W SETNĄ ROCZNICĘ URODZIN PATRONA ŁÓDZKIEGO PLANETARIUM

 

historia


        Ary Sternfeld - pionier kosmonautyki
    Dla ludzi interesujących się astronomią i astronautyką daty 4.10.1957 (pierwszy sztuczny satelita Ziemi); 12.04.1961 (pierwszy człowiek na orbicie) czy 20.07.1969 (lądowanie na Księżycu) są dobrze znane i niemal magiczne. Pamiętamy nazwiska tych, którzy jako pierwsi odbyli loty na orbitę okołoziemską i na Księżyc, ale nazwiska kolejnych astronautów już nie są wszystkim powszechnie znane, a kolejne loty nie budzą takich emocji - stały się niemalże codziennością. Jeszcze mniej znane są nazwiska uczonych, którzy stworzyli i rzetelnie i naukowo opracowali idee lotów kosmicznych - wyprzedzając swoją epokę. Najwięcej osób wymieniłoby postać Konstantego Ciołkowskiego, który był synem polskiego zesłańca - autorem pracy "Badania przestrzeni kosmicznej za pomocą urządzeń odrzutowych" z roku 1903. Nieznana jest (poza ścisłym gronem fachowców) osoba Arego Sternfelda jako pioniera współczesnych lotów orbitalnych i międzyplanetarnych. A jest to postać niezwykła.
    Ary Sternfeld urodził się w rodzinie żydowskiej w Sieradzu 14 maja 1905 roku. Do dzisiaj stoi dom, w którym spędził pierwsze 10 lat życia. W pamięci chłopca utrwalił się każdy dom na rynku i głównych ulicach i warsztat mechaniczny, który tak Go fascynował, że został inżynierem mechanikiem. W swoich pamiętnikach Sternfeld pisze, że marzył wtedy o wynalezieniu perpetum mobile, przeprowadzał wiele pomysłowych doświadczeń np. zmierzył wytrzymałość skorupki jajka na zgniatanie. W okresie sieradzkim rozpoczął naukę. Matka Arego była kobietą inteligentną i miała wobec dzieci wobec duże ambicje, chcąc im zapewnić wyższe wykształcenie, a ojciec nalegał na wykształcenie religijne syna. W sierpniu 1915 rodzina Sternfeldów przeniosła się do Łodzi. Tutaj Ary uczęszczał do żydowskiego gimnazjum, które miało uprawnienia do dwóch matur - z przedmiotów ogólnych i nauk judaistycznych. Na ogół był dzieckiem posłusznym, ale też ambitnym i upartym. Te cechy charakteru, w późniejszym czasie, pozwoliły Mu wytrwale dążyć do celu i nie zrażać się trudnościami. W gimnazjum Ary interesował się przedmiotami przyrodniczymi. W tych latach przeprowadził część obliczeń uwzględniających wpływ grawitacji Księżyca i planet na ruchy ciał w Układzie Słonecznym. Po uzyskaniu matury rozpoczął studia na Uniwersytecie Jagiellońskim 1923 - 1924, a po roku przeniósł się do Nancy. Indeks został Mu wydany w listopadzie 1924 r. Był to trudny okres nauki i pracy fizycznej by zapewnić sobie środki do życia. Po trzech latach, ukończył studia uzyskując dyplom inżyniera mechanika 27 lipca 1927 r. Ukończył Instytut w Nancy z drugą lokatą na 31 dyplomantów. Nie ustaje oczywiście w swoich marzeniach o lotach kosmicznych. Podczas wspinaczki w Alpach wpadł na pomysł zbudowania robota, który wykonywałby za człowieka trudne i niebezpieczne zadania w kosmosie i na Ziemi. Projekt był gotowy w 1932 roku. Zaprezentował go w ZSRR, bowiem liczył, że tam właśnie będzie najwięcej szans na praktyczną realizację projektu. Później podczas stałego pobytu w Moskwie złożył 3 formalne wnioski patentowe w związku z tym pomysłem. W latach 1928 - 1930 studiował na Sorbonie. Wstąpił na uczelnię z zamiarem zrobienia doktoratu w dziedzinie lotów kosmicznych. Warto zaznaczyć, że dopiero w roku 1929 miał okazję zapoznać się z pracami Ciołkowskiego a od 1930 datuje się korespondencja obu uczonych. Chcąc zapoznać szeroką opinię publiczna z kosmonautyką Sternfeld napisał artykuł w prasie francuskiej. Udowadniał w nim, że tylko przy pomocy rakiet można wyzwolić się z grawitacji ziemskiej. Omówił zjawiska fizjologiczne występujące w czasie lotu rakiety. Zapoznał czytelników z zasadą działania silnika rakietowego i jego zastosowania. Nawiązał do prac teoretycznych Ciołkowskiego, Goddarda, Ensault - Pelterie, Obertha i Hofmanna. Na zakończenie stwierdził, że największe szanse na urzeczywistnienie projektów astronautycznych widzi w Związku Radzieckim (okazał się dobrym prorokiem). Do roku 1932 zebrał dużo materiału i dokonał wielu wyliczeń dla udokumentowania swych tez i zamierzał przystąpić do pisania pracy doktorskiej, kiedy promotorzy wycofali mu swe poparcie. Doszli, bowiem do wniosku, że ani oni ani nikt z ich otoczenia nie może wziąć na siebie odpowiedzialności za " naukowość " tematu. Astronautyka wydawała się szarlatanerią lub fantastyką. Zamiast zaproponowano mu pracę doktorską na temat obróbki metali. Sternfeld zareagował impulsywnie kategorycznie odmawiając, czego później żałował. Kontynuował pracę na własną odpowiedzialność W sierpniu 1932 roku przyjechał do Łodzi do domu rodziców przy ulicy Śródmiejskiej 21 (obecnie ul. Więckowskiego 21). Tu przez półtora roku pracował po 12 godzin dziennie. Do wykonania zadania, które sobie wyznaczył należało obliczyć tory lotu w polu grawitacyjnym Ziemi zakłóconym przez oddziaływanie grawitacyjne Księżyca i Słońca. W mechanice nieba brak bezpośrednich formuł na bezpośrednie obliczenie grawitacyjnych perturbacji. Stosuje się pracochłonne metody obliczania kolejnych przybliżeń. Znane są przypadki, gdy astronomowie dla obliczenia orbit wybranych ciał ("licząc na piechotę") musieli poświęcić kilkanaście lub więcej lat. Ary Sternfeld uporał się z obliczeniami w półtora roku. Dokonał tego przy użyciu arytmometru, który "wypożyczał" dla niego (wynosząc pod płaszczem) znajomy z Widzewskiej Manufaktury od soboty wieczór do poniedziałku rano. Tak powstała praca zatytułowana "Wstęp do kosmonautyki ". Została napisana w języku francuskim gdyż autor uważał, że więcej szans na praktyczne wykorzystanie jego dzieła jest we Francji niż w Polsce. Na uwagę zasługuje fakt, że po raz pierwszy użył terminu kosmonautyka, który wg niego lepiej oddaje charakter lotów kosmicznych (astronautyka odnosi się do lotów do gwiazd). Wyniki obliczeń zawarł w postaci ponad 40 przejrzystych tabel, ponad 100 wykresów graficznych i ponad 360 formuł matematycznych. Praca jest podzielona na 4 części i 14 rozdziałów. W części I wśród wielu zagadnień omawia: korzyści z wysyłania rakiet i sond badawczych w górne warstwy atmosfery i poza nią, praktyczne korzyści z eksploatacji surowców na Księżycu i planetach, budowę zwierciadeł orbitalnych (elektrowni słonecznej), zagadnienia fizjologiczne związane z przeciążeniem i nieważkością, zjawiska psychologiczne lotu kosmicznego. Jako pierwszy w swojej monografii ujął kwestię użycia skafandrów dla zwiększenia wytrzymałości organizmu. Sternfeld bardzo wcześnie uświadomił sobie wpływ przeciążenia na organizm ludzki. Będąc w Paryżu uzyskał zgodę na eksperyment w Centralnym Laboratorium Aerodynamicznym. Wirówka miała tylko 5 m. a przeciążenie odpowiadało 2g i Sternfeld był rozczarowany, ale orientował się w reakcji organizmu na to zjawisko. W części II na ogół krytycznie pisze o proponowanych przez różnych uczonych rodzajach napędów kosmicznych. Część III zaczyna się od historii rakiet. Dalej pisze o budowie i zasadzie funkcjonowania rakiet wielostopniowych wyprowadza wiele wzorów opisujących pracę rakiety na poszczególnych etapach lotu. Uwzględnił możliwość wyjścia astronauty na zewnątrz statku. Ostatnia część książki zatytułowana "Możliwości" obejmuje zagadnienia takie jak: podróże kosmiczne, start i lądowanie, sygnalizacja międzyplanetarna, teoria względności i kosmonautyka. Szczegółowo omówione są sztuczne satelity Ziemi. Pojawia się pojęcie I - szej prędkości kosmicznej. Sternfeld przyjął jako standardową orbitę kołową ok. 200 km n.p.m. Prędkość na tej orbicie wynosi 7.79 km/s. Ta standardowa orbita była wielokrotnie wykorzystywana przy sztucznych satelitów. Omówione zostały możliwości startu z Ziemi i kwestie ekonomicznego lotu etapowego, konstrukcji elementów rakiety na Ziemi i ich montażu na orbicie. Autor omawia lot na Księżyc po orbicie eliptycznej oraz loty międzyplanetarne. Książka zawiera tabelę 66 różnych orbit do planet, które kilkadziesiąt lat później zostały wykorzystane w konkretnych programach badań Układu Słonecznego. Zgodność przewidywanych orbit przez Sternfelda z faktycznymi orbitami sond i satelitów takich jak np. Łunnik 1, Pionier 4 i 5, Wenera 1 i innych jest ogromna - różnica nie przekracza 1%. Odnośnie związku astronautyki z teorią względności Sternfeld pisze, że lot ku gwiazdom, w czasie nie przekraczającym życia ludzkiego będzie możliwy, gdy prędkość lotu zbliży się do prędkości światła. Problem ten rozpatruje na przykładzie Proximy Centauri. Obliczył warianty czasu dotarcia do tej gwiazdy przyjmując przyspieszenia 10 i 20 m./s oraz 29 różnych prędkości lotu począwszy od 10 tys. km/s do 290 tys. km/s. Przy prędkości rzędu 50 tys. km/s lot potrwa (w obie strony) ok. 45 lat; przy 100 tys. km/s - 22.5 roku; przy 150 tys. km/s - ok. 16 lat. Tymi obliczeniami wykazał, że loty do gwiazd są teoretycznie możliwe. Było to wbrew tezom, które wysuwali jego poprzednicy. W podsumowaniu pracy rozpatruje m.in. możliwości zasiedlenia Układu Słonecznego. Jego zdaniem naturalne księżyce planet nie nadają się do tego. W przyszłości pójdziemy w kierunku budowy na orbitach planet stacji kosmicznych, na których ludzie będą mieli warunki do życia zbliżone do ziemskich. 6 grudnia 1933 roku Sternfeld zreferował swoją pracę na sesji naukowej w Obserwatorium Astronomicznym Uniwersytetu Warszawskiego. Referat nie wzbudził większego zainteresowania. Temat uznano za zbyt fantastyczny. Pertraktował z "Ossolineum" w sprawie wydania pracy drukiem. Zażądano przedłożenia opinii jakiegoś wybitnego uczonego. Sternfeld zwrócił się do jednego z astronomów, który zażądał wysokiego honorarium. Zniechęcony Sternfeld jeszcze w tym samym miesiącu wyjechał do Paryża. We Francji zabiegał o uznanie swojej pracy przez Francuskie Towarzystwo Astronomiczne i Francuską Akademię Nauk. Ostatecznie po wielu trudnościach teoria lotów kosmicznych zyskała uznanie i uczony otrzymał za nią Międzynarodową Nagrodę Astronautyczną.        
    W 1932 Sternfeld przebywał w Moskwie gdzie wysłuchano go z entuzjazmem. Uznał, że tam będzie najbardziej odpowiedni klimat do kontynuowania pracy. Decyzję tę umacnia korespondencja z K. Ciołkowskim i ostatecznie w roku 1935 Ary Sternfeld wraz z żoną przenosi się na stałe do ZSRR. Niestety do spotkania z Ciołkowskim nie doszło z powodu jego choroby i śmierci 19.IX.1935 roku. Wkrótce po przyjeździe rozpoczął pracę w Naukowo-Badawczym Instytucie Napędu Odrzutowego (RNII), gdzie zajmuje się pogłębianiem badań nad techniką rakietową (badanie optymalnych warunków działania silników rakietowych, zwiększenia zasięgu lotu rakiety, startu i lotu do stratosfery, rakiet wielostopniowych przy ruchu w atmosferze i poza nią). Nadal rozwija i uzupełnia " Wstęp do kosmonautyki i uzupełnia wynikami swojej pracy. Wyniki tych badań wykorzystał później S.N. Korolow. Szczególnie dokładnie zajął się obliczeniami najkorzystniejszych trajektorii lotu z Ziemi do planet wewnętrznych i zewnętrznych. Po wydaniu książki w wersji poprawionej i uzupełnionej w 1937 r. Michaił Tichonrawow ( konstruktor pierwszej rakiety na paliwo ciekłe) napisał, że obliczenia Sternfelda są o wiele dokładniejsze niż prace jego poprzedników i przewidują bardziej korzystne trajektorie.   
    W 1936 roku Sternfeldowie uzyskali obywatelstwo radzieckie. Po początkowym bardzo pomyślnym okresie, stosunki pracy w Instytucie uległy pogorszeniu. Był to okres "błędów i wypaczeń" i stalinowskich czystek w armii. W efekcie w 1937 roku Sternfeld został zwolniony. By kontynuować badania przeniósł się do Instytutu Budowy Maszyn. Po wybuchu Wielkiej Wojny Ojczyźnianej został wraz z rodziną (żoną i dwiema córkami) ewakuowany z Moskwy. Żona z córkami znalazła się w Nowej Lali a Ary Sternfeld uczył w technikum metalurgicznym w Sierowie, jednocześnie rozwijając teorię lotów. Po dość długim czasie udało Mu się załatwić przeniesienie rodziny do Sierowa. Pod koniec wojny 4 grudnia 1944 roku wrócił do Moskwy z 4650 obliczeniami torów rakiet na trasie Moskwa - Londyn - Nowy York, Londyn - Nowy York. Rozpoczął starania o wydanie drugiej popularnej książki "Lot w przestrzeń kosmiczną".która była dawno gotowa. Wciąż jednak napotykał na opór uczonych - przeciwników lotów kosmicznych. Ostatecznie książkę wydano w 1949 roku.
Pierwsze pozytywne zmiany w stosunku do jego idei pojawiły się w 1953 r. Na przełomie 1953 i 1954 utworzono samodzielną sekcję astronautyczną przy Centralnym Aeroklubie w Moskwie - Sternfeld brał czynny udział w organizowaniu sekcji i był bardzo aktywnym członkiem. Kolejnym istotnym wkładem Sternfelda w dziedzinie kosmonautyki było opracowanie teorii martwych okresów nawigacyjnych, co sprawdzono w praktyce przy lotach sond na Marsa i Wenus. Ciekawostka - ta teoria umożliwiła udowodnienie, że tzw. Meteoryt Tunguski nie mógł być statkiem z Marsa, gdyż 30 czerwca 1908 r. to był jeden z takich okresów. Ary Sternfeld znany jest jako Lord - Paradoks. To przezwisko zawdzięcza doskonałej znajomości mechaniki ruchu ciał niebieskich, lotu rakiety, działania grawitacji i oporu atmosfery. Uwzględnienie tych elementów pozwoliło mu przewidzieć wiele zaskakujących i pozornie paradoksalnych wyników. Oto kilka przykładów paradoksów: p.ciśnienia w komorze spalania, p.martwego ciężaru, p.masy paliwa, p.powtórnych uruchomień silnika, p.kierunku startu i innych.
    Ary Sternfeld wyprzedził swoją epokę, snując fantastyczne idee. Dla naukowców stał się jednym z najwybitniejszych współtwórców teorii lotów kosmicznych. Dla przeciętnych ludzi marzycielem o lotach człowieka w kosmos. Nigdy jednak nie żył w oderwanie od realiów życia i nauki. Nie uznawał fantastyki nie dającej się opisać aparatem matematycznym. W życiu codziennym był łagodny, dobrotliwy, nie dbał o sprawy materialne. Ma w swoim dorobku 8 książek, 85 ich wydań, ok. 400 artykułów. Jego prace przetłumaczono na 36 języków (nie wypłacając honorariów a nawet nie pytając o zgodę). Szeroko wykorzystano jego prace w praktyce. Bardzo wiele sztucznych satelitów i statków załogowych weszło na orbity sternfeldowskie (do roku 1966 ponad 150 obiektów). Po latach trudów i niechęci nadeszła era satysfakcji. W 1960 r. Sternfeld został Członkiem Honorowym Lotaryńskiego Towarzystwa Naukowego. Rok później uzyskał doktorat honoris causa Uniwersytetu w Nancy. Kolejne doktoraty honoris causa Akademii Nauk ZSRR i Narodowego Instytutu Politechnicznego Lotaryngii dostał w roku 1965 i 1978. W marcu 1963 otrzymał prestiżową Nagrodę Astronautyczną Galaberta I wiele innych dowodów uznania.     
    Ary Sternfeld nie zerwał więzów z Polską. W domu mówiło się po polsku, przechowywano wiele pamiątek z kraju. Często powtarzał, że ma dwie ojczyzny: Polskę i ZSRR. Te związki umacniał fakt, że tu w Polsce miał siostrę, przyjaciół jego rodzice zostali zamordowani przez hitlerowców w łódzkim gettcie. Czterokrotnie odwiedzał Polskę. Po raz pierwszy z żoną Gustawą w 1956 r. Odwiedził wtedy Warszawę, gdzie wygłosił odczyt, oraz Łódź i Sieradz. W 1963 nadano mu tytuł Honorowego Obywatela Miasta Sieradza. Kolejny pobyt w roku 1964 - odwiedza ponownie Sieradz i wypoczywa w Świnoujściu. Po raz trzeci przyjechał w 1967. Był wtedy m.in. w Łodzi. W Bibliotece Uniwersyteckiej wygłosił referat o meteorycie tunguskim. Nasze miasto odwiedził też podczas ostatniego pobytu w 1976. Przyjmowano go z honorami w Urzędzie Miasta, na Uniwersytecie, Politechnice i Muzeum Historii Miasta. Jako najważniejsze osiągnięcie ery kosmonautyki, po długim namyśle, uznał Sternfeld "pokój". Uważał, że jeśli rakieta zaopatrzona w głowicę jądrową może trafić w jego biurko i to samo może przydarzyć się każdemu mieszkańcowi Ziemi - to wojna jest w zasadzie niemożliwa. Każdy człowiek chce żyć w spokoju. Ary Sternfeld zmarł w wieku 75 lat w Moskwie 5 lipca 1980 roku. Pochowano Go na cmentarzu Nowodiewiczym, gdzie spoczywają zasłużeni dla Rosji. W dowód uznania Jego wkładu w rozwój kosmonautyki jeden z kraterów na Księżycu nazwano Jego imieniem. Również jedna z ulic Łodzi, w okolicy szpitala Centrum Zdrowia Matki Polki, nosi imię Arego Sternfelda W 1984 r. odsłonięto tablicę pamiątkową na domu przy ulicy Więckowskiego 21 w Łodzi, gdzie powstawał " Wstęp do kosmonautyki. Także w Sieradzu jedna z ulic nosi Jego imię. Na domu, w którym się urodził umieszczono tablicę pamiątkowa. 17 kwietnia Rada Miejska m. Łodzi, na wniosek dyrektora Planetarium, podjęła uchwałę o nadaniu Planetarium i Obserwatorium Astronomicznemu imienia Arego Sternfelda. Uroczyste nadanie imienia Planetarium odbyło się 4 października 2002 przy udziale władz miasta, przyjaciół i rodziny Arego Sternfelda .

Agnieszka Włodarczyk