Projekt Mezinárodní kosmické stanice ISS vznikl po sloučení samostatných projektů USA a Ruska. Trnitá cesta k jeho uskutečnění však byla dlážděna mnoha prohrami a neúspěchy. Jak to s projektem dnes nakonec dopadá?
Neuskutečněný sen
V dubnu 2006 vynáší americký raketoplán Atlantis na oběžnou dráhu rozměrnou centrifugu CAM. Díky ní se Mezinárodní kosmické stanice ISS stává plnohodnotným vědeckým pracovištěm, které nemusí posílat vzorky na Zemi. Stanice je tímto okamžikem dokončena a začíná její plné využívání. Sedmičlenná posádka ISS se šťastně objímá, na Zemi buchají zátky šampaňského. Desítky miliard dolarů investovaných do projektu se nyní mohou začít plně zhodnocovat.
Takhle to ovšem mělo podle plánů vypadat. Bohužel ale jde jen o okamžiky, které nikdy nenastaly. A asi ani nenastanou!
Ambiciózní americký projekt
Projekt ISS vznikl v září 1993, kdy došlo ke sloučení zamýšlené americké stanice Freedom („Svoboda“) a ruské Mir-2. Freedom byl vyhlášený v roce 1984 tehdejším prezidentem Ronaldem Reaganem a šlo skutečně o ambiciózní projekt.
S rozměrnou mnohasettunovou stanicí měla Amerika velké plány: dva moduly laboratorní, dva obytné a jeden zásobovací měly poskytnout nový domov trvalé šestičlenné posádce. Vůbec se nepočítalo s nějakou záchrannou lodí, protože dle tehdejších předpokladů měl být u stanice téměř neustále připojen raketoplán – starty ke stanici se měly uskutečňovat cca každých šest týdnů! Tím by byla pravidelně zásobována a navíc by na palubě raketoplánu dle potřeby operativně přilétali ke krátkodobým návštěvám opraváři či vědečtí pracovníci.
Prezidentský „nůž na krk“
Jenomže pak přišel leden 1986, zkáza startujícího raketoplánu Challenger a studená sprcha pro celou americkou kosmonautiku. To byl zároveň začátek velkých změn i pro stanici Freedom. Její podoba se začala průběžně měnit a bezpečnost posádky dostala nejvyšší prioritu. Proto došlo ke zkrácení modulů, aby kosmonauti mohli v případě potřeby bleskurychle přejít do dalšího modulu, a k doplnění stanice o záchranný člun.
Ale toto dlouhodobé „tápání“ a časté změny zadání znamenaly, že se program prakticky nehnul z místa. V roce 1992, po osmi letech „rozjížděcích“ prací a změn koncepce, bylo možné konstatovat, že projekt Freedom si vyžádal devět miliard dolarů, aniž by byla vyrobená jediná součástka velkolepé stanice!
Prezident Bill Clinton dal tehdy NASA nůž na krk. Buď se stanice rychle dostane do rozumných relací (časových, technologických, finančních…) nebo vůbec nebude. A hned nabídl (krátce po pádu železné opony) zajímavou alternativu: „Zkusme zvážit spolupráci s Ruskem“.
Když dojdou peníze…
Ruská cesta k ISS byla naproti tomu jednodušší, byla jen lemována nedostatkem finančních prostředků. Podle původních záměrů z druhé poloviny 80. let měla být ve vesmíru, během několika startů superrakety Eněrgija, postavena stanice Mir-2. Nejvelkolepější projekt počítal s kvartetem stotunových modulů a nespočtem menších. Stálou posádku stanice mělo tvořit dvanáct až dvacet kosmonautů. Cílem velikášského projektu mělo být mj. i zastínění chystané americké stanice…
S tím, jak se krátily finance na sovětskou a později ruskou kosmonautiku (uvádí se, že mezi lety 1989 a 1994 došlo k poklesu rozpočtu na pouhou desetinu!), měnila se podoba stanice Mir-2. Snižoval se počet modulů i členů posádky, oddaloval se termín startu…
Ve finále pak měl být druhý Mir kopií prvního, který začal kroužit na oběžné dráze v únoru 1986 (měl pracovat šest let, nakonec fungoval až do roku 2001). Ale škrtů stále přibývalo, a tak nakonec začalo Rusko přemýšlet o stanici Mir-1.5. Podle tohoto záměru mělo dojít k pouhé výměně základního bloku Miru, vědecké moduly by zůstaly původní…
Není proto divu, že americká nabídka Rusku přišla jako na zavolanou. Obě země opět mohly začít plánovat velkolepý projekt, spoléhaje se přitom jedna na druhou. Rusko na americké peníze, NASA na ruskou zkušenost.
Smělé plány…
První plány počítaly s premiérovým startem pro ISS v dubnu 1997 a s dokončením stanice během pěti let. Výsledkem snahy měl být rozměrný komplex, jehož základní částí by byl 108,5 metrů dlouhý příhradový nosník. Ten měl především sloužit jako prostor pro osm slunečních baterií. Každý panel baterií má délku 34 metrů, šířku 12 metrů a skládá se ze 33 000 článků, které jsou do palubní sítě stanice schopny dodávat 30 kW při plném osvětlení. Je zajímavé, že každý panel je do vesmíru dopravován „stočený“ v jakési roli a až na oběžné dráze jej kosmonauti rozvinou.
Uprostřed příhradového nosníku se měly nacházet všechny hermetizované, tedy kosmonauty obyvatelné moduly. Jejich svazek měl být dlouhý skoro 90 metrů, přičemž by byl kolmý na příhradový nosník, takže celá základní kostra stanice měla mít podobu jakéhosi velkého „T“. Laboratoří zde mělo být šest (po jedné z USA, Evropy a Japonska, zbývající tři mělo dodat Rusko), dále se počítalo se třemi obytnými a skladovacími moduly a několika moduly menšími (spojovací prvky, přechodové komory pro práci v otevřeném prostoru apod.). Celkový vnitřní objem stanice měl mít úctyhodných 1200 metrů krychlových (jako slušný byt). Sice z větší části zaskládaný přístrojovým vybavením, ale na druhé straně i tak mělo jít o absolutní rekord v prostornosti stanice.
Vypočítaví Rusové
Posádka ISS měla být v průběhu budování tříčlenná s tím, že později, po připojení příslušných obytných a logistických kapacit, se měla rozšířit na sedm osob. Z toho by byla tři místa americká, tři ruská a o jedno by se dělili ostatní partneři projektu. Ovšem pozor! Rusko počítalo s tím, že si ponechá dvě místa ze své kvóty a třetí bude za úplatu postupovat ostatním partnerům. Jejich přítomnost na stanici by tak mohla být větší, záleželo by jen na jejich solventnosti.
Jen pro úplnost: velikost stanice vyžaduje pro základní údržbu a provoz dva a půl kosmonauta. Tzn. ze sedmičlenné kvóty mělo zůstat ještě 4,5 pracovníka na vědecké pokusy apod. A i tříčlenná posádka v průběhu výstavby měla být dostatečná, byť na vědu a výzkum by mnoho času nezbylo. Nicméně v posledních třech letech byla posádka zredukována na pouhé dva členy (omezení zásobování po zkáze raketoplánu Columbia), kteří museli pracovat až na samé hranici možností. Však si také v červenci 2006 kosmonauti notně oddechli, když se počet členů posádky rozšířil na tři – dokonce se dočkali i volného víkendu…
Všechno je jinak!
Dalo by se říci, že první „oklešťování“ programu ISS začalo krátce poté, co opadla původní ruská i americká euforie. Nicméně v první fázi šlo především o kosmetické úpravy a o slaďování technických aspektů programu.
Později se ale program dostal do vážnějších potíží: náklady na stanici se opět vymkly kontrole a hrozilo, že vyrazí do závratných výšek. Zvláště NASA potřebovala dostat ekonomickou stránku projektu pod kontrolu, takže přistoupila ke škrtům. Začaly se hledat komponenty stanice, které by byly postradatelné, nicméně pro provoz stanice zbytné.
Revize vyvrcholily v únoru 2001 oznámením NASA, že ze svého plánu škrtá obytný modul pro kosmonauty, pohonný modul a především záchranný člun CRV (Crew Rescue Vehicle). To byla dosti nepříjemná rána, protože tak na palubě stanice nezbyly prostory pro život sedmi kosmonautů a bez záchranného člunu CRV budou mezinárodní partneři závislí na ruských lodích Sojuz.
Ve stejné době byl z programu vyškrtnut také spojovací modul Node-3, který se po zrušení výše uvedených součástí stanice stal nepotřebným. Toho se ale obratem chytila Itálie a nabídla jeho výrobu včetně přepracování na skladovací a obytné prostory pro posádku. Sice s menším komfortem než původně zamýšlený americký modul, ale to je zřejmě ta poslední věc, která kosmonauty trápí. Italská nabídka byla přijata.
Zase chybějí peníze
Největších změn na ISS se ale dočkala ruská část, tzv. ruský segment. Rusko dosud vypustilo jen tři moduly: základní Zarja (který ale byl kompletně financován z USA), servisní Zvezda a Pirs coby samostatnou přechodovou komoru pro výstup do otevřeného prostoru.
Ruské plány původně hovořily o trojici dvacetitunových laboratorních modulů, které se postupem času „smrskly“ na dva sedmitunové moduly, odvozené od koncepce osvědčených lodí Sojuz. Nyní Rusko počítá s vypuštěním dvou velkých modulů (v srpnu 2008 a v roce 2010). První z nich (MLM) je už ze 70 procent hotov, peníze na dokončení by se měly získat prodejem místa v něm. Například Evropa za vynesení svého jeřábu ERA spolu s tímto modulem zaplatila 20 milionů eur. (560 milionů Kč).
Financování druhého modulu je ovšem přes optimistická prohlášení představitelů ruské kosmonautiky krajně nejisté. Výrobní závod NPO Chruničev dosud na modul nedostal ani rubl a z optimistických prohlášení se těžko vyrábí…
Havárie Columbie otřásla ISS
1. února 2003 se 15 minut před přistáním rozpadl a následně z větší části v atmosféře shořel raketoplán Columbia, vracející se z úspěšné šestnáctidenní vědecké mise – mimochodem, poslední čistě vědecké mise v programu raketoplánů. Pro příště měly být všechny pokusy a experimenty prováděné výhradně na ISS.
Zkáza Columbie celým programem ISS velmi otřásla. Už jen proto, že NASA se rozhodla urychlit ukončení provozu raketoplánů a dát přednost jiným programům než ISS, jmenovitě pilotovaným letům na Měsíc a na Mars. To jí ostatně v lednu 2004 požehnal prezident George Bush Jr.
Vzhledem k tomu, že bylo rozhodnuto ukončit provoz americké kosmické flotily v roce 2010, bylo jasné, že se nepodaří do vesmíru dostat všechny zamýšlené součásti stanice. Před NASA tak stála těžká volba: které komponenty dostanou příležitost a které zůstanou na zemi…
Který modul poletí?
Velký strach měli hlavně mezinárodní partneři projektu, aby NASA nezrušila právě „jejich“ starty. Jak pro evropský, tak pro japonský kosmický program by to totiž znamenalo obrovskou ránu a těžko by národní vesmírné agentury dokázaly po takovémto krachu prosadit u politiků financování nějakého dalšího velkého programu. A nebezpečí bylo opravdu reálné, protože Spojené státy zvažovaly, že poletí buď jen evropský modul Columbus nebo japonský Kibo!
Nakonec ale zvítězila logika „dodržet mezinárodní závazky, obětovat nepotřebné americké součásti“. Jedinou podstatnou neamerickou částí, která se do jízdního řádu stanice nevešla byla ruská plošina SPP, která měla zajistit pomocí osmi panelů slunečních baterií energii pro ruský segment. Důvod ale byl prozaický, ruská strana nebyla schopna zaručit, že plošinu dodá do stanoveného termínu ukončení provozu raketoplánů. A tak i ruské moduly budou brát energii z již dnes předimenzované americké části.
Ačkoli tak kosmická stanice ISS nedosáhne rozsahu ani významu, s jakým bylo původně počítáno, stále ještě jde o největší a nejvýznamnější vědecký projekt všech dob.
Doprava na kosmickou stanici
K dopravě posádek a nákladů na ISS jsou nebo v dohledné době budou používány:
• Americký kosmický raketoplán (Space Shuttle) – mezi srpnem 2006 a červencem 2010 mají americké kosmické letouny k ISS vzlétnout šestnáct- až osmnáctkrát.
• ATV (Automated Transfer Vehicle) – chystaná evropská nákladní loď, která bude na ISS dopravovat nejen zásoby (podobně jako Progress, ale troj- až čtyřnásobně více při jednom startu), ale bude vždy dlouhodobě zakotvena u stanice Tím rozšíří její vnitřní prostory pro provádění experimentů o svých 50 metrů krychlových (cca objem místnosti 5×4 m).
• HTV (H-2B Transfer Vehicle) – japonská nákladní loď, která ale nebude mít možnost se ke stanici samostatně připojit. Její motory ji přivedou do blízkosti stanice, kde bude následně zachycena pomocí robotického manipulátoru a připojena na některý stykovací uzel. Premiérový start raketou H-2B se chystá na únor 2009.
• Orion (dříve CEV, Crew Exploration Vehicle) – nová americká kosmická loď, která má po roce 2010 nahradit raketoplány. Dvakrát ročně by měla se třemi kosmonauty startovat na ISS, jednou ročně pak letět v automatickém režimu coby „náklaďák“. A to až do roku 2017, kdy chce NASA stanici ISS opustit.
• Progress – ruská automatická bezpilotní zásobovací družice, odvozená konstrukčně od Sojuzu, která čtyřikrát ročně přiváží na ISS zásoby, vodu, palivo, kyslík, náhradní díly, ale třeba i poštu pro kosmonauty.
• Sojuz – spolehlivá ruská kosmická loď, která dopravuje na ISS posádky a která zároveň slouží v půlročních směnách coby záchranný člun na stanici.
Soukromý modul pro ISS?
V roce 1999 oznámily ruská konstrukční kancelář NPO Eněrgija a americká firma Spacehab (mj. dodavatel laboratorních modulů pro použití na palubách raketoplánů), že vyvinou nový komerčně zaměřený modul Enterprise. To měl být první soukromý modul pro ISS, který měl na své palubě nést televizní a multimediální studio a prostor pro privátní vědecké pokusy.
Později toto konsorcium nabídlo modul o objemu 50 metrů krychlových i jako ubytovací prostor pro posádku (po zrušení amerického obytného modulu). Dokonce se jeden čas podařilo získat příslib NASA, že modul vypustí na raketoplánu výměnou za možnost jeho využívání. Nicméně celá iniciativa nakonec, především pro nedostatek financí, vyzněla do ztracena.
Chystané starty
Není to kompletní „jízdní řád“ stanice, ale pouze výběr těch nejdůležitějších a nejzajímavějších misí, které se v příštích letech chystají.
• Příští tři starty raketoplánů (STS-116 v prosinci 2006, STS-117 v únoru a STS-118 v červnu 2007) budou věnovány vypuštění dalších částí příhradového nosníku stanice a slunečních baterií. Nosník má dokončit let raketoplánu STS-119 v červnu 2008.
• V srpnu 2007 bude při letu STS-120 vypuštěn spojovací modul Node-2, k němuž bude o měsíc později (let STS-122) připojena evropská laboratoř Columbus.
• Následující dva starty (STS-123 v listopadu 2007 a STS-124 v únoru 2008) budou věnovány vynesení japonské laboratoře Kibo s podpůrnými částmi. Její budování dokončí ještě posádka letu STS-127 (říjen 2008).
• Mise STS-132 v lednu 2010 s uzlem Node-3 a „pozorovatelnou“ Copula.
• Ze startů nezávislých na raketoplánech se na polovinu roku 2007 chystá k ISS přílet nové evropské zásobovací lodi ATV alias Jules Verne. Starty ATV k ISS by měly následovat každých 18 měsíců.
• V srpnu 2008 má ruská raketa Proton vynést víceúčelový laboratorní modul MLM (Multipurpose Laboratory Module), který ponese i evropskou robotickou ruku ERA (European Robotic Arm).
• Od roku 2009 by měla být posádka stanice ISS šestičlenná. Toho bude dosaženo prodloužením pobytu lodí Sojuz u ní na jeden rok (dnes půl roku).
Co zůstane na zemi?
Nejzajímavější moduly, které se nakonec součástí ISS nestanou:
• Centrifuga CAM (Centrifuge Accommodations Module) – centrifuga, která měla být podle původních záměrů poslední vypuštěnou součástí kosmické stanice.
• Univerzální spojovací modul UDM (Universal Docking Module) – zrušený ruský modul, část jeho úkolů přebere modul MLM.
• Spojovací a skladovací modul DSM (Docking and Stowage Module) – další zrušený velký ruský modul.
• Obytný modul (Habitation Module) – příbytek pro kosmonauty, který byl zrušený v roce 2001 z důvodu úspor.
• Prozatímní kontrolní modul ICM (Interim Control Module) – prozatimní pohonný blok, který chystala NASA k vypuštění pro případ selhání ruského modulu Zvezda. Ten se ale dostal na oběžnou dráhu, takže ICM už není potřeba.
• Pohonný modul (Propulsion Module) – měl nahradit ICM (což mělo být pouze prozatímní řešení). Protože nebyl potřeba ani ICM, nebylo nikdy přikročeno k realizaci pohonného modulu.
• Sluneční elektrárna SPP (Science Power Platform) – ruský energetický modul, který měl letět na americkém raketoplánu, ale který Rusko není schopno dodat před ukončením provozu raketoplánů. Jeden čas se uvažovalo i o zmenšené verzi SSPP (Small SPP), ale ani na tu peníze nebyly.
ISS1, ISS2
Dva návrhy podoby americké kosmické stanice Freedom, která se později transformovala do projektu ISS.
ISS3
Astronaut Piers Sellers se zúčastnil montážní mise STS-112 k ISS v říjnu 2002. Když se na stanici v červenci 2006 vrátil (viz snímek), našel ji prakticky ve stejném stavu. Mezi jeho dvěma návštěvami totiž stanice doznala jen kosmetických úprav, montáž byla z důvodu zkázy Columbie pozastavena…
ISS4
Už čtyři roky se naskýtá kosmonautům přilétajícím k ISS prakticky neměnný pohled. Takto vypadala stanice v červenci 2006.
ISS5
Evropský laboratorní modul Columbus bude k ISS připojený v září 2006, jeho výroba stála 880 milionů eur (24,5 miliardy Kč).
ISS6
Pohled na japonskou část stanice ISS – k jejímu vypuštění bude zapotřebí tří startů raketoplánů.
ISS7, ISS8
Takto by měla ISS vypadat po svém dokončení v roce 2010.
