znasz psi gwizdek? Gdy człowiek w niego zagwiżdże, psy reagują, chociaż nic nie słychać. To dlatego, że fala dźwiękowa może mieć różną częstotliwość i istnieje jej zakres, w którym ludzkie ucho jest w stanie dany dźwięk usłyszeć. Ucho psa jest wrażliwsze i słyszy dźwięki o znacznie wyższych częstotliwościach niż te, które może wychwycić ucho ludzkie.

Podobnie jest ze światłem - jeśli ma częstotliwość zbyt małą, by dało się je zobaczyć nazywamy je światłem podczerwonym, a jeśli zbyt dużą - ultrafioletowym.

Promieniowanie elektromagnetyczne zależnie od częstotliwości w różny sposób wpływa na materię i posiada nieco inne cechy. Zakres częstotliwości światła widzialnego jest jednoznaczny - wyznaczają go zdolności ludzkiego oka wykształcone w procesie ewolucji. Pozostałe zakresy fal elektromagnetycznych są trochę bardziej umowne, a granice pomiędzy nimi pozostają nieostre. Są to kolejno:

- fale radiowe

- mikrofale

- poczerwień

- światło widzialne

- ultrafiolet

- promieniowanie rentgenowskie

- promieniowanie gamma

Gdy istniała już komunikacja radiowa, naukowcy zauważyli, że anteny odbierają słabe sygnały radiowe pochodzące z kosmosu. Szybko pojawiła się myśl - może w takim razie da się odebrać inne fale pochodzące z przestrzeni kosmicznej?