Tomuto názoru odpovídá rozhodnutí vlády George Bushe mladšího, která v příštím rozpočtu přidala půl miliardy dolarů na výzkum Marsu pomocí automatů. Už v roce 1989 prohlásil prezident George Bush starší, že by rád viděl lidi na této planetě v roce 2019 - u příležitosti padesátého výročí přistání Američanů na Měsíci. Jeho opatrný nástupce Bill Clinton později z této představy vycouval. Nyní se k tomu USA vracejí.
Strategie dosud nejasná
Třebaže už nejméně čtvrt století pracují odborníci na mnoha úkolech spjatých s budoucím vysláním lidí na Mars, spoustu prací je třeba dodělat a mnoho zásadních rozhodnutí učinit.
|
Co se musí vyřešit, než vznikne planetolet |
|
1. Zvolení strategie - doba letu a doba pobytu na Marsu, jeden či dva planetolety současně. 2. Výběr nejvhodnějšího raketového pohonu - na něm budou záležet další rozhodnutí. 3. Zabezpečení expedice zásobami - vyslání nákladů k Marsu dopředu anebo všechny zásoby a náhradní díly na palubě anebo výroba části potravin na palubě. 4. Zajištění proti beztíži - umělá gravitace na palubě anebo beztíže s kombinací léků a cvičení. 5. Rozhodnutí o počtu a složení členů posádky, muži-ženy, jejich profese a státní příslušnost. |
Před několika lety se mezi plánovači NASA prosadila tato strategie: půlroční let, půldruhého roku pobytu lidí na Marsu a půlroční zpáteční cesta. Ovšem až budou šéfové NASA rozhodovat definitivně, mohou se shodnout na jiném scénáři.
Někteří odborníci prosazují, aby se k planetám nevydávala jednotlivá plavidla, nýbrž vždy nejméně dvě najednou. Kdyby jedna loď havarovala, mohla posádka dostat pomoc od druhé, případně na ní i přesednout. To by samozřejmě všechny expedice značně zdražovalo, na druhé straně by zvýšilo pocit bezpečí členů posádek.
Stále víc plánovačů se přiklání k představě, že před startem prvních lidí k Marsu tam vyšlou nákladní lodě se zásobami potravin, vody, paliva, náhradními díly, rovněž tak s moduly pro stavbu příbytků na povrchu, auta, letadla a ostatní nezbytný materiál. Tyto zásobárny by kroužily okolo cílové planety, kde by je kosmonauti postupně pochytali.
|
Planeta Mars |
|
Mars je po Merkuru, Venuši a Zemi čtvrtou planetou od Slunce. Jeho pustý povrch pokrývá načervenalý prach, který se během častých bouří zvedá a letí rychlostí až 300 km/h. Má velmi řídkou atmosféru tvořenou většinou oxidem uhličitým, teplota na povrchu kolísá od plus 30 do minus 40 stupňů, na pólech klesá až na 112 stupňů mrazu. Bez skafandru člověk do terénu nemůže vyjít. Povrch je velmi zbrázděný. Hory se tyčí až do výšky 25 km a také tam jsou obrovská koryta, možná dávných řek, anebo to jsou pozůstatky geologických zlomů. Vědci se nemohou shodnout na tom, jestli póly pokrývá klasický led a jestli jsou v podzemí jezera plná vody, případně zda je půda nasáklá vodou. Kdyby tam byla voda, lidé by ji mohli využívat pro své potřeby i k výrobě pohonných hmot. Rovněž tak dosud není jasné, jestli na této planetě neexistovaly v minulosti nějaké drobné formy života, případně jestli na některých místech nepřežívají dodnes. |
Vysazení bude probíhat podle stejného scénáře, jaký známe z Měsíce. Planetolet se šesti lidmi začne kroužit okolo Marsu. Až posádka upřesní místo přistání, vypraví se tam čtyřčlenný tým ve výsadkovém modulu; jeho horní část poslouží k opětovnému startu. Jestliže mají lidé zůstat na povrchu pouze několik týdnů, stane se jejich dočasným příbytkem člun, v němž přiletěli.
Kdyby platila strategie několikaměsíčního pobytu, přitáhnou tam z oběžné dráhy zvláštní moduly, ze kterých smontují polopermanentní stanici. A potom se začnou ve službě na marsovské stanici a na obíhajícím planetoletu střídat - záleží na tom, kolik budou mít k dispozici výsadkových člunů.
Zatímco na Měsíci je přitažlivost šestkrát menší než na Zemi, na Marsu je třetinová. I když to člověku usnadní v těžkém skafandru pohyb, přesto se v členitém terénu fyzicky vyčerpá.
Po ukončení činnosti na povrchu odletí kosmonauti zpátky na planetolet, odhodí horní části výsadkových modulů a zamíří k Zemi.
Není vyloučeno, že cestu na Mars obohatí průlet okolo Venuše. To by bylo výhodné. Jednak by stroj využil její gravitace k urychlení svého letu. A jednak by si posádka jejím pozorováním zpestřila poněkud nudné dny.
Rovněž je možné, že před startem k první planetě se lidé vrátí na Měsíc a postaví tam první polopermanentní základnu. Na této stanici by se potom testovaly jak posádky, tak stroje a systémy pro Mars.
Stále klasické motory?
Cesta ze Země na Mars pomocí klasických raketových motorů potrvá 185-259 dnů, záleží na vybrané dráze. To je poměrně dlouhá doba. Proto vědci uvažují o vytvoření pohonného systému účinnějšího.
|
Co vás možná nenapadlo |
|
Proč starty pouze v určitých termínech? Pro přelety na trase Země-Mars a zpátky se otevírají tato startovací okna každých 26 měsíců. Také ostatní planety a další tělesa sluneční soustavy mají své termíny. Proč tolik důrazu na umělou inteligenci? Rádiový paprsek totiž tuto vzdálenost překoná až za 12 minut, takže odpověď lze čekat za čtvrt hodiny. Proto musí všechny stroje, které v téhle dálavě pracují, řídit umělá inteligence, aby si vystačily samy. Rovněž tak lidé, kteří se tam dostanou, se musí spoléhat víc na sebe, než na rady ze Země. Automaty určené k hlubšímu průzkumu vzdálených nebeských těles se bez vysokého stupně umělé inteligence neobejdou. Kolik zásob s sebou? Dnešní systémy regenerace umožňují zpracovávat použitou vodu, moč a páru na čistou vodu z 85 %. Plavidlo bude mít zřejmě skleníky, ve kterých se posádka naučí pěstovat část zeleniny, ovoce a brambor. Všechny ostatní zásoby poveze s sebou - ovšem pokud část z nich nedopraví včas nákladní lodi na oběžnou dráhu Marsu. V každém případě budou ve skladištích planetoletu tuny potravin a vody. |
Nedávno se raketoví konstruktéři na konferenci v Houstonu vrátili k myšlence atomového pohonu. Tyto motory vyvíjeli v šedesátých letech jak Američané, tak Sověti, ale neviděli jejich perspektivu, zakonzervovali je. Na nové úrovni techniky by možná byly jaderné motory východiskem z nouze - k dosažení Marsu by stačily tři měsíce.
Ovšem kvůli radioaktivním zplodinám z jejich trysek by se mohly používat až 700 km nad povrchem Země i Marsu. A to by vyvolalo další komplikace. Po smontování planetoletu ve výšce okolo 300 km, kde nehrozí záření z vesmíru, by se musel vytáhnout na zmíněnou vysokou startovací dráhu. Rovněž by kroužil 700 km nad Marsem a k dopravě na povrch by byly zapotřebí výsadkové čluny s výkonnějšími motory.
Zatím NASA návrat k jaderným raketám neplánuje. Spíš se zdá, že první výpravy se spokojí s klasickým pohonem.
Nová architektura planetoletů?
Žádný čerstvý projekt planetoletu pro start v roce 2019 neexistuje. Pouze série starých plánů, které se opírají o techniku a vědecké znalosti své doby.
Odborníci se shodují na tom, že jim na nový projekt, postavení a zalétání prototypu, případně i smontování operačních strojů postačí osm až deset let. Do konkrétní stavby se tedy mohou konstruktéři a vědci pustit okolo roku 2010.
Ovšem do té doby technika opět značně pokročí. Předpokládá se, že konstruktéři využijí nejnovější poznatky nanotechniky. Tato miniaturizace strojů má například snížit váhu dnešních špionážních družic ze 17 tun dvacetkrát - proto se nyní vymýšlí jejich úplně nová architektura. Není vyloučeno, že se začnou používat i nafukovací kosmické objekty, jejichž stěny nakonec zpevní speciální postřiky, a takzvané chytré materiály, které mění své tvary podle potřeby - na tom všem se nyní pracuje. Je přirozené, že se dál zvýší miniaturizace a spolehlivost elektroniky, hodně se čeká i od umělé inteligence.
Třebaže všechny tyhle prvky zužitkují inženýři při stavbě planetoletu, není jasné, nakolik pozmění jeho architekturu. Rozhodně se bude tenhle stroj skládat z řady válcových modulů, dílů motorů, antén a dalších zařízení - a bude vážit stovky tun.
Dnešní nosiče dokáží vyvézt nahoru zpravidla dvacet tun. Proto se planetolet smontuje na oběžné dráze okolo Země, poblíž Mezinárodní kosmické stanice ISS, z jednotlivých dílů. Pravda, kdyby se podařilo vzkřísit k životu nepoužívanou sovětskou raketu Energija, která má kapacitu sto tun, bylo by to snazší. Nicméně zatím o této možnosti nikdo vážně nepřemýšlel.
|
Cestu musí připravit automaty |
|
Stalo se pravidlem, že každý nový krok člověka do vesmíru připravily automaty. Tím značně snížily riziko havárií lidských posádek, i když ho samozřejmě nemohly vyloučit. Se stejnou strategií se počítá před vypuštěním lidí na Mars. Třebaže od roku 1965, kdy vyslala od této planety první snímky americká sonda Mariner 4, si ji prohlédlo několik dalších automatů, pořád je to málo. Navíc hodně těchto průzkumníků z nejrůznějších důvodů selhalo. Některé starty se odkládaly na pozdější dobu - ať už pro nedostatek peněz anebo kvůli technickým obtížím. NASA rozhodla, že nyní chce využívat všechna startovací okna k Marsu, která se otevírají každých 26 měsíců. Základním úkolem automatů bude pátrat po podzemních jezerech vody a příznacích života, byť třeba vyhynulého, později začnou hledat nejvhodnější místa k přistání lidí. Od dubna tam míří americký automat Mars Odyssea, který se má stát na podzim další umělou družicí planety. V létě 2003 by se měly vydat k Marsu čtyři automaty najednou, k cíli doletí v lednu následujícího roku. Američané počítají se dvěma auta řízenými umělou inteligencí, mnohem většími a dokonalejšími než Sojourner v létě 1997. Po tom, co z těchto výzkumů odpadlo zchudlé Rusko, přichází s vlastními programy západoevropská agentura ESA a Japonci, později i další státy. ESA vypustí britský modul Beagle 2, který má pracovat na povrchu planety, Japonci družici Nizomi ke studiu horních částí atmosféry a vlivu slunečního větru. Na rok 2005 plánují Američané vypuštění družice Mars Reconnaissance Orbiter, vybavené aparaturami, které se používaly ke kontrole stavu zbrojení na Zemi v osmdesátých letech. Jejich pomocí vyfotografují objekty o velikosti 20-30 cm. Právě toto těleso začne se sběrem údajů pro výběr míst k přistání lidí. Dva roky nato by měly odstartovat dvě výpravy zkušebního rázu. Předně výsadková aparatura, která má vyzkoušet techniku přesného přistání do určeného bodu a potom zahájit podzemní vrty. Malá družice vypustí do tamní atmosféry buď několik balónů anebo malé letadélko. V plánu na rok 2009 jsou dvě mezinárodní expedice. Družici, která bude z oběžné dráhy hledat místa, kde se v podzemí vyskytuje voda, postaví NASA spolu s Italskou kosmickou agenturou. Na malých výsadkových modulech se chce podílet Francie. Pro vzorky z Marsu odletí první automaty v roce 2011. „To je o čtyři roky dřív, než nám dovolovaly předcházející rozpočty,“ upozornil nedávno šéf marsovských projektů NASA Scott Hubbart. Ředitel Goldin připustil, že by to mohlo být i v roce 2009. Vzorky se budou odvážet podobným způsobem, jakým to dělali Sověti z Měsíce. K Marsu přiletí velká družice, která spustí dolů výsadkovou aparaturu. K ní nejspíš přijedou vozy, které už budou mít přichystané vzorky půdy z různých míst. Když tuto kořist umístí do horní části aparatury, ta odstartuje a vrátí se k družici. Schránka s kořistí potom pomocí jejích motorů zamíří k Zemi. Na těchto neobyčejně komplikovaných strojích, které se neobejdou bez umělé inteligence, se bude podívat Francouzský kosmický ústav CNES. S hledáním zdrojů vody, míst vhodných k přistání a automatickým odvozem vzorků se počítá nejméně do roku 2016. |
„Vzhledem ke vzdálenosti letu k Marsu musí být pro takové plavidlo vyvinuty mnohem spolehlivější a silnější pohonné systémy, stejně jako nová robotická technika,“ poznamenal nedávno americký astronaut William Shepherd.
Lékaři zůstávají opatrní
Lidský organismus nemůže zůstat půl až tři čtvrtě roku ve stavu beztíže, aniž by se nějak zatěžoval. To by se na tento stav prakticky úplně adaptoval - ochably by svaly, přestavěla by se cirkulace krve a vnitřní orgány. Rusové dospěli k závěru, že denně musí při dlouhodobém letu na orbitální stanici kosmonaut nejméně dvě hodiny tvrdě cvičit, aby tuto závislost na beztíži potlačoval. Lékař Valerij Poljakov, který strávil na Miru rekordních 14 měsíců bez přerušení, říká, že díky tomu mohl po přistání vstát bez pomoci ostatních a už druhý den se vydal běhat.
Avšak tahle zkušenost není tak jednoznačná. Americký lékař Jerry Leninger, který pobýval na Miru čtyři měsíce, si stěžoval, že po přistání měl velice oslabené svaly. Cítil se nejistý a trvalo měsíc, než se odvážil opět usednout za volant svého auta.
Snad žádný kosmonaut si dvouhodinové cvičení neoblíbil, každý je bral jako nutnost. Ovšem to nepřispívá k pohodě člověka.
Američané se proto pokoušejí vyvinout proti adaptaci na beztíži zvláštní léky. Podle slov Michaela Greenisena, který u NASA vede výzkum dlouhodobých letů, by se měly testovat na astronautech na palubě ISS.
Také se uvažuje o postavení lodi s umělou přitažlivostí. Avšak to by ji velmi prodražilo. Možná, že určitým kompromisem by byly dva obytné stroje spojené několik set metrů dlouhou konstrukcí, která by se zvolna otáčela - na koncích by se vytvářela gravitace. Například rotace na trámu dlouhém 340 metrů vyvolá přitažlivost 0,38 g - a ta je na Marsu.
Většina z těch čtyř stovek lidí, kteří dosud okusili vůni vesmíru, tam špatně spala. Na Zemi ordinují lékaři proti nespavosti jako nejúčinnější prostředek melatonin. Nicméně teď musí odborníci ověřit, jaké dávky budou pro astronauty nejvhodnější.
Rizika záření i rizika psychiky
Velkým nebezpečím zůstává kosmické záření - sluneční erupce a paprsky naší Galaxie. Jestliže kosmonauti krouží v blízkosti Země, chrání je před tím radiační pásy. Avšak jakmile tento přirozený ochranný štít opustí, tedy při cestách na Měsíc a dál, ocitají se v nebezpečí. Proto musí astronomové dál zdokonalit předpovědi příchodu těchto nebezpečných částic. A konstruktéři vybudují ve středu planetoletu antiradiační úkryt, v němž může celá posádka přebývat mnoho hodin a možná i dnů. Dvojitá stěna, v níž by byla voda o síle 10 cm, sníží záření na přijatelnou míru.
Radiace oslabuje imunitní systém a je jednou z příčin, které vyvolávají rakovinu. Jestliže by měli lidé po sestupu na Mars zesláblé svaly a sníženou imunitu, nebyli by schopni odolávat srdečním záchvatům, vředovému krvácení, otokům a dalším náhlým obtížím. „Potom bychom nemohli lékařsky nic dělat,“ posteskl si Arnauld Nicogossian, šéf oddělení výzkumu života a mikrogravitace v centrále NASA. „To by byla mise ztracená.“
Posádku planetoletu má podle americké kosmické agentury tvořit šest lidí: dva piloti, palubní inženýr, lékař a dva planetologové. Není jasné, jestli vedle mužů poletí rovněž ženy.
Expedici vypraví skupina států - podobně jako se staví ISS. Proto i posádka bude mezinárodní.
Hlavní slovo při jejím výběru musí mít psychologové. Vybraní Američané, Britové, Francouzi, Rusové, případně i další, by se měli přetvořit v dobře sladěný tým, kde by jeden druhému pomáhal a podporoval ho. Vždyť každý bude izolován od Země, svého domova a svých blízkých. Během dlouhé cesty, kdy si musí vymýšlet práci, aby se něčím zaměstnali, mohou mezi nimi vzniknout složité situace. Někteří se mohou cítit opuštění, zahořklí, jakoby obětovaní... A to všechno musí společně překonat - jinak jejich mise ztroskotá.
Lidstvo pod hvězdným praporem NASA
Tyto expedice se mohou dělat pouze v mezinárodní spolupráci. Žádný jednotlivý stát nemá dost finančních zdrojů, ani vědecko-technických znalostí, ani politické vůle k tomu, aby tak velký a drahý projekt, jakým je cesta na Mars, uskutečnil. Odhaduje se, že tahle expedice přijde na 100-150 miliard dolarů, možná i víc.
Nicméně stejně jako při výstavbě ISS bude i při téhle kolumbovské expedici vedoucím činitelem NASA s obrovským zázemím amerického výzkumu a průmyslu. Neexistuje žádná mocnost, která by na to dokázala soustředit nezbytné síly a prostředky a která by uměla takový úkol také řídit.
Jakmile si lidé osvojí cesty na Mars a jeho měsíce, dostanou chuť se podívat i dále. A to všechno bude obohacovat nejen pozemskou vědu, ale i praktický život - stejně jako lunární projekt Apollo.
