Je to již více než 50 let, kdy stroj sestrojený člověkem poprvé ochutnal vesmírné prostory. Tato epocha byla vskutku strhující. Nejrůznější sondy zkoumaly nejen planety a měsíce, ale pronikly až k hranicím naší sluneční soustavy.
Do vesmíru se dostal i sám člověk a zanechal své stopy i na nejbližším vesmírném sousedovi Země – Měsíci. Následující půlstoletí vesmírného výzkumu slibuje ještě zajímavější zážitky. Jak tato éra bude vypadat?
Dnes už se v kosmickém výzkumu méně soutěží a více spolupracuje. Vesmírné projekty jsou nesmírně ambiciózní, takže bez kooperace by to v současnosti už nešlo. Člověk se chce vrátit na Měsíc, chystá se i na svůj první meziplanetární let směrem k Marsu. Jak tyto a jiné projekty budou vypadat konkrétně?
Loď pro cestu na Měsíc
Kdy: 2020
Palivo: kapalný metan, kyslík, vodík a dusík
Nosnost lodi: 125 tun
Délka mise: 8 dní
Základna na Měsíci bude od Země vzdálená jen tři dny letu. Při této misi budou využity i zkušenosti z programu Apollo. Nová pilotovaná kosmická loď bude mít podobný tvar jako kabina z projektu Apollo, bude však prostornější a umožní tak dopravit najednou na povrch Měsíce čtyři kosmonauty. Jako palivo bude použit kapalný metan.
Kosmickou loď, která zamíří k našemu nejbližšímu vesmírnému sousedovi, vynese do vesmíru raketa Ares V, která bude odvozená z urychlovacího stupně raketoplánu na tuhou pohonnou látku. Zároveň bude doplněná dalším stupněm s kapalným kyslíkem a dusíkem. Vedle toho je v plánech NASA další, těžší nosič. I ten bude využívat kapalný vodík a kyslík. Na oběžnou dráhu by měl vynést až 125 tun nákladu, mezi kterým budou i potřebné prvky, ze kterých postupně vyrostou první měsíční základny.
A nyní si přibližme, jak bude celý let vypadat. Těžký nosič na orbitu vynese měsíční přistávací modul a urychlovací stupeň pro navedení k Měsíci. Posádka odstartuje později na palubě kosmické lodi samostatnou raketou o nižší nosnosti. Na oběžné dráze se pilotovaná loď a měsíční modul spojí a urychlovací stupeň obě části vyšle k Měsíci.
Po třech dnech loď vstoupí na měsíční oběžnou dráhu. Kompletní posádka přestoupí do lunárního modulu, zatímco mateřská loď bude na měsíční orbitě čekat na jejich návrat. Při návratu posádka odstartuje z povrchu Měsíce v horním stupni měsíčního modulu. Na měsíční orbitě se spojí s kroužící mateřskou lodí a cesta zpět k Zemi může být odstartována. Krátce před vstupem do atmosféry bude odhozena nepotřebná servisní sekce, po průletu atmosférou bude odhozen tepelný štít a loď přistane na padácích na pevnině.
Usadí se člověk na Měsíci?
Kdy: 2025
Název základny:ATHLETE
Rozměry základny:7,5 metru
Umístění základny: měsíční pól
Měsíc nemá žádnou atmosféru, je vyprahlý, teploty zde dosahují extrémních hodnot. Na jeho povrch dopadá smrtonosné kosmické záření. Přesto již existují plány NASA na jeho osídlení. Kosmická základna by se na Měsíci měla objevit po roce 2025. Mimo jiné je navržena i mobilní základna. Ta vznikne pod rukama inženýrů v Jet Propulsion Laboratory v kalifornské Pasadeně. Zařízení nese název ATHLETE (All Terrain Hex-Legged Terrestrial Expolorer), široké je sedm a půl metru a je vybaveno šesti mechanickými nohami, které umožňují jeho přesun.
V plánech jsou samozřejmě i stacionární základny. Ty mohou být prostornější, takže by mohly hostit více výzkumníků. Na rozdíl od programu Apollo se na Měsíc dostane celá posádka. Automatizovaná mateřská loď bude na orbitě Měsíce operovat bez přítomnosti lidí. Kosmonauti stráví na Měsíci půl roku, poté je vystřídá další skupina. „Lunární základny jsou částí celkového plánu, jak rozšířit lidský druh po celé sluneční soustavě,“ konstatuje Wendell Mendell, šéf Úřadu pro měsíční a planetární průzkum v Johnsonově vesmírném centru.
Důležitý bude i výběr místa, kde bude základna stát. Kosmonauti, kteří se účastnili programu Apollo, přistávali poblíž měsíčního rovníku. Zde ovšem teploty mohou dosáhnout až 130 stupňů Celsia. V současnosti ovšem NASA spíše pošilhává po měsíčních pólech. Zde jsou teploty okolo minus čtyřiceti stupňů. Nad některými místy okolo jižního pólu slunce nezapadá, což je neocenitelná výhoda ve chvíli, kdy se jako energetický zdroj pro základnu použijí solární články.
Ochrana kosmonautů
Prostředí na měsíčním není pozemskému životu nijak přátelsky nakloněno. Výzkumníci z NASA mají před sebou náročný úkol, jak vyvinout důkladné ochranné prostředky. Je nutné připravit obleky, zařízení i dopravní prostředky, které musí spolehlivě fungovat v náročných podmínkách a které neohrozí zdraví a životy kosmonautů.
Ve vzdálenější budoucnosti se pro stavbu měsíčních základen mohou použít suroviny, které se nacházejí přímo na Měsíci. Například z oxidů obsažených v měsíčním prachu lze vytvořit dýchatelný kyslík, z titanu vytěženého na Měsíci by šlo postavit přistávací plochy pro kosmické lodě. Ale pozor, tyto a podobné sloučeniny mohou při nesprávném zpracování vytvořit žíravé kyseliny, které by obyvatele základen mohly ohrozit.
NASA již uzavřela smlouvy s některými americkými společnostmi, které mají za úkol vyrobit 16 tun simulovaného měsíčního materiálu. Na něm proběhnou nejrůznější testy, které budou zaměřeny především na bezpečnost. Jeho složení je tajné, ale podle zpráv, které pronikly na veřejnost, obsahuje částečky ze škvárového lomu v Arizoně, které se jinak používají jako podloží pro dálnice.
Nejtěžší bude mise na Mars
Kdy: 2031
Náklady: 450 miliard dolarů
Raketa: ARES V
Délka mise: 28 měsíců
Již nyní je jisté, že pilotovaný let k Marsu bude nejnáročnějším projektem, do kterého se lidstvo pustilo. Snad i proto stále ještě není stanoven přesný termín mise k Marsu. V roce 2004 sice americký prezident George W. Bush vyhlásil, že USA dobudou Mars, ale je otázkou, zda termín krátce po roce 2030 je skutečně reálný.
Odhady hovoří o tom, že mise na Mars bude stát 450 miliard dolarů (až osm bilionů korun), což se rovná osmi ročním rozpočtům České republiky. Kosmickou loď na oběžnou dráhu kolem Země dopraví tři nebo čtyři rakety Ares V. Ty teprve Američané vyvíjejí a poprvé by měly být použity při návratu člověka na Měsíc. Novinkou bude i palivo, kde budou hrát hlavní úlohu zkapalnělé plyny. Pokud by vše úspěšně pokračovalo, lidská posádka by na první základně na jiné planetě strávila 16 měsíců, než by se vrátila domů. Samotný let má trvat šest až sedm měsíců.
„Kyvadlová doprava, která by nepřetržitě fungovala mezi Marsem a Zemí, by znamenala ohromné ušetření energie,“ říká jedna z legend vesmírného výzkumu, druhý muž na Měsíci Edwin Aldrin. Tak daleko sice ještě nejsme, ale třeba je to jen otázka času.
Lze Mars kolonizovat trvale? Podle jedné studie, na které se podílela i NASA, je možné pomocí vesmírných zrcadel vytvořit na Marsu vhodné podmínky, tak jak je vyžaduje pozemský život. Zrcadla by odrážela sluneční světlo, ze kterého by kosmonauti na povrchu Marsu získávali potřebnou energii. Někteří experti nicméně podotýkají, že umístění zrcadel na orbitu by mohlo být velmi složité. Tvrdým podmínkám budou vystaveni kosmonauti, kteří přistanou na Marsu. Místní atmosféra je řídká a je složena z oxidu uhličitého a dusíku, tudíž je naprosto nedýchatelná. Výzkumníkům na povrchu Marsu hrozí i nebezpečí ze strany ultrafialového záření.
Když americký astronom Perciaval Lowell na přelomu 19. a 20. století zkoumal Mars, došel k přesvědčení, že rudá planeta je protkána rozsáhlým kanálovým systémem. Kdoví, jednou jej tam naši potomci skutečně vytvoří….
5 vesmírných strojů, o kterých v budoucnosti uslyšíme
New Horizons zamíří k Plutu
New Horizons je americká planetární sonda, určená k průzkumu trpasličí planety Pluto, jejích měsíců a dosud neurčených transneptunických těles. Jedná se o první expedici v rámci nového programu NASA New Frontiers. Ke své misi sonda odstartovala v roce 2006, k Plutu by měla dorazit v roce 2015. V průběhu přeletu mezi Jupiterem a Plutem bude většina systémů sondy a veškeré vědecké přístroje uspány a jen jednou ročně zkontrolovány. Sledování Pluta začne pět měsíců před největším přiblížení a bude pokračovat až jeden měsíc po něm. Dálkové snímkování pořídí celkovou mapu Pluta a Charona s rozlišením 40 km. Poté sonda zamíří ke Kuiperovu pásmu.
Teleskop James Webb ukáže zrození Vesmíru
Hubbleův vesmírný teleskop pomalu dosluhuje a je potřeba jej nahradit něčím novým. Jeho nástupcem bude nový dalekohled, pojmenovaný podle bývalého ředitele NASA Jamese Webba. Tento teleskop do kosmu vynese v roce 2013 evropská raketa Ariane. Jeho životnost je naplánována na 10 let. Náklady na jeho sestrojení se vyšplhaly ke stům miliard korun. Jak ale prohlásil ředitel Goddardova centra pro kosmické lety Eduard Weiler: „Nepochybně potřebujeme mnoho větších dalekohledů. Časem se náklady vrátí, protože uvidíme zrození vesmíru.“
Kepler má hledat planety
I družice Kepler bude pátrat po okolním vesmíru. Její úkol má spočívat především ve vyhledávání vzdálených planetárních vesmírů. Kepler bude sledovat vybrané hvězdy a hledat periodicky se opakující poklesy jejích jasnosti. Planety při oběhu kolem hvězdy čas od času z našeho pohledu přejdou přes hvězdu a tím dojde k poklesu její jasnosti. Vědci si od projektu slibují nalezení nejméně padesáti nových planet, které by byly svou velikostí srovnatelné se Zemí.
LRO proslídí Měsíc
Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) je sonda, kterou USA plánují vyslat na oběžnou dráhu kolem Měsíce. Její start se chystá na letošní říjen. LRO bude mapovat povrch Měsíce a hledat vhodná místa pro přistání lidské posádky. Kromě toho bude zkoumat vesmírnou radiaci na měsíční orbitě a mapovat potenciální zásoby lunárního ledu.
Phoenix už hledá život
Sonda Phoenix už o sobě dala vědět velmi výrazným způsobem. 25. května tohoto roku totiž úspěšně přistála v polárních oblastech Marsu. Sonda má na Marsu hledat vodu a pátrat po možném mikroskopickém životě. Sonda Phoenix je společným dítětem univerzit z USA, Kanady, Švýcarska a Německa, NASA, Kanadské kosmické agentury a leteckého průmyslu. V době uzávěrky tohoto čísla sonda už odebrala několik vzorků z povrchu Marsu a na jednom z nich se objevila bílá krusta. Zatím není jasné, zda se jedná o led nebo o sůl z odpařené vody.
První projekt pro cestu na Měsíc
Program Apollo (1961–1972) vešel do historie dnem 20. července roku 1969. V ten den se lidská noha dotkla poprvé povrchu jiného tělesa než Země. Prvním člověkem, který vstoupil na měsíční povrch, byl letec Neil Armstrong (*1930), následován Edwinem Aldrinem (*1930). Po nich získalo možnost měsíční procházky dalších deset lidí.
Po splnění Kennedyho úkolu dopravit člověka na Měsíc podpora pro americký kosmický program ochabla. I když byly plánovány ještě tři další lety, program byl ukončen v prosinci 1972 letem Apolla 17. Jednou z příčin předčasného ukončení programu byly i rozpočtové škrty vyvolané válkou ve Vietnamu. Zbylé rakety Saturn a kosmické lodi Apollo byly po využity v projektech Skylab a Sojuz-Apollo.
Program Apollo si vyžádal i tři lidské životy. Dne 27. ledna 1967 se tříčlenná posádka připravovala na start uvnitř kabiny, nacházející se na vrcholu rakety Saturn 1B vztyčené na startovní rampě LC 34 na Kennedyho mysu. V důsledku závady na kabelech v kabině přeskočila jiskra, která v atmosféře tvořené čistým kyslíkem způsobila požár, při němž všichni tři astronauti zahynuli.
Projekt letu k Marsu je starý už 52 let
Konstruktér německých válečných a amerických vesmírných raket Wernher von Braun také snil o cestě člověka na Mars. V roce 1956 představil několik bodů, jak by taková cesta měla vypadat:
* dvanáctičlenná posádka
* dvě kosmické lodi smontované na oběžné dráze Země
* jedna loď je pilotovaná, druhá nákladní a na její palubě je i přistávací modul
* obě lodi letí současně
* projekt nepředpokládal žádný předběžný průzkum pomocí automatů
* pro přistání byla preferována místa v okolí rovníku, protože je tam nejtepleji
* devět kosmonautů vstoupí na Mars, zbylí tři krouží po oběžné dráze Marsu
* jako základna poslouží přetlakový stan o průměru 6 metrů
* mise bude trvat rok
I Evropa chce na Mars
Původní časový plán programu Aurora Evropské kosmické agentury z roku 2001 předpokládal následující sérii misí:
* 2007 – kapsle testující vstup do zemské atmosféry
* 2011 – ExoMars: komplexní mise obsahující rover, určený k průzkumu Marsu a hledání stop života
* 2014 – testovací mise demonstrující technologie potřebné k pilotovaným letům
* 2016 – Mars Sample Return: komplex sond k dopravě vzorku marťanské půdy na Zemi (společně s NASA)
* 2018 – testovací mise demonstrující aerobraking, iontový pohon a měkké přistání (původně zamýšleno jako malá mise pro rok 2010)
* 2024 – pilotovaný let k Měsíci
* 2026 – automatický let k Marsu
* 2030/2033 – rozdělená mise pilotovaného letu k Marsu
Na ministerské konferenci ESA v prosinci 2005 v Berlíně bylo schváleno financování pouze projektu ExoMars. Redukovaný plán misí v rámci projektu Aurora byl v roce 2007 následující:
* 2013–2014 – ExoMars
* 2016–2018 – NEXT: další mise demonstrující technologie nutné k misi Mars Sample Return
* 2020–??? – Mars Sample Return
Plány NASA pro příštích 50 let:
2020 – návrat člověka na Měsíc*
2028 – start kosmické lodě, která ponese technické vybavení k Marsu
2031 – přistání lidí na Marsu
2040 – pilotovaný let k Venuši, ovšem bez přistání na jejím povrchu
2060 – pilotované lety k některým Saturnovým a Jupiterovým měsícům. V okruhu zájmu vědců jsou především Titan, Europa, Enceladus a ještě Neptunův měsíc Triton, který pravděpodobně nepochází ze sluneční soustavy, ale planeta jej zachytila do své gravitační sítě mnohem později.
*Vyslání své posádky k Měsíci ohlásilo i Rusko a Čína. Před dvěma lety se k nim přidala i Nigérie, ale její vyhlášení je třeba brát s rezervou.
