Polska Agencja Kosmiczna, jako zwieńczenie 60 lat Polski w badaniach kosmosu - struktura, cele i zadania.

Transkrypt

1

2 Polska Agencja Kosmiczna, jako zwieńczenie 60 lat Polski w badaniach kosmosu - struktura, cele i zadania. Bieżące i przyszłe inicjatywy w dziedzinie edukacji kosmicznej w Polsce. Przemysław Rudź Departament Edukacji POLSA

3 Polacy i osoby polskiego pochodzenia zasłużone dla astronautyki Kazimierz Siemienowicz herbu Ostoja (ur. ok po 1651) W 1650 roku opublikował w Amsterdamie fundamentalne dzieło "Artis Magnae Artilleriae pars prima" ("Wielkiej sztuki artylerii część pierwsza"), przez prawie 200 lat podstawowy podręcznik artylerii w Europie. Pierwodruk (po łacinie) w roku 1650; późniejsze wydania: w języku francuskim w 1651 r., po niemiecku w 1676 r. i w języku angielskim w roku W 1963 ukazało się w Polsce rocznicowe dwujęzyczne wydanie (w języku oryginału oraz w polskim przekładzie) w nakładzie 1000 egzemplarzy. W podręczniku omówił między innymi technologię wytwarzania rakiet, w tym rakiet wielostopniowych.

4 Polacy i osoby polskiego pochodzenia zasłużone dla astronautyki Konstanty Edwardowicz Ciołkowski, ( ) Rosyjski uczony polskiego pochodzenia (syn polskiego zesłańca). Mawiał, że złączył w sobie krew rosyjską, polską, tatarską i jeszcze, zdaje się, ukraińską. Jeden z pionierów astronautyki, twórca modelu teorii ruchu i budowy rakiety kosmicznej. Najważniejsze dokonania: Opracował projekt metalowego sterowca. Projekt samolotu jednopłatu. Tunel aerodynamiczny, opracowanie techniki pomiarów aerodynamicznych. Teoria lotu rakiety z uwzględnieniem zmiany masy (pierwsza poważna praca z dziedziny astronautyki, przed braćmi Wright). Wzór opisujący zależność między prędkością rakiety a jej masą i prędkością gazów wylotowych. Teoria ruchu rakiet wielostopniowych w ziemskim polu grawitacyjnym. Zastosowanie w rakietach stabilizatorów żyroskopowych, chłodzenie komory spalania silnika rakietowego składnikami paliwa. Podstawy teorii silnika rakietowego na paliwo ciekłe.

5 Polacy i osoby polskiego pochodzenia zasłużone dla astronautyki Ary Sternfeld ( ) Uczony żydowsko-polskiego pochodzenia, urodzony w Sieradzu, maturzysta w Łodzi, student UJ, następnie w Freacji, a od 1935 roku zamieszkały na stałe w ZSRR. Autor fundamentalje pracy "Wstęp do kosmonautyki" (1933) Autor teorii lotu rakiet wielostopniowych, zasad przelotu rakiet przez atmosferę. Przed epoką podboju kosmosu obliczał trajektorie hipotetycznych lotów międzyplanetarnych, a następnie orbitę pierwszego sztucznego satelity Sputnika 1.

6 Polacy i osoby polskiego pochodzenia zasłużone dla astronautyki Mieczysław Bekker ( ) Polski inżynier i naukowiec zajmujący się pojazdami terenowymi. Zasłynął jako jeden z głównych konstruktorów załogowego pojazdu księżycowego programu Apollo. Pojazd księżycowy Lunar Roving Vehicle używany był podczas załogowych misji Apollo 15, Apollo 16 i Apollo 17. Eugene Cernan, dowódca misji Apollo 17, powiedział: Łazik był tak uniwersalny i dawał nam taką przewagę w czasie, który mieliśmy do dyspozycji na Księżycu, że bez niego nasza wiedza naukowa i geologiczna byłaby mniejsza o 70%. To było fenomenalne osiągnięcie. Był autorem wielu prac naukowych i patentów związanych z pojazdami terenowymi w tym także tymi do użytku pozaziemskiego. Uważany jest za ojca terramechaniki, nowej dziedziny zajmującej się interakcją koła lub gąsienicy z różnego rodzajem podłożem (np. mało zwięzłym).

7 Polacy i osoby polskiego pochodzenia zasłużone dla astronautyki Werner Ryszard Kirchner ( ) Pracował nad silnikiem lądownika księżycowego Eagle, dla którego opracował specjalne paliwo. Astronauci Apollo 11 osobiście podziękowali mu za jego wkład w powodzenie misji. Po misji Apollo 11 zakończonej pierwszym w dziejach lądowaniem człowieka na Księżycu, Werner Kirchner został członkiem kilku prezydenckich komisji naukowych. Ekspert NASA do spraw wahadłowców.

8 Polacy i osoby polskiego pochodzenia zasłużone dla astronautyki Eugeniusz Lachocki ( ) Odpowiadał za opracowanie zasilaczy do urządzeń statków Apollo. Zaprojektował systemy wysokowydajnych ogniw, w które wyposażono nie tylko same kapsuły, ale też łaziki księżycowe.

9 Polacy i osoby polskiego pochodzenia zasłużone dla astronautyki Wojciech Rostafiński ( ) Specjalizował się w systemach sprężarek osiowych i pomp używanych w silnikach rakietowych (w tym Saturn V), odpowiedzialnych za przepływ tlenu koniecznego do działania silników w warunkach próżni i wodoru.

10 Ciekawe urządzenia polskiej konstrukcji (1) Misja Rosetta/Philae Próbnik MUPUS aktywowany po wylądowaniu na jądrze komety 67P/Czuriumow-Gierasimienko, miał za zadanie wwiercić się w kometarny grunt. Zrobił to, ale tylko na kilka cm.

11 Ciekawe urządzenia polskiej konstrukcji (2) Misja Cassini/Huygens Czujnik do pomiaru temperatury i przewodnictwa cieplnego Sensor THP (Thermal Properties). Czujnik został zamontowany na pokładzie lądownika Huygens, który w styczniu 2005 roku wylądował na powierzchni Tytana księżyca Saturna. Pomiary wykonane przez czujnik pozwoliły na poznanie właściwości powierzchni tego ciała niebieskiego.

12 Ciekawe urządzenia polskiej konstrukcji (3) Misja Mars Express System zasilania oraz skaner służący do wyznaczania kierunku pomiaru dla Planetarnego Spektrometru Fourierowskiego. Zadaniem spektrometru jest analiza widma promieniowania odbitego i emitowanego przez powierzchnię i atmosferę Marsa.

13 Ciekawe urządzenia polskiej konstrukcji (4) Misja BEPI COLOMBO Eksperyment MERTIS umożliwi sporządzenie mapy mineralogicznej powierzchni Merkurego z rozdzielczością spektralną mniejszą niż 500 metrów. W Polsce powstał system wyznaczający kierunek pomiaru spektrometru MERTIS dla realizacji pomiarów spektralnych powierzchni Merkurego i procedur kalibracyjnych instrumentu.

14 Ciekawe urządzenia polskiej konstrukcji (5) Misja Solar Orbiter Eksperyment STIX do obrazowania spektralnego promieniowania X w zakresie od 4 do 150 kev.

15 Ciekawe urządzenia polskiej konstrukcji (6) Misja EXO Mars W CBK zbudowano zasilacz do kamery CaSSIS. Firma Creotech Instruments zamontowała elementy systemu zasilania kamery, a na pokładzie lądownika znajdują się detektory podczerwieni wykonane przez firmę Vigo System S.A. z Ożarowa Mazowieckiego.

16 Ciekawe urządzenia polskiej konstrukcji (7) Misja InSight Badania sejsmologiczne Marsa. Instrument HP3 jest budowany przy współudziale polskich naukowców i inżynierów z Centrum Badań Kosmicznych PAN w Warszawie. HP3, czyli Heat Flow and Physical Properties Package, jest instrumentem, który wbije się w marsjańskie podłoże, aż do głębokości około 5 metrów.

17 Ciekawe urządzenia polskiej konstrukcji (8) JUICE Dwa polskie eksperymenty: plazmy i fal radiowych oraz fal submilimetrowych, opracowywane z udziałem CBK. Dzięki nim dowiemy się w jaki sposób silne, pochodzące z Jowisza pola elektryczne i magnetyczne oddziałują na największe księżyce tej planety - Ganimedesa i Europę. Zbadamy też procesy fizyczne i chemiczne zachodzące w środkowej atmosferze Jowisza oraz ocenić grubość i scharakteryzować pokrywy lodowe jego księżyców

18 Ciekawe urządzenia polskiej konstrukcji (9) Satelity BRITE Konstelacja pięciu (dwóch austriackich TUGSAT-1 i UniBRITE, dwóch polskich Lem i Heweliusz oraz jednego kanadyjskiego Toronto) wysłana na orbitę w celu precyzyjnego pomiaru jasności najjaśniejszych gwiazd Drogi Mlecznej, m.in. zbadania mechanizmu konwekcji, czyli transportu energii, który odbywa się w najgorętszych gwiazdach. W planach kolejne satelity, min. Światowid, Rusałka 1 i Rusałka 2, chińsko-polska misja księżycowa i inne.

19 Polska Agencja Kosmiczna (POLSA) Polska Agencja Kosmiczna powstała na mocy ustawy z dnia 26 września 2014 roku Organ nadzorujący pracę Agencji Prezes Rady Ministrów Organ wspierający Kancelaria Prezesa Rady Ministrów Siedziba centrali (Gdańsk, Park Naukowo-Technologiczny), oddziały terenowe w Warszawie i Rzeszowie Początkowy budżet 2.5 mln euro Liczba zatrudnionych: około 50 osób

20 Struktura Polskiej Agencji Kosmicznej W skład Polskiej Agencji Kosmicznej wchodzą: centrala w Gdańsku oraz oddziały terenowe w Warszawie i w Rzeszowie. W centrali Agencji wydziela się pion Prezesa, pion Wiceprezesa do spraw Nauki oraz pion Wiceprezesa do spraw Obronnych, w skład których wchodzą: 1) w pionie Prezesa: Departament Strategii i Współpracy Międzynarodowej Departament Krajowego Programu Kosmicznego Biuro Organizacyjne prof. dr hab. Marek BANASZKIEWICZ (były Prezes) i płk. Piotr SUSZYŃSKI (wiceprezes do spraw obronnych oraz p.o. Prezesa POLSA) 2) w pionie Wiceprezesa do spraw Nauki: Departament Badań i Innowacji Departament Edukacji 3) w pionie Wiceprezesa do spraw Obronnych: Departament Wojskowych Technologii Satelitarnych Departament Projektów Obronnych dr hab. inż. Marek MOSZYŃSKI (wiceprezes do spraw nauki)

21 Cele strategiczne POLSA Zwiększenie możliwości obronnych i bezpieczeństwa Polski dzięki wykorzystaniu technik kosmicznych i satelitarnych Zwiększenie skuteczności administracji państwowej poprzez wprowadzenie do codziennego użytku aplikacji satelitarnych, usług i produktów właściwych sferze działalności Agencji Wspieranie współpracy pomiędzy sektorem badań naukowych i przemysłem kosmicznym (państwowym i prywatnym)

22 Pola aktywności POLSA Współpraca międzynarodowa Bezpieczeństwo i obronność Dane dla administracji Przemysł kosmiczny Badania kosmiczne Edukacja

23 Współpraca międzynarodowa Koordynacja udziału przedstawicieli Polski w programach Unii Europejskiej, Europejskiej Agencji Kosmicznej, Europejskiej Organizacji Eksploatacji Satelitów Meteorologicznych (EUMETSAT) i Europejskiej Agencji Obrony (EDA) w dziedzinie badań kosmicznych, technologii kosmicznych i technik satelitarnych.

24 Bezpieczeństwo i obronność Dbałość o bezpieczeństwo państwa i jego obywateli oraz zwiększenie polskiego potencjału obronnego poprzez wykorzystanie systemów satelitarnych. Ważnym obszarem działalności Agencji jest koordynacja prac w celu efektywnego wykorzystania technologii kosmicznych i technik satelitarnych dla potrzeby obronności.

25 Dane dla administracji państwowej Wykorzystanie produktów powstałych dzięki wykorzystaniu technik satelitarnych: planowanie przestrzenne wykorzystujące: informację satelitarną z zastosowaniem analizy GIS, dane geodezyjne, numeryczny model terenu satelitarne monitorowanie środowiska zarządzanie kryzysowe w sytuacjach powodzi, pożarów lasu, wiatrołomów, osuwisk, katastrof z udziałem substancji niebezpiecznych, ataków terrorystycznych, masowych migracji, etc. satelitarne wsparcie monitorowania granic poprzez analizę zmian w obszarze przygranicznym monitorowanie linii brzegowej i strefy przybrzeżnej pod względem zmian związanych z czynnikami naturalnymi i antropogenicznymi dynamiczna analiza bilansu CO2 w oparciu o dane meteorologiczne i satelitarne monitorowanie ruchu statków w strefie polskich wód przybrzeżnych; wspieranie nawigacji statków na redach portów i w portach

26 Przemysł kosmiczny Przyczynianie się do wzrostu innowacyjności i konkurencyjności polskich przedsiębiorstw sektora kosmicznego: zwiększenie udziału polskich podmiotów w programach i projektach kosmicznych realizowanych przez Europejską Agencję Kosmiczną oraz Unię Europejską wspieranie współpracy biznesu z sektorem badawczo-rozwojowym w zakresie technologii kosmicznych i technik satelitarnych umożliwianie nawiązywania kontaktów i współpracy z zagranicznymi partnerami stymulowanie działalności badawczo-rozwojowej przedsiębiorstw w zakresie technologii kosmicznych pobudzanie zdolności adaptacji przedsiębiorstw do wymagań przemysłu kosmicznego świadczenie eksperckich usług doradczych i szkoleniowych

27 Badania kosmiczne Agencja będzie inicjatorem Narodowego Programu Kosmicznego, co pozwoli na koordynacje działań w tym zakresie i wyznaczenie polskich priorytetów badawczych, w tym min: monitorowanie międzynarodowych programów kosmicznych pod kątem współpracy i konkurencji z partnerami zagranicznymi koordynacja Krajowego Programu Kosmicznego z polskimi przedsięwzięciami w programach ESA, UE, EDA, NATO przeprowadzanie konkursów na wykonanie projektów, w tym prowadzenie naboru i ocena wniosków o dofinansowanie, podejmowanie decyzji o finansowaniu wybranych do realizacji projektów prowadzenie wykazu programów i projektów kosmicznych z udziałem polskich podmiotów naukowych i przemysłowych

28 Edukacja Departament Edukacji POLSA realizuje zadania Agencji związane z szerokorozumianą edukacją kosmiczną, w tym min: prowadzenie działalności edukacyjnej w zakresie badania i użytkowania przestrzeni kosmicznej identyfikowanie i analizowanie, we współpracy z ministrem właściwym do spraw szkolnictwa wyższego, potrzeb kształcenia na poziomie wyższym specjalistów w zakresie użytkowania przestrzeni kosmicznej inicjowanie nowych i rozwój istniejących kierunków studiów wyższych związanych z problematyką inżynierii kosmicznej realizowanych w Polsce umiędzynarodowienie kształcenia w zakresie staży, stypendiów i praktyk zagranicznych

29 Studia astronomiczne w Polsce (stan obecny) Uniwersytet Jagielloński w Krakowie, Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej, studia: I, II i III stopnia, kierunki studiów: Astronomia oraz Astrofizyka i kosmologia Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, Wydział Fizyki, studia: I, II i III stopnia, kierunki studiów: Astronomia Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu, Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej, studia: I, II i III stopnia, kierunki studiów: Astronomia Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki, studia: I, II i III stopnia, kierunki studiów: Astronomia Uniwersytet Wrocławski, Wydział Fizyki i Astronomii, studia: I, II i III stopnia, kierunki studiów: Astronomia Uniwersytet Zielonogórski, Wydział Fizyki i Astronomii, studia: I, II i III stopnia, kierunki studiów: Fizyka, specjalność: Astrofizyka komputerowa Uniwersytet Gdański, Instytut Fizyki Teoretycznej i Astrofizyki, studia: II i III stopnia, kierunki studiów: Astrofizyka Centrum Astronomiczne im. Mikołaja Kopernika, studia: III stopnia Centrum Badań Kosmicznych PAN, studia: III stopnia Kryteria naboru na kierunki magisterskie: bez egzaminu, rozmowa kwalifikacyjna, konkurs świadectw, zdany egzamin pisemny na studia matematyczno-przyrodnicze, egzamin ustny z fizyki.

30 Wyższa techniczna edukacja kosmiczna w Polsce (stan obecny) Wojskowa Akademia Techniczna INŻYNIERIA KOSMICZNA I SATELITARNA, studia I stopnia. Politechnika Łódzka INŻYNIERIA KOSMICZNA, studia I stopnia. Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Uniwersytet Zielonogórski INŻYNIERIA KOSMICZNA, studia I stopnia. Politechnika Gdańska, Akademia Morska w Gdyni, Akademia Marynarki Wojennej w Gdyni TECHNOLOGIE KOSMICZNE I SATELITARNE, studia II stopnia. Politechnika Warszawska LOTNICTWO I KOSMONAUTYKA (Aerospace Engineering) I i II stopień w języku polskim i angielskim. Politechnika Rzeszowska im. I. Łukasiewicza Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa LOTNICTWO I KOSMONAUTYKA I i II stopnia. Wojskowa Akademia Techniczna im. J. Dąbrowskiego w Warszawie LOTNICTWO I KOSMONAUTYKA Wydział Mechatroniki i Lotnictwa, I i II stopnia. Wyższa Szkoła Oficerska Sił Powietrznych w Dęblinie LOTNICTWO I KOSMONAUTYKA. Wydział Lotnictwa I i II stopień. Akademia Obrony Narodowej w Warszawie LOTNICTWO, I stopień (licencjat).

31 Wyższa techniczna edukacja kosmiczna w Polsce (wnioski) Aktualnie w Polsce 2 uczelnie wyższe samodzielnie (PŁ, WAT) prowadzą kierunki studiów I stopnia, których program bezpośrednio obejmuje tematykę inżynierii kosmicznej. W trakcie przygotowania są 2 nowe kierunki studiów (Technologie Kosmiczne i Satelitarne oraz Inżynieria kosmiczna), które będą realizowane w trybie Międzyuczelnianym przez uczelnie: PG/AMG/AMW oraz UWM/UZ. Większość uczelni prowadzące do dziś kierunek Lotnictwo i Kosmonautyka nie posiada w treściach kształcenia specjalności związanych z inżynierią kosmiczną. Są to typowe kierunku związane z lotnictwem cywilnym oraz wojskowym (WSOSP w Dęblinie). Jedynym wyjątkiem jest tu Politechnika Warszawska, która na studiach II stopniu prowadzi zajęcia na specjalności kosmonautyka, gdzie treści kształcenia obejmują w pełni tematykę kosmiczną. Studia prowadzone w AON (na kierunku lotnictwo) są studiami licencjackimi, pozbawionymi treści z zakresu inżynierii kosmicznej.

32 Astronomia w programach nauczania w nauczaniu podstawowym i średnim

33 Popularyzatorska działalność astronomiczna w Polsce Polskie Towarzystwo Miłośników Astronomii (PTMA, zał. 1919) i jego sekcje: Sekcja Obserwatorów Gwiazd Zmiennych, Sekcja Obserwatorów Komet, Sekcja Obserwacji Meteorów, Sekcja Obserwacji Pozycji i Zakryć, Sekcja Obserwacji Słońca, Sekcja Ochrony Ciemnego Nieba oraz Sekcja Popularyzacji Astronomii Towarzystwo Obserwatorów Słońca (zał r.) Pałucko-Pomorskie Stowarzyszenie Astronomiczno-Ekologiczne (organizator Ogólnopolskich Zlotów miłośników Astronomii OZMA, zał r.) Klub Astronomiczny Almukantarat (zał. 1983) Stowarzyszenie POLARIS - OPP (zał r.) Młodzieżowe Obserwatorium Astronomiczne w Niepołomicach (zał. 1964) Centrum Hewelianum w Gdańsku Centrum Nauki Kopernik w Warszawie planetaria i inne

34 Wiedza i Życie (zał r.), wydawany przez Prószyński Media Czasopisma popularyzujące astronomię w języku polskim Urania. Postępy Astronomii (zał r.), wydawane przez Polskie Towarzystwo Astronomiczne i Polskie Towarzystwo Miłośników Astronomii Astronomia (zał r.), wydawane przez Teletechnikę Piotr Brych Vademecum Miłośnika Astronomii (zał r.), wydawane przez PWN Vega Meteoryt (za r.), biuletyn wydawany przez Olsztyńskie Planetarium i Obserwatorium Astronomiczne Proxima (zał r.), elektroniczny biuletyn obserwatorów gwiazd zmiennych, wydawany przez zaawansowanych miłośników astronomii Periodyki popularyzujące naukę i technikę, gdzie pojawiają się treści astronomicznie, astronautyczne i dotyczące inżynierii kosmicznej: Delta (zał r.), wydawania przez Uniwersytet Warszawski Fizyka w Szkole (zał r.), wydawana przez Edupress Młody Technik (zał. 1950), wydawany przez AVT-Korporacja Świat Nauki (zał r.), wydawany przez Prószyński Media

35 Zadania POLSA w edukacji kosmicznej w Polsce na poziomie podstawowym i średnim wspieranie działalności edukacyjnej szkolnictwa średniego ( klasy profilowane, koła zainteresowań) promowanie zainteresowań problematyką kosmiczną i satelitarną w szkolnictwie średnim organizowanie konkursów i seminariów oraz udział w targach edukacyjnych wspieranie amatorskiej działalności astronomicznej współpraca z krajowymi podmiotami edukacji pozaszkolnej (Centrum Nauki Kopernik, Centrum Hewelianum, itp.) konkursy tematyczne i olimpiady wiedzy, targi edukacyjne, edukacja wirtualna.

36 Bieżące inicjatywy Departamentu Edukacji POLSA opracowanie kompleksowej koncepcji budowy i wykorzystania szkolnego obserwatorium astronomicznego w popularyzacji wiedzy o Wszechświecie (Przemysław Rudź) opracowanie zestawu scenariuszy lekcji astronomii z wykorzystaniem szkolnego obserwatorium astronomicznego (dr Krzysztof Rochowicz) program Teleskop w polskiej szkole ( ) otwarcie międzyuczelnianego kierunku studiów 2 stopnia - TECHNOLOGIE KOSMICZNE I SATELITARNE na PG, AM i AMW (luty 2017) rozwój programów patronackich pod szyldem POLSA wykłady popularnonaukowe, uczestnictwo w zlotach miłośników astronomii, konferencje, treści do mediów społecznościowych, treści na stronę WWW, uczestnictwo w piknikach naukowych, organizacja wycieczek edukacyjnych, spotkania z nauczycielami, imprezy patronackie, wywiady dla mediów, reportaże z wydarzeń astronomicznych tworzenie własnego kontentu edukacyjnego

37 Program Teleskop w polskiej szkole ( ) Wstępny harmonogram: Zakup przez Polską Agencję Kosmiczną 100/200 teleskopów z przeznaczeniem dla szkół średnich (I-II kwartał 2017 r.) Przekazanie teleskopów wybranym szkołom średnim po uzgodnieniu z MEN (II kwartał 2017 r.) Przeprowadzenie szkoleń dla nauczycieli (II-III kwartał 2017 r.) w oparciu o przygotowane przez Polską Agencję Kosmiczną scenariusze zajęć Walidacja systemu konkurs astronomiczny dla szkół średnich (połowa 2018 r.), którego celem jest wyłonienie najlepszych szkół do budowy obserwatorium. Budowa ze środków POLSY 16 (?) szkolnych obserwatoriów astronomicznych (III-IV kwartał 2018 r.) Aktywizacja władz samorządowych celem dofinansowania budowy szkolnych obserwatoriów astronomicznych (2017 r )

38 Dziękuję za uwagę