Ugledni astrofizičar o svemirskoj tehnologiji: ‘Stvarnost je daleko okrutnija od onog što reklamira SpaceX’

Kako biste na trenutak zaboravili na koronavirus donosimo vam naš serijal Hrvati i svemir. ‘Moj je cilj jednostavan. To je cjelovito razumijevanje svemira, zašto je takav kakav jest i zašto uopće postoji’, kazao je jednom prilikom kozmolog i briljantan teorijski fizičar Stephen Hawking. Strast prema istraživanju i spoznaji svijeta oko sebe bila je pokretačka snaga ne samo jednog od najpoznatijih fizičara već i svake osobe koja je posvetila svoj život otkrivanju tajni svemira. Baš zato kroz specijal ‘Hrvati i svemir’ odlučili smo zakoračiti na putovanje u nepoznato s hrvatskim znanstvenicima koji su za Net.hr ispričali svoju priču o ljubavi prema svemiru, inspiraciji, važnosti popularizacije znanosti, ali i budućnosti koja nas čeka…

Slobodan Danko Bosanac, eminentni astrofizičar s Instituta Ruđer Bošković i predsjednik Jadranske aero-svemirske asocijacije, danas radi na razvoju istraživačkog i razvojnog svemirskog programa te smatra kako još nije kasno za Hrvatsku da bude dio igre u modernoj “svemirskoj utrci”. Ipak, poznati znanstvenik upozorava da prije nego što se otisnemo među zvijezde moramo moramo pronaći odgovore na neka važna pitanja, donosi Net.hr.

NET.HR: Kada ste se prvi puta zainteresirali za svemir? Što vas je nadahnulo?

BOSANAC: Okidač koji me odveo u svijet mašte, a kasnije znanosti, bio je znanstveno fantastični film. Bila je to 1956. godina, a ja sam išao u 4. razred osnovne škole kada se počeo prikazivati film Zabranjeni planet koji me toliko fascinirao da sam ga pogledao još 11 puta. Bio je to okidač za maštu. Nije tu bila riječ samo o tome da se sanja o svemiru već i kako sam nešto stvoriti. Bio sam fasciniran tehnologijom koja se pojavila u filmu, a najviše me oduševio robot Robi. Toliko me nadahnuo da sam pokušao i sam stvoriti jednog robota. Ideja je bila da napravim vozilo koje će biti pokretano elektro-motorom s ticalima koja će moći imati senzore te se voziti po sobi. Bio je to moj prvi pokušaj da stvorim nešto iz mašte.

Otvaranje Adria Space konferencije

Već u petom razredu osnovne škole počeo sam se baviti kemijom te su me fascinirali efekti koji se dobiju spajanjem kemikalija, a vrlo brzo počeo sam razmišljati i o izradi raketa testirajući, između ostalog, vlastite mješavine goriva. Ipak, nisu sve bile uspješne pa su znale eksplodirati i napraviti svojevrstan “big bang”. Mislim da sam bio 7. ili 8. razred kada mi je slučajno jedna takva mješavina za raketno gorivo eksplodirala dok sam držao posudicu u rukama. Plamen mi je zahvatio dlan koji je spriječio da oslijepim. To je bila prekretnica da se krajem osnove škole više usmjerim na matematiku i fiziku. Moram priznati da me to zaista fasciniralo, u fizici posebno elementarne čestice i ono što se naziva astrofizika.

Gimnazijsko školovanje po pitanju matematike i fizike bilo mi je dosta lagano te sam imao sve predispozicije da i fakultet fizike prođem brzo. Tako sam umjesto u četiri godine, fiziku diplomirao u tri.

NET.HR: Na PMF-u ste diplomirali 1968., je li tada među studentima postojao veliki interes prema astronomiji i svemirskim istraživanjima? Kako su izgledali studentski dani?

BOSANAC: Na studij sam došao s dosta velikim predznanjem tako da mi zaista nije bilo teško završiti ga u kraćem roku. Studij je proširio moje znanje na području fizike, a bio sam dosta aktivan i u zvjezdarnici u Zagrebu. Uz to sam se bavio i planinarstvom tako da sam kroz studij zapravo imao dosta aktivnosti. Što se samog studija tiče, tada je istraživanje elementarnih čestica bilo vrlo popularna tema, ali i vrlo uska. Dosta se radila i teorijska fizika čvrstog stanja, ali se zapravo nije vodilo računa o primijenjenoj fizici koja bi bila temelj današnjoj raketnoj tehnologiji. O astrofizici se nešto čulo, ali to je bilo zaista vrlo malo, kao i bilo kakve teme povezane sa svemirom.

NET.HR: Nakon PMF-a, doktorat ste radili na University of Sussex. Kako to da ste se odlučili ipak vratiti u Hrvatsku?

BOSANAC: U meni su najveći interes pobuđivale elementarne čestice i to je golicalo moju maštu. Za to područje bilo je potrebno veliko znanje matematike i ja sam bio time opčinjen.

No, na kraju samog studija bio sam dosta, moram priznati, razočaran odazivom određenih ljudi, profesora, s obzirom na to kakav sam uspjeh imao na samom studiju. Na zadnjoj godini studija upoznao sam profesora Murrella sa Sveučilišta u Sussexu koji se bavio teorijskom kemijom te smo počeli diskutirati o tome kako povezati kemiju s fizikom. Iako nismo našli puno dodirnih točaka, dobio sam prije diplome poziv od profesora Murrella da dođem na Sveučilište u Sussexu te da će mi sve biti plaćeno. No stvar je bila u tome da bi se trebao baviti s teorijskom kemijom. Studij elementarnih čestica tada je bio elitni, a reći nekome da je kemičar bila je više uvreda nego pohvala. No razočaran odnosom prema meni na fizici i primamljivom ponudom sa Sussexa, skočio sam s konja na magarca i prihvatio ponudu.

Morao sam se prilagoditi drugačijem načinu razmišljanja kada sam došao na Sussex, ali ipak danas smatram kako sam imao poprilično sreće što sam pronašao sebe u nekom novom području koje je otvaralo nove horizonte. Fizika elementarnih čestica počela je zalaziti u vrijeme mog doktorata, tako da mi nije žao što sam otišao na Sussex. Nakon tri godine doktorata otišao sam na Sveučilište u Bristol na postdoktorat, nakon čega sam dobio poziv za posao na Oxfordu koji je trebao voditi ka profesuri. Ipak, odlučio sam se vratiti u Hrvatsku, tadašnju Jugoslaviju. Formalni razlog bio je taj što nisam odslužio vojni rok te da se nisam javio, bio bi vojni bjegunac, a to mi se nije sviđalo. Međutim, značajniji razlog, zbog kojega nisam nikada zažalio, bio je taj da sam trebao mir te mi je trebalo vrijeme, koje na Oxfordu ne bi mogao dobiti, kako bi radio na svojim idejama. Vratio sam se na Institut Ruđera Boškovića gdje me čekalo mjesto. Odslužio vojni rok te počeo raditi na idejama koje su odredile moj život, ali i kasniju karijeru.

NET.HR: Tko Vas je nadahnuo u vašem radu?

BOSANAC: Iako sam u stanovitoj mjeri samotnjak, kada bi morao navesti osobe koje su me nadahnule to bi bile tri.

Moj otac, koji je bio profesor na Elektrotehničkom fakultetu s jako razvijenom praktičnom stranom. Konstruirao je prvi generator u Končaru koji je u to vrijeme bio i najveći na svijetu. Ono što sam od njega naučio je to da budem jednostavan. Imati komplicirani problem ali pronaći u njemu bitne jednostavne stvari s kojima bi kasnije mogao razumjeti problem i otići u razvoj te razradu istoga.

Druga osoba je profesor Murrell koji je ostao do kraja života moj dobar prijatelj. U našem odnosu fizičara i kemičara trebalo je dosta strpljenja kako bi se mogao pronaći zajednički jezik. Od njega sam baš to naučio, da trebamo pronaći zajedničku temu te da se nađu točke u kojima se može surađivati. Tolerancija je tu vrlo važna. Kada sam došao na Sussex i dobio zadatak, gledao sam kako bi se problematika mogla riješiti iz kuta elementarnih čestica. Murrell je prvo bio zgranut, no onda je rekao “prodiskutirat ćemo to”. Kasnije mi je kazao “Danko, ti radi na svoj način, a ja ću na svoj”, iako su nam metode bile drugačije. Tjedan dana iza, rekao mi je “Danko, radit ćemo na tvoj način”, a to je bila velika stvar, to da jedan svjetski znanstvenik kaže doktorandu da će se raditi na njegov način. Zahvaljujući tome otvorili smo jedno novo područje ne bi li zajedno napisali i knjigu.

Treća osoba koja je iznimno utjecala na mene je nobelovac Harold W. Kroto kojega sam upoznao na Sussexu, impresionirali su me njegovi širi društveni pogledi.

NET.HR: U vrijeme slijetanja čovjeka na Mjesec vi ste već bili u znanosti. Kako je taj trenutak utjecao na vas? Kako ste Vi proveli i doživjeli trenutak kada je ljudska noga prvi puta kročila na neki drugi nebeski objekt?

BOSANAC: Slijetanje na Mjesec odvilo se taman prije mog odlaska na Sussex. Sam događaj je bio fascinantan no ja sam tada već bio određen kroz teorijsku fiziku. Ono što tada nisam znao je da je to bio daleko veći podvig nego što se mislio. Nismo ni sami poznavali problematiku leta u to vrijeme u potpunosti, za početak sama cijena leta. Iako se danas SpaceX hvali slijetanjem, to je tehnologija koju je zapravo razvila NASA.

Za mene se na stanoviti način kroz to slijetanje na Mjesec ostvarilo ono što sam gledao u Zabranjenom planetu. Iako se mnogo o tome pričalo, ljudska posada nije opet išla na Mjesec, a nismo se ni otisnuli put Marsa. No planovi postoje. Koliko je ljudskoj vrsti važno da se otisne dalje od svog doma? Što možemo očekivati kada su u pitanju svemirski letovi u idućih pedesetak godina?

Slobodan Danko Bosanac s modelom CubeSat

Stvarnost je daleko okrutnija od onoga što reklamira SpaceX. Tu je u pitanju velika količina izuzetno kompleksnih problema od korištenja kisika, pogonskih sustava, preko atrofije mišića, utjecaja kozmičkog zračenja na astronaute itd. Osim toga cijena projekta je izuzetno visoka, a da ne govorimo o stresu s kojim se susreću astronauti. Buka koju stvaraju raketni motori kako bi se letjelica otisnula je jačine minimalno 150 decibela, a zvuk iznad 140 izaziva trenutnu smrt. Iako oni imaju zaštitu, te su vibracije strašne, te ih teško može izdržati običan ljuski organizam. Onda dolazimo i do problema goriva. Kemijsko gorivo koje se sada koristi je dosta neefikasno te je puno bolji način elektromagnetska propulzija, strateški projekt naše asocijacije. Za taj oblik pogona svemirskih letjelica mora se naći rješenje prije nego što se krene na put za Mars.

Ono što bih volio reći je da je možda najvažnije naći motiv krenuti u tu avanturu. Što će ljudi na Mjesecu? Što će na Marsu? Za jedno 10-ak godina naći će se način da se jeftino dođe u orbitu zemlje, ako se to nađe, onda bi se za jedno pedesetak godina moglo dogoditi da ljudi odu i na Mars. Tada će se možda i lakše naći motivacija.

NET.HR: Predsjednik ste Jadranske aero-svemirske asocijacije, možete li nam ispričati nešto o tom projektu? 

BOSANAC: Svemirski letovi izuzetno su skupi i zahtjevni i iz tog razloga u mnogim zemljama, kao i u Hrvatskoj nije se previše obraćala pažnja na to da se i mi na stanoviti način uključimo u razvoj svemirske tehnologije. Imali smo pojedince koji su radili za NASA-u ali u Hrvatskoj nije bilo nekog razvoja. Prije 20-godina okrenula se situacija, razvoj tehnologije uzrokovao je veliko smanjene troškova izrade satelita kroz minijaturizaciju njegovih bitnih komponenti. Na taj je način izrada satelita postala dostupna pojedincima, firmama, sveučilištima, tako da danas i male zemlje mogu ući u igru oko razvoja svemirske tehnologije.

Neke manje zemlje shvatile su taj novi razvoj te su i same financirale svemirsku tehnologiju u svojim zemljama baš zato što je njen razvoj sveobuhvatan jer uključe veliki raspon raznorodnih tehnologija. Nažalost, Hrvatska je po pitanju toga spavala. Jadranska aero-svemirska asocijacija, pokrenuta je prije nekoliko godina s namjerom da se okupe naši stručnjaci i ljudi koji su otišli u inozemstvo oko projekta svemirskog razvoja u Hrvatskoj. U početku je to bilo samo učenje, a danas radimo na projektima koji direktno utječu na razvoj svemirske tehnologije u nas, izradom i lansiranjem satelita. Ima tu i drugih aktivnosti poput popularizacije, obrazovanja i sl.

Iako još postoji dosta nerazumijevanja i neshvaćanja koja je svrha i koje su mogućnosti takvog programa u RH, tu leži ogroman potencijal. Pa EU je dala za razvoj svemirske tehnologije više novca nego za sve druge projekte te i dalje motiviraju Europu da se tehnološki osamostali, pogotovo u odnosu na SAD, Rusiju i Kinu.

Komponente Perun 1 satelita

Mogućnosti za razvoj postoje. Sada radimo na projektu satelita Perun 1. Njegova je svrha obrazovnog i znanstvenog razvoja koji podržavaju lokalni gospodarski subjekti te bi označavao bitan razvoj u smjeru komercijalizacije. Postoji i razvoj tehnologije materijala koji do sada u Hrvatskoj nije bio usmjeren prema svemirskoj tehnologiji, a naravno bilo bi dobro i da se pokrene razvoj elektromagnetske propulzije jer bi se tu mogao uloviti korak sa svjetskim razvojem.

NET.HR: Imenovani ste voditeljem podružnice SwissSpace Systems za Hrvatsku, s općim ciljem uspostavljanja svemirskog centra Hrvatska sa središnjim objektom svemirske luke. O kakvom se projektu radi?

BOSANAC: U 2012. osnovana je tvrtka SwissSpace Systems sa svrhom jeftinog pristupa orbiti oko zemlje, najprije malim satelitima, a kasnije sa istom vizijom za letjelicu s ljudskom posadom. Prvi korak bilo je testiranje tog sustava na brzom transportu ljudi s točke A do točke B na Zemlji. Radi se o već poznatom konceptu. Naime, svemirska letjelica (shuttle) trebala bi se prevoziti na zrakoplovu do određene visine, negdje oko 10-15 km, gdje bi se oslobodila i samostalno raketnim pogonom došla do granice zemljine atmosfere.

Jedan od problema bilo je potrebno naći mjesto gdje bi se izgradila svemirska luka odakle polijetali zrakoplovi koji nose raketnu letjelicu na svojim leđima. Europa je zagušena zrakoplovnim linijama te se mora tražiti posebno vrijeme za lansiranje, no kod nas postoji jedno mjesto gdje je nebo čisto – Udbina. Baš je to bio motiv da se ovdje osnuje podružnica Swiss Space Systems.

Članovi A3 u ESA Adria na regati

Ono što sam ja zahtijevao, s obzirom da nisam želio biti samo voditelj podružnice sa svrhom izgradnje samo svemirske luke, da se mora paralelno s time pokrene i istraživanje i razvoj svemirske tehnologije. To je odobreno te sam se tako 2013. manje više skoncentrirao na okupljanje eksperata na području svemirske znanosti i tehnologije.

NET.HR: Koji vas je projekt/istraživanje obilježilo?

BOSANAC: Kada bi ukratko trebao odrediti smjer svog istraživačkog opusa, onda bi to bili molekulski procesi. Međutim to je bila početna ideja, početni zadatak koji sam dobio na Sussexu. U kemiji jedan od procesa koji zahtjeva teorijsku analizu i opis su brzina i predviđanje kemijskih reakcija. Rutinski to se sada radi kinetičkim jednadžbama koje uključuju empirijske parametre određeni iz eksperimenta.

Teorija bi trebala predvidjeti te parametre i dati im unaprijed koje su njihove vrijednosti bez obzira na eksperimente. To je i danas nerješiv problem, a na Sussexu se smatralo da bi se parametri mogli odrediti iz prvotnih teorijskih načela dinamike molekulskih sudara. Ideja je bila da se problem riješi iz svojstva elementarnih molekulskih sudarnih procesa, sugestija koju sam predložio na Sussexu. No jedna je stvar imati lijepu ideju, a drugo ju provesti. Brzo se ustanovilo da su procesi iza teorije sudarnih procesa izuzetno veliki i za ono vrijeme slabijih računala to je bilo praktički neizvedivo ako se želi opis kvantnom mehanikom. Rješavanje se dosta pojednostavljuje korištenjem klasične mehanike koja je skoro bila potpuno zanemarena za opis atoma i molekula. Tomi je dalo poticaj za istraživanje odnosa klasične i kvantne mehanike. Upravo to je bio smjer koji je odredio nadopunu mojih istraživanja i primijenio ih u analizi elementarnih procesa u molekulskim oblacima u svemiru. Naime, u svemiru postoje ogromne nakupine atoma i molekula, koji se međusobno sudaraju i stvaraju nove kemijske spojeve.

Molekulski oblaci su važni jer se danas nove zvijezde stvaraju upravo u njima. Oni su generatori novih zvijezda i zato su jako važni. Istraživanje sudarnih procesa primijenio sam i na evoluciju proto-zvijezda, zvijezde koje su prethodile stvaranju galaktika i kasnijih zvijezda.

Danas se bavim drugim problemima koji su povezani s raketnom tehnologijom.

NET.HR: Bavite se i popularizacijom znanosti. Koliko je ona bitna?

BOSANAC: Popularizacija znanosti je izuzetno važna aktivnost. Na razini pogotovo osnovne škole, ali i ranije i kasnije, pa sve do pozne dobi. Nije toliko svrha toga što se istražuje već više pobuđivanje mašte i onda pretvaranje fantazije u stvarnost, a za to je najkritičnija najmlađa dob.

Mladi nositelji izrade Perun 1 satelita

Od gimnazijskih dana popularizacija je bila jedan od važnijih čimbenika moje znanstvene aktivnosti, pogotovo na razini škola, kako osnovnih, tako i srednjih pa sve do općeg slušateljstva. Bez popularizacije ne bi ni ja, kao ni mnogi drugi znanstvenici, bili ono što jesu. Pogotovo da nisu u mladosti pročitali knjige ili slušali predavanja o raznim temama iz znanosti i našli svoje mjesto u svemu tome. Jedna od glavnih odrednica znanstvenika je popularizacija onoga što radi.

NET.HR: Koliko je važna mašta u znanosti? 

BOSANAC: Znanost je metoda kojom se dolazi do spoznaje, a spoznaja je naša vizija, istina o prirodi oko nas. Mašta nam postavlja pitanja, a kada tražimo odgovor na nju ne bi li bili sigurni u njegovu točnost, koristimo metode znanosti. Pravo pitanje bi bilo, koliko je važna mašta u spoznajI?

Ima nekoliko razina spoznaje: ona koja nam daje novi uvid u zakonitosti na kojima se dešavaju procesi u prirodi ili može biti spoznaja o inovaciji, spoznaja može biti u rješavanju rutinskih poslova. U svemu tome mašta ima odlučnu ulogu jer ima prednost ne mora bit povezana s poznatim spoznajama, i tu je njeno kapitalno značenje. Međutim mašta ne mora biti provediva u stvarnosti ali je uloga znanstvenika da svako maštanje provjeri i bude spreman da je pogrešna. Nema znanstvenika, onih koji su doprinijeli novim spoznajama, koji nije imao neuspjeha sa svojim maštama. Mašta je temelj spoznaje ali ne mora svaka dovesti do spoznaje.

NET.HR: Na koje pitanje bi voljeli znati odgovor?

BOSANAC: Ima dosta pitanja na koja bih volio znati odgovor. Ima tu puno rutinskih pitanja, zahtjevnih ali i onih grandioznih, pitanja svih pitanja. Prvo mi pada na pamet pitanje kako je nastao svemir. Iako ga ne smatram značajnim jer je to pitanje koliko mi zapravo uopće poznajemo gravitaciju i sva njezina svojstva, odnos s materijom, prostor-vrijeme… Ne znam zapravo ni koliko ljudski mozak može uopće shvatiti te odnose. Međutim pitanje s kojim volim završavati predavanjima je “Zašto je svemir toliko velik, a mi smo tako mali?”.

NET.HR: Ograničeni smo brzinom svjetlosti, izvorima energije, a vijek nam je manji od 100 godina… Zašto smo uopće stvoreni da ostanemo na planetu Zemlja, zašto nas je priroda stvorila tako male u tako velikom svemiru?

BOSANAC: Odgovor na to pitanje možemo uopće početi tražiti ako znamo odgovor na pitanje “Da li smo došli uopće do granica spoznaje?”. Eksperimenti su došli do granica kada na razini istraživanja malog, velikog kratkotrajnog i dugotrajnog ima sve manje spoznaja,onih temeljnih o prirodi. Je li je to kraj spoznaje i ne možemo se ići dalje? Po tom sam pitanju malo pesimist, a i malo optimist. Moje znanje mi govori da smo došli do granica spoznaje, a optimist u meni govori da i dalje istražujemo i ne odustajemo.

NET.HR: Što nas čeka i u kojem smjeru trebamo gledati u budućnosti?

BOSANAC: Još dugo vremena neće biti naznaka da će ljudi naseljavati nove planete te da ćemo naći svoj dom u svemiru. Za to vrijeme moramo naći svoj dom na Zemlji. Današnji trendovi se moraju promijeniti, konzumerizam mora opasti. Moraju se promijeniti naši društveni odnosi, odnosi prema prirodi… Pa Zemlja je dom od bakterija do ljudi, dobro kuga baš i nije druželjubiva pa nitko neće žaliti da se ona uništi. Međutim, životinjske i biljne vrste trebaju imati svoje mjesto na Zemlji kao i ljudi. Mi moramo opstati na našem planetu u sljedećih milijun godina. To nije dugo, sjetimo se da su reptili vladali zemljom preko 100 milijuna godina. Tako i ljudska vrsta koja je kao krenula s razvojem prije par stotina godina. Mi radimo podlogu za opstanak vrste, a ne možemo znati ni hoćemo li opstati u sljedećih 10 godina.

NET.HR: Da možete oživjeti jednog znanstvenika i otići s njime na večeru koji bi to bio i zašto?

BOSANAC: Zahtjevan odgovor. Od svih znanstvenika zaista bi volio upoznati Richarda Feynmana. S njim bi mogao beskonačno razgovarati. On je imao i onu društvenu karakteristiku te je bio vrlo druželjubiv. Bio je kopija moje filozofije u znanosti. Izuzetna osoba koja je vrhunski znanstvenik, a uz to društveno aktivan. Njegova predavanja su bila s toliko puno mašte i inspiracije za mlade ljude.

NET.HR: Čime se jedan znanstvenik zabavlja u slobodno vrijeme?

BOSANAC: Hobi broj jedan mi je vrtlarstvo. Imam sreće da imamo lijep vrt i da u njemu uzgajam egzotične i neobične biljke. Uz to se bavim i sportom, točnije idem na plivanje, čitam knjige povezane sa maštom u znanosti…

NET.HR: Što bi poručili mladima koji se žele baviti znanošću, pogotovo istraživanjem svemira?

BOSANAC: Kada sam se školovao, bilo je dosta drugačije. Možda se nisu toliko učitelji promijenili no razlika je velika u tome što se preformansa mjeri kroz to koliko netko ima petica i to je psihološki pritisak te mladi nemaju toliko vremena odvojiti na svoje fantazije. Preporučio bih da mladi ljudi krenu sa maštom no da ne ostanu na tome te da pokušaju realizirati bar dio svojih fantazija. Mali uspjeh u realizaciji tih fantazija mi je dao poriv da idem dalje i razvijam se. Osjećaj realizacije se ne može platiti. Imaosam privilegiju da sam mogao posvetiti dosta vremena realiziranju mašte pa su patili drugi predmeti. Tako nisam baš dobro stajao s hrvatskim, povijesti… Nisam s 5.0  završio gimnaziju, nego s četiri.

Mladi ljudi slijedite maštu, realizirajte je ne osvrćući se na okolinu.