Polacy na Czerwonej Planecie

Polscy młodzi naukowcy odkrywają tajemnice Marsa

Mówią językiem, który trudno zrozumieć bez encyklopedii. Są w stanie zrezygnować z dużych pieniędzy w korporacjach, żeby w dorosłym życiu realizować często dziecięce lub młodzieńcze marzenia. Ponad 40 tys. młodych ludzi w Polsce wykuwa swoją przyszłość na studiach doktoranckich. Większość z nich stara się wedrzeć do elitarnego środowiska naukowców.

Szukając wody na Marsie

Przełomem w naukowym rozwoju dr Natalii Zalewskiej, planetologa zatrudnionego w Instytucie Lotnictwa, przez lata pracującego w Centrum Badań Kosmicznych PAN, był pobyt w Mars Desert Research Station na pustyni San Rafael w stanie Utah w USA – symulowanej bazie marsjańskiej będącej jednym z kilku ośrodków, w których Amerykanie prowadzą szeroko zakrojone przygotowania do załogowego lotu na Czerwoną Planetę. Było to na początku studiów doktoranckich pani Natalii. Zaryzykowała i zgłosiła swój akces prezesowi Mars Societas prowadzącemu stację w Utah. Okazało się, że kompletowano kolejną sześcioosobową załogę, w której brakowało właśnie geologa. Dwutygodniowy pobyt w marsjańskiej kapsule o wymiarach 8 na 8 metrów, z której uczestnicy ekspedycji wychodzili na zewnątrz jedynie w kombinezonach wzorowanych na kosmicznych, zrobił na przyszłej pani doktor ogromne wrażenie.

– To był przełomowy moment, który otworzył mi oczy na pewne zjawiska widziane właśnie z tej quasi-marsjańskiej perspektywy – wspomina dr Natalia Zalewska. – Mars to najbliższa planeta Ziemi, typu ziemskiego, skalista, a tamten pustynny krajobraz w Utah, widoki jak z kanionu Colorado, przypomina warunki marsjańskie. Na Marsie na dobrą sprawę też mamy pustynię, a pewne procesy jak erozja, sedymentacja, wytrącanie się minerałów na Ziemi i na Marsie można przyrównywać.

Ten silny impuls pozwolił pani Natalii na podjęcie decyzji o kierunku dalszego rozwoju, co w sytuacji osoby tak utalentowanej – skrzypaczki po Państwowej Szkole Muzycznej II st. im F. Chopina w Warszawie i dyplomowanej aktorki, absolwentki Szkoły Aktorskiej im. Haliny i Jana Machulskich w Warszawie – nie było sprawą prostą. Zwyciężyła fascynacja z wczesnej młodości.

– Sama nie wiem, dlaczego interesują mnie te sprawy – zastanawia się pani Natalia. – To jest jakaś tajemnica, człowiek chyba się z tym rodzi, a mnie faktycznie od dzieciństwa pasjonował Kosmos, planety, galaktyki, choć przyznam, że nie była to jedyna pasja…

Doktorat z geologii Marsa obroniony w Centrum Badań Kosmicznych PAN i dalsze badania tej planety prowadzone przez dr Zalewską to kontynuacja polskiego udziału w odkrywaniu tajemnic Czerwonej Planety. Polacy mieli liczący się udział w konstrukcji spektrometrów przesyłających dane z sond Europejskiej Agencji Kosmicznej ESA badających Marsa. Dzięki temu posiadają bezpośredni dostęp do danych przesyłanych na Ziemię przez te urządzenia. To otwiera szerokie możliwości dla polskich naukowców. Doktor Zalewska zajmuje się geologią i mineralogią powierzchni Marsa. Szczególnie interesuje ją kwestia występowania wody na tej planecie. Jej zdaniem, niektóre z marsjańskich form geologicznych o niewiadomym sposobie powstania mogą pochodzić z procesów zamarzania i rozmarzania wody, co świadczyć by mogło o pewnej aktywności tej planety.

– Na Ziemi istnieją tego typu analogiczne do marsjańskich formy, np. w Islandii czy Kanadzie – wskazuje. – Właśnie takich analogów geolog planetarny szuka. Niedawno NASA odkryła smugi w kraterach, które prawdopodobnie mogą być spowodowane przez jakąś ciecz, co by oznaczało, że Mars do końca nie jest suchy.

Perspektywa wyprawy człowieka na Marsa, szereg odkryć, publikowanych zdjęć, zainteresowanie prasy wyzwalają emocje i powodują, że jest to tematyka dziś bardzo popularna w świecie i w Polsce. W ślad za naukowcami poszli studenci z Politechniki Białostockiej, których łaziki marsjańskie trzykrotnie – w 2011, 2013 i 2014 roku – zdobywały tytuł mistrzowski w University Rover Challenge organizowanym właśnie na marsjańskim analogu – pustyni w Utah.

– Wierzę w to, że człowiek stanie na Marsie – zapewnia dr Natalia Zalewska. – Planuje się to na lata 30. tego wieku, ale NASA może przesunąć w czasie tę ekspedycję, gdyż jest problem z tym, jak zabrać taką ilość paliwa, żeby starczyło na powrót, a także jak zapewnić zdrowie człowiekowi w czasie tak długiego pobytu w kosmosie.

Zobaczyć więcej na zdjęciu

– Gdy mówię, że zajmuję się fotogrametrią i teledetekcją, prawie nikt nie wie, co to znaczy – przyznaje mgr inż. Mariusz Kacprzak, asystent w Instytucie Lotnictwa i doktorant Politechniki Warszawskiej.

Okazuje się, że fotogrametria to najogólniej mówiąc wszelkiego rodzaju wykorzystanie zdjęć do celów pomiarowych i do późniejszych przetworzeń, np. w postaci map czy trójwymiarowych modeli terenu. Z teledetekcją mamy do czynienia wtedy, gdy za pomocą pomiaru pośredniego z wykorzystaniem różnych narzędzi są wykrywane jakieś obiekty czy zjawiska. – My najczęściej prowadzimy detekcję różnych obiektów na zdjęciach – precyzuje pan Mariusz.

Obecnie uczestniczy w dużym programie badawczym, wspófinansowanym przez Komisję Europejską, dotyczącym zjawiska zamierania dębów w Europie. Naukowcy za pomocą specjalnego rodzaju zdjęć wielospektralnych są w stanie zarejestrować zjawiska niewidoczne gołym okiem i na tej podstawie oceniać parametry biofizyczne drzew.

– Przeciętnie dla 2 km kw. powierzchni lasu wykonuje się ok. 500 zdjęć z samolotu, później te zdjęcia są łączone w jedną wielką mozaikę o nazwie ortofotomapa, na której są prowadzone dalsze badania – opowiada Mariusz Kacprzak, który w czasie lotów dodatkowo sprawuje funkcję operatora kamery.

Właśnie budowie specjalnej modułowej, wieloobiektywowej kamery wielospektralnej będzie poświęcona praca doktorska młodego naukowca. Kamera będzie liczyła 6 obiektywów, a ich kalibracja geometryczna to zadanie przyszłego doktora.

O wyborze profilu swoich studiów geodezyjnych pan Mariusz zdecydował na trzecim roku studiów ze względu na możliwość wyjazdu zagranicznego do Wiednia w ramach programu Erasmus.

– Dziś uważam, że to był najlepszy wybór mojego życia – wskazuje. – Niewielu jest w Polsce specjalistów z fotogrametrii i teledetekcji, a praca naukowa w tej dziedzinie jest bardzo atrakcyjna.

Po studiach szybko znalazł pracę w firmie produkującej bezzałogowe statki powietrzne, czyli popularne drony. Zajmował się w niej zdjęciami. Od 3 lat pracuje w Instytucie Lotnictwa, najpierw w charakterze specjalisty, a obecnie na etacie naukowym asystenta. Studiom doktoranckim na Politechnice Warszawskiej poświęca czas wolny od pracy w Instytucie. Najbliższe plany naukowe Mariusza Kacprzaka to praca nad doktoratem i jego obrona, a także publikacja artykułu w poczytnym i prestiżowym czasopiśmie fotogrametrycznym z listy „A” ocenianym na 30 punktów.

– Trzeba zrobić naprawdę ciekawe badania, żeby taki artykuł napisać – zaznacza młody naukowiec.

Nauka wymaga poświęceń

– Przynajmniej w mojej dziedzinie – fizyce – młodym naukowcom znacznie łatwiej jest dziś robić karierę naukową, ponieważ mają o wiele łatwiejsze kontakty z całym światem – uważa prof. Zbigniew Jacyna-Onyszkiewicz, wybitny fizyk, kierownik Zakładu Fizyki Kwantowej Uniwersytetu Adama Mickiewicza w Poznaniu. – I bardzo dużo młodych ludzi może pracować w bardzo dobrych zespołach na Zachodzie i mając dostęp do najlepszej aparatury szybko robić doktoraty, a potem habilitacje. Problem tylko taki, żeby później chcieli wrócić z Zachodu do Polski.

Może być z tym kłopot, gdyż istniejący w Polsce system wynagradzania młodych naukowców nie jest głównym motywem podejmowania decyzji o tej ścieżce kariery.

Zdaniem prof. Jacyny-Onyszkiewicza, sprawa finansowania doktorantów jest dość zróżnicowana. Stypendia doktorskie typu uczelnianego są rzeczywiście bardzo skromne, ale są znacznie korzystniejsze możliwości wynikające z grantów europejskich.

Nie wszystkie jednak granty opłacają się polskim naukowcom. Jawnie dyskryminują ich granty z europejskiego programu Horyzont 2020, które uzależniają wynagrodzenie dla naukowca od jego krajowej pensji, przez co Polacy otrzymują kilkakrotnie mniejsze zarobki niż ich koledzy z zachodnich uczelni.

Uzyskanie grantu wymaga często bardzo specyficznych zabiegów niezwiązanych z uprawianą dziedziną nauki, a barierą są często bardzo duże wymagania formalne zajmujące dużo czasu kosztem badań naukowych i dydaktycznych. A gdy naukowiec ma do tego obowiązki rodzinne – nie zawsze starcza mu czasu na zarządzanie całą procedurą grantową. Prostszą drogą jest uczestnictwo w czyimś grancie.

– Byłam niedawno w grancie prof. Hansa Rickmana ze Szwecji – wskazuje dr Zalewska. – Zajmowaliśmy się Marsem, kometami, procesami związanymi z pojawieniem się wody w układzie słonecznym. Bardzo ciekawy grant, ale nieczęsto się takie trafiają. To niestety nie jest zjawisko ciągłe.

Podobne spostrzeżenia ma Mariusz Kacprzak.

– Gdy się realizuje grant finansowany ze źródeł zewnętrznych, wtedy rzeczywiście pensja jest dość atrakcyjna, porównywalna z tym, co można otrzymać w firmach prywatnych – podkreśla. – Ale gdy nie ma grantów i zarabia się tę tzw. suchą podstawę, to faktycznie nie są to duże pieniądze.

Nie podważa to jednak jego decyzji o poświęceniu się pracy naukowej.

– Bardzo się zżyłem z członkami zespołu, w którym pracuję – wskazuje. – Mamy naprawdę świetny zespół, kilkanaście osób, o różnych specjalnościach. Jest np. osoba zajmująca się ogniwami paliwowymi i alternatywnymi źródłami energii, jest geolog, są świetni programiści, elektronicy. Wszyscy bardzo dużo możemy się od siebie nauczyć.