Pod názvem "Vision for Space Exploration" se skrývá plán obnovení pilotovaných letů na Měsíc do roku 2020, ukončení letů raketoplánů do roku 2010 a zprovoznění nové univerzální kosmické lodi Crew Exploration Vehicle (CEV) do roku 2014. Je to však ta pravá cesta k návratu na Měsíc?
„Předkládám dnes nový plán na dobývání kosmu, který by měl rozšířit přítomnost člověka napříč sluneční soustavou“ , George Bush, Washington 14.1.2004
Kam se ubírá NASA?
Teprve jmenování M. Griffina generálním ředitelem NASA v dubnu 2005 bylo příslibem, že se ledy pohnou. Griffin vzápětí rozhodl urychlit vývoj lodi CEV tak, aby mohla začít létat ke stanici ISS již v roce 2011, a stanovil, že při koncepci letů na Měsíc je třeba využít současných technologií. V rámci těchto direktiv byl zrušen letový test modelu CEV, uvažovaný pro rok 2008. Z více zájemců o zakázku na vývoj a stavbu lodi byly vybrány dva týmy vedené giganty letecko-kosmického průmyslu USA, společnostmi Boeing a Lockheed Martin.
Základním požadavkem je, aby CEV umožňovala nejen lety na nízké oběžné dráze kolem Země (třeba k Mezinárodní vesmírné stanici), ale aby se mohla stát jakýmsi velitelským modulem „stavebnic“ kosmických lodí pro lety na Měsíc a Mars. V takovém případě by se připojovala k dalším prvkům, například k systému nádrží a motorů pro meziplanetární let, k nafukovacím obytným modulům a k přistávacím modulům.
V září vybral NASA koncepci, blížící se návrhu Boeingu s tím, že definitivně se rozhodne až v průběhu roku 2006.
Jak se létá na Měsíc?
Každá „novodobá“ výprava na Měsíc bude vyžadovat dva starty ze Země a dva setkávací manévry, u Země před odletem a u Měsíce při návratu.
Nejprve bude startovat bezpilotní část expedice, která zaparkuje na nízké oběžné dráze kolem Země. Raketa CaLV slouží pro nákladní dopravu. Centrální stupeň, obklopený dvěma startovními stupni SRB z raketoplánu, je vybaven pěti motory RS-25, což jsou upravené kyslíkovodíkové motory rovněž z raketoplánu.
K „dotažení“ na oběžnou dráhu ve výšce 300 km poslouží 2. stupeň EDS ((Earth Departure Stage – stupeň pro odlet od Země) při prvním 21sekundovém zážehu svých dvou kyslíkovodíkových motorů J-2S+, odvozených z rakety Saturn 5. Na vrcholku je nový lunární modul (LSAM).
Následovat bude raketa CLV, jejíž vývoj musí být dokončen nejpozději v roce 2011. Je plně odvozená z raketoplánu. První stupeň tvoří jeden pětisegmentový startovní stupeň SRB, nad nímž je 2. stupeň s jedním motorem RS-25 na kapalný kyslík a vodík, upraveným z hlavního motoru raketoplánu SSME. Na nízkou dráhu je schopen dopravit maximálně 23 tun. To obstará loď CEV, skládající se ze servisního (služebního) modulu SM o hmotnosti asi 13,6 tuny a pilotního modulu CM o hmotnosti 9,5 tuny. Nad ním je už jen záchranná raketová věž s čtyřčlennou posádkou uvnitř.
Připojí se k části, obhíhající na oběžné dráze, poté dojde k restartu stupně EDS a po 154 sekundách bude celý komplex o hmotnosti až 65 tun na přechodové dráze k Měsíci. EDS se poté oddělí.
Kosmická loď bude navedena na dráhu kolem Měsíce, kde posádka přestoupí do lunárního modulu. Na nízké dráze zůstane CEV v nezávislém autonomním režimu a lunární modul LSAM se všemi kosmonauty přistane na povrchu Měsíce. Přistát je možné kamkoliv a počítá se tak nejen s polárními oblastmi, ale i odvrácenou stranou Měsíce!
Po sedmidenním pobytu odstartuje z Měsíce horní stupeň lunárního modulu, na dráze kolem Měsíce se spojí se zaparkovanou CEV. Posádka do ní přestoupí, LSAM je odhozen na povrch Měsíce, servisní modul CEV zajistí odlet k Zemi a nakonec pilotní kabina CEV přistane na padácích na zemský povrch.
Apollo po dávce steroidů
Celá koncepce je neskrývaným návratem k Apollu (podle šéfa NASA „jako po aplikaci steroidů“) včetně parkování na dráze kolem Měsíce, ovšem v novém technickém provedení. Základní odlišnost nás dokonce vede až k počátkům úvah o letu k Měsíci, kdy Wernher von Braun obhajoval proti opozici význam konstrukce svého Saturnu 5, preferující sestavení lodi na dráze kolem Země. Dnes je sice setkávací manévr realizován v průměru jednou až dvakrát měsíčně, ovšem dva starty let jednak komplikují, ale především prodražují.
Většina specialistů přijímá americkou volbu spíše s rozpaky s tím, že tady nejde o kompromisy, nýbrž o otevřenou sázku na minulost. Jednou z mála předností může být postupné uvádění do provozu, protože zatímco CLV musí být k použití do roku 2011, CaLV se v té době začne teprve vyvíjet.
Použití téhož raketového stupně pro navedení na dráhu kolem Země i na dráhu k Měsíci ovšem přímo nese rukopis psaný azbukou. Nové rakety, nové motory?… ani náhodou. Jde nejvýše o modifikaci staré techniky, neboť předloha pro motory J-2 je nyní stará 40 let, raketoplán byl vyvíjen koncem 70. let…. I když šlo o skvělá zařízení, byla opravdu tak daleko před svou dobou, aby se stala chloubou americké kosmonautiky ve 20. letech 21. století? To jistě vzbuzuje přinejmenším pochybnosti. Blok na pevné pohonné látky bez možnosti řízení tahu jako první stupeň pro pilotované lety ignoruje dlouholeté zkušenosti. Architektura programu není příliš vhodná pro stavbu měsíční základny a ještě méně pro podporu jejího provozu. A opravdu myslí někdo vážně, že v této lodi se poletí za 25 let k Marsu?
Čím hrozí politika?
V NASA, mezi mnoha vědci jiných institucí i některými politiky, existuje vůči Bushovým kosmickým plánům silný odpor. U některých proto, že úspory ve jménu návratu na Měsíc postihnou jimi preferované programy, u jiných z averze k republikánskému představiteli.
Odpor nyní sice poněkud povolil, nejspíš však znovu naplno propukne po odchodu prezidenta Bushe. K tomu nevyhnutelně dojde ještě před letem k Měsíci. Mnozí odborníci varují, že další dramatický obrat v plánech NASA by znamenal jen další vyhozené miliardy a ještě hlubší úpadek americké pilotované astronautiky.
A to už vůbec nehovoříme o rozpočtu. Jistěže NASA může ušetřit, je to obří moloch, ale nikoliv tolik, kolik by bylo zapotřebí. Takže výsledkem financování prezidentské „Vize“ bude rušení jiných projektů a programů bezpilotního výzkumu, mnohdy velice nadějných. Mimochodem, už to začalo…
Skutečně poletíme?
Celý program nepřináší žádný pokrokový systém, ani jaderný pohon, ani nové zdroje energie. Jednou z mála skutečně nových perspektivních ideí měla být aplikace pohonu na kapalný kyslík a metan pro startovní stupeň LSAM a servisní modul CEV. Bohužel, v lednu 2006 bylo rozhodnuto přejít plně na vyzkoušený typy motorů, tj. kapalný kyslík a vodík. Metan měl být přitom použit především s ohledem na budoucí lety k Marsu. Důvodem jsou opět úspory podle hesla „bližší košile než kabát“. Přednost tak má bližší Měsíc než vzdálený Mars.
Součástí „inovací“ je i zmenšení rozměrů CEV z průměru 5,5 m na 5 m. To vůbec není jen „kosmetická“ změna. Omezení prostoru v kosmické lodi je jen jedním z neblahých vlivů. Pro tento průměr totiž stačí ke startu raketa Atlas 5 firmy Lockheed Martin a nemusí se vyvíjet nový nosič! Ovšem nosnost této rakety je „o něco“ menší, takže možná bude zpětně redukována i hmotnost kosmické lodi… Jestli to tak bude pokračovat… Opravdu se Američani vrátí na Měsíc?
Nová jména americké kosmonautiky
Celý „systém systémů“, zaměřených na realizaci pilotovaných letů na Měsíc označuje NASA jako projekt Constellation (česky souhvězdí). 28. února 2006 byla veřejnosti sdělena další jména, která budeme (doufejme) slýchat příští čtvrtstoletí:
Altair: Crew Exploration Vehicle (CEV) – pilotovaná výzkumná kosmická loď.
Ares I: Crew Launch Vehicle (CLV) – nosná raketa pro posádku
Ares V: Cargo Launch Vehicle (CaLV) – nosná raketa pro náklad
Artemis: Lunar Surface Ascent Module (LSAM) – lunární modul.
Zásady nového programu
• CEV bude k dispozici od roku 2011 – nejméně do roku 2016 ve verzi pro obsluhu ISS. Bude navrhována především pro lety na Měsíc a Mars a modifikována pro ISS
• Doprava lidí bude oddělena od dopravy těžkého nákladu
• Konstrukce musí být rozšiřitelná z měsíčních expedic k pilotovaným výpravám na Mars
• Technika musí zajistit přistání kdekoliv na Měsíci a musí podporovat trvalou přítomnost lidí na Měsíci (od roku 2022). Nebudou zapotřebí montážní výstupy do kosmu.
• CEV bude navržena:
1. pro maximálně 6 osob při letech k orbitální stanici ISS
2. pro maximálně 4 osob při výpravách na Měsíc
3. pro maximálně 6 osob při expedicích na Mars
• Návratové těleso CEV bude mít pro všechny mise stejný tvar a rozměry
• K jedné pilotované výpravě na Měsíc nesmí být třeba více než čtyř startů ze Země
• hlavním cílem je první novodobé přistání lidí na Měsíci v roce 2018 (nejpozději 2020)
Apollo versus Altair s Artemis – hlavní rozdíly
Sestava: Loď Apollo měla tři moduly a celkovou odletovou hmotnost 45 tun. Altair má rovněž tři moduly a odletovou hmotnost asi 65 tun
Posádka: Apollo nesla tři kosmonauty, z toho dva přistávali na Měsíci. V Altairu přistanou všichni čtyři kosmonauti
Velikost: Čtyřmístná pilotní sekce lodi Altair má mít průměr 5 metrů proti 3,9 m trojmístného modulu Apolla. Je tak výrazně větší a obytný prostor pro kosmonauty je přes 12 m3. Díky použití nových materiálů bude však konstrukce jen o 15% těžší
Start: Celá loď Apollo byla na cestu k Měsíci vynesena naráz raketou Saturn 5, nyní má loď být sestavena až na dráze.
Přistání na Měsíci: Altair ponese víc pohonných látek než Apollo, takže může přistát kdekoliv na Měsíci, kdežto Apollo jen poblíž rovníku
Doba pobytu na Měsíci: Apollo maximálně 3 dny, Altair minimálně 7 dní.
Počítače Altairu jsou mnohem výkonnější než u Apolla, proto může pilotní a servisní modul zůstat na lunární oběžné dráze, řízený jen autopilotem.
Přistání na Zemi: Apollo mohlo přistát pouze na vodě, kdežto Altair bude přistávat přednostně na pevnině.
Okřídlená loď
Tým kolem Lockheed Martin již počátkem května 2005 předvedl podobu lodi, která může být vyslána stejně dobře na Měsíc jako na Mars. Proti očekávání nešlo o kabinu, ale o kosmický letoun s krátkými křídly. „Dali jsme přednost vztlakovému tělesu před kabinou z několika důvodů,“ konstatoval mluvčí týmu McKenzie. „První z nich je ten, že loď může při přistávání manévrovat. V neposlední řadě je důležité, že hodnoty přetížení při přistávání jsou nižší. Musíme předpokládat, že posádka bude mít za sebou dlouhodobý pobyt ve stavu beztíže a velké přetížení v závěru výpravy by představovalo další stres navíc.“
posádka: 6 osob
sestava: velitelský, obytný a pohonný modul
celková délka: 21 m
celková hmotnost: 40 t
opakovaně použitelný: pouze velitelský modul
start: zvlášt velitelský modul (letoun)
Velmi zajímavý návrh se však nesetkal s pozitivním ohlasem NASA a proto byl (víceméně v tichosti) koncernem přepracován. Nová varianta se značně podobá koncepci ruského Sojuzu…
