Americký prezident Donald Trump se ve svém inauguračním projevu slyšet, že již brzy zavlaje vlajka s hvězdy a pruhy na Marsu, kterou tam zapíchnou američtí astronauti. Jeho blízký spolupracovník, majitel společnosti SpaceX Elon Musk mu v publiku nadšeně tleskal, ale mají Trumpova slova šanci proměnit se ze slibů v realitu?.

Překážek, které je třeba překonat, aby pilotovaná cesta k Marsu byla bezpečně uskutečnitelná, je více než dost. A to od technologických výzev, přes ekonomické aspekty až po limity lidského organismu.

Plánování pilotované mise na Mars není jen otázkou technologických možností nebo politických slibů. Jsou prostě věci, které nemůže ovlivnit ani prezident USA. A právě takovou je orbitální dynamika. Ta jasně ukazuje, že slib prezidenta Trumpa vyslat astronauty na Mars by nebylo možné splnit dříve než v roce 2029. Mars a Země se totiž nacházejí ve vzájemně příznivém postavení pouze jednou za 26 měsíců, což znamená, že existují omezená startovní okna, kdy je cesta mezi oběma planetami nejefektivnější.

Pro případné vyslání astronautů na Mars by se během Trumpova prezidentského období nabízela pouze dvě taková okna, a to konec roku 2026 a konec roku 2028. Problém je však v tom, že reálně by nebylo možné stihnout potřebné přípravy ani pro jedno z nich.

Země, která obíhá blíže ke Slunci, dokončí jednu oběžnou dráhu za 365 dní, zatímco Mars, vzdálenější a pomalejší, potřebuje přibližně 687 dní. Tento rozdíl způsobuje, že obě planety se k sobě přibližují a vzdalují v pravidelných intervalech.

Ne všechna tato přiblížení jsou ale vhodná pro kosmické mise, rozhodující je tzv. Hohmannova transferová dráha, která představuje energeticky nejlepší trajektorii mezi oběma planetami.

Hohmannova dráha využívá momentu, kdy je Mars relativně blízko k Zemi, ale zároveň v takové pozici, že při optimálním startu ze Země kosmická loď doletí k Marsu v době, kdy se planeta nachází ve správné části své oběžné dráhy.

Jinými slovy, loď nemíří na místo, kde Mars právě je, ale tam, kde bude v době příletu. Pokud by start proběhl mimo toto období, cesta by vyžadovala mnohem více paliva a mohla by se extrémně prodloužit, což by zcela znemožnilo misi s lidskou posádkou.

V září loňského roku Elon Musk na svou síť X, bývalý Twitter, napsal, že jeho rakety budou připraveny již v roce 2026. Ve svém příspěvku nešetřil vizemi, jako je soběstačné město na čtvrté planetě postavená již za dvacet let.

Letos v březnu pak na X vložil příspěvek, ve kterém oznámil vyslání robota na Mars v příštím roce. „Pokud přistání s robotem půjdou dobře, budeme moci začít s přistáními s lidmi už v roce 2029, i když 2031 je pravděpodobnější,“ napsal Musk.

Již dříve Musk uvedl, že SpaceX chce v roce 2026 vyslat na Mars pět lodí Starship bez posádek.

Jenže poslední testy lodi Starship zatím nevycházejí podle plánů. V březnu SpaceX podnikla již osmý zkušební let Starshipu, ten ale skončil stejně neúspěšně jako předchozí let v lednu. Největší a nejsilnější raketa na světě, měřící 123 metrů, odstartovala z kosmodromu Boca Chica na jihu Texasu u hranic s Mexikem, jenže po několika minutách ale společnost oznámila, že ztratila kontakt s druhým stupněm.

Z osmi testů byl tak zatím zcela úspěšný jen jediný. Tak či onak, za současné situace jiné plavidlo než Starship nemá šanci se k Marsu ani přiblížit.

SpaceX a NASA sice spolupracují, ale jsou na nich patrné odlišné přístupy. NASA preferuje tradiční, pomalejší vývoj, zatímco SpaceX testuje rychlými iteracemi, což je dáno netrpělivostí jejího zakladatele.

SpaceX má sice náskok v těžkých raketách, ale NASA má větší zkušenosti s životní podporou a astronautikou. A zatímco NASA aspoň donedávna plánovala cestu Marsu skrze pomyslnou zastávku na Měsíci, Musk touží rovnou po Marsu.

Vzhledem k jeho dobrým vztahům se současnou administrativou v Bílém domě je možné, že SpaceX bude mít hlavní slovo v americkém kosmickém programu a z NASA se stane jen jakási servisní organizace, i když v poslední době se do vztahu Trump – Musk vklínila řada mračen.

Nelze samozřejmě opomenout samotné astronauty, kteří by takovou průlomovou cestu podnikli. Cesta na Mars kromě jedinečného dobrodružství ukrývá řadu závažných rizik, která vyplývají z extrémních podmínek hlubokého vesmíru.

Mezi hlavní nebezpečí patří kosmické záření, izolace a odloučení, vzdálenost od Země, změny gravitace a nepřátelské uzavřené prostředí.

Právě kosmické záření představuje jedno z nejvýznamnějších rizik pro astronauty během meziplanetárních misí. Mimo ochranný štít Země, tvořený atmosférou a magnetosférou, jsou astronauti vystaveni vysokým úrovním ionizujícího záření, které může mít závažné zdravotní důsledky, zejména v podobě vzniku nádorových onemocnění.Což o to, když lidé letěli na Měsíc, strávili ve vesmíru relativně krátkou dobu, avšak mise k Marsu by trvala téměř dva roky a to už je dlouhá doba.

„Ionizující záření v kosmickém prostoru může poškodit DNA a buněčné struktury, což vede ke zvýšenému riziku rakoviny u astronautů,“ potvrzuje bývalý hlavní vědec pro radiační výzkum v NASA Francis Cucinotta.

Ale nejen to. U astronautů na misi je přesnost, pečlivost a preciznost životně důležitá. Jenže kosmické záření má výrazný potenciál ovlivnit i funkce mozku, což může vést k problémům s kognitivními funkcemi, motorikou a chováním.

Lékař Charles Limoli z Kalifornské univerzity v Irvine, který spolupracuje s NASA na výzkumu radiačních účinků, k tomu poznamenává: „Chronické vystavení kosmickému záření může způsobit neurodegenerativní změny, které ovlivňují paměť a učení.“.

Při extrémně vysokých dávkách záření hrozí také riziko akutního radiačního syndromu, který se projevuje nevolností, únavou a ve vážných případech selháním orgánů. NASA varuje, že „v případě sluneční erupce mohou astronauti obdržet potenciálně smrtelné dávky záření během několika hodin.“ Konstruktéři stínících technologií, které budou mít za úkol záření eliminovat, před sebou mají ještě spoustu práce.

Momentálně technologové zkoumají použití vody nebo plastových materiálů jako štítu proti radiaci a ve hře je i možnosti genetických úprav astronautů.

Pobyt ve stavu beztíže vypadá na první pohled jako zábavná záležitost, ale lidský organismus zvyklý na gravitaci, při něm dostává solidně zabrat. I následný přechod z mikrogravitace během letu k marsovské gravitaci, která je přibližně 38 % té zemské, může způsobit řadu zdravotních problémů.

V prostředí mikrogravitace svaly nepracují stejným způsobem jako na Zemi, což vede k jejich oslabování. Astronauti, kteří tráví dlouhou dobu na oběžné dráze, během prvních několika týdnů ztrácejí až 20 % svalové hmoty.

Kostní hustota se také snižuje, což může způsobit osteoporózu a zlomeniny a kostra přestává být dostatečně stimulována gravitací, což vede k výraznému úbytku vápníku a dalších minerálů z kostí.

Srdce, které je zvyklé pumpovat krev proti zemské gravitaci, se v mikrogravitaci musí přizpůsobit menšímu odporu. To vede k poklesu srdeční kapacity a zhoršenému krevnímu oběhu. Studie ukázaly, že snížení krevního objemu často vede k ortostatické intoleranci (neschopnost stát bez pocitu slabosti) po návratu na Zemi.

Pobyt ve vesmíru mění kvůli nízké gravitaci mozek. Astronauti také rychleji ztrácejí svalovou hmotu a tekutiny, které se vlivem gravitace přesouvají do hlavy. To následně způsobuje problémy se zrakem a další neurologické potíže.

Nepřátelské a uzavřené prostředí kosmické lodi a samotného Marsu představuje pro astronauty další významná rizika. Omezený prostor, recyklovaný vzduch a závislost na systémech podpory života potenciálně zvyšují riziko šíření infekcí a oslabení imunitního systému.

NASA zdůrazňuje, že takové podmínky mohou vést k psychologickým problémům a ovlivnit fyzické i psychické zdraví astronautů.

Studie publikovaná v časopise npj Microgravity uvádí, že vesmírné prostředí může negativně ovlivnit vývoj získané imunity a imunitní reakce. Dále bylo zjištěno, že astronauti vylučují více virových částic ve slinách a moči, což zvyšuje riziko šíření patogenů mezi členy posádky.

Dlouhodobá izolace a omezený prostor jsou živnou půdou pro psychologické problémy, jako jsou úzkost, deprese a poruchy spánku. NASA uvádí, že faktory jako nedostatek soukromí, vysoké a proměnlivé pracovní zatížení a odloučení od blízkých hrozí ovlivnit psychické zdraví a výkon členů posádky.

Prostředí vesmírného letu také mnohdy způsobuje poruchy spánku, což dále zhoršuje kognitivní funkce a celkovou pohodu astronautů.

Astronauti budou muset strávit více než dva roky v omezeném prostoru kosmické lodi a na povrchu Marsu. Tato dlouhodobá izolace může vést k pocitům osamělosti a sociální deprivace. „Odloučení od rodiny a přátel může vést k pocitům osamělosti a izolace, což může negativně ovlivnit psychickou pohodu astronautů,“ přibližuje psychiatr Nick Kanas z Kalifornské univerzity v San Franciscu.

Samozřejmě, že lze ze Zemí komunikovat na dálku, ale vzdálenost mezi Zemí a Marsem způsobuje zpoždění v komunikaci až 20 minut jedním směrem, což znemožňuje okamžitou interakci s pozemním týmem. Tato prodleva může zvýšit stres a pocit izolace.

Jak vidno, příprava tak náročné mise jako je pilotovaný let k Marsu, není jen v gesci inženýrů, technologů či ekonomů, ale i lékařů, psychologů a mnoha dalších profesí. A byť řada kroků k první pilotované meziplanetární misi se už uskutečnila, mnohé výzvy a překážky stále zůstávají nevyřešené.

Ozývají se i hlasy, že podobné mise jsou zbytečné a jsou jen hazardováním s lidskými životy, protože pro výzkum jiných planet s nepřátelským prostředím se mnohem více hodí robotické rovery a drony. Ale pokud se lidstvo nakonec odhodlá tuto cestu uskutečnit, lze předpokládat, že to nebude dříve než v druhé polovině příštího desetiletí.