28.3.2024 | Svátek má Soňa


KOSMONAUTIKA: Zůstaneme pořád při Zemi?

16.12.2009

Výhledy kosmonautiky na rok 2029

V pátek 13. dubna 2029 mine Zemi planetka Apophis ve výšce 30 tisíc kilometrů – tedy níže, než v jaké výšce létají geostacionární družice. Tenhle balvan má průměr asi 300–400 metrů a dobu oběhu 300 dnů, takže se k nám bude stále vracet. Americký kosmonaut Russell Schweickart před čtyřmi lety navrhl, aby tam NASA vyslala automat, který by na jeho povrch vysadil radarový odpovídač, aby se dal lépe sledovat. Neposlechli ho, nedali na to peníze. Dnes se uvažuje o náročnější výpravě – v roce 2029 tam přistanou kosmonauti a instalují rádiový vysílač umožňující zpřesnit její dráhu, odeberou vzorky materiálu a pokusí se zjistit strukturu tohoto tělesa.

„Tato expedice by byla důležitá proto, že Apophis se má k nám vrátit v dubnu 2036, přičemž není vyloučeno, že by mohla Zemi strefit,“ upozorňuje astrofyzik Jiří Grygar z Fyzikálního ústavu Akademie věd. „Její pád by měl asi dvěstěkrát horší následky, než tunguzský meteorit v roce 1908 na Sibiři. Blízký průlet okolo Země v dubnu 2029 její dráhu výrazně pozmění a my potřebujeme vědět, nakolik by nás mohla v budoucnosti ohrožovat.“

Kdyby přístroje potvrdily, že planetka opravdu zamířila přímo k Zemi, vědci by měli poměrně dost času k jejímu odklonění, aby předešli katastrofě. Představu, že by k ní vyslali raketu s atomovou bombou, která by jí rozdrtila, už dávno opustili – i tyhle trosky by mohly zasáhnout Zemi. Bude výhodnější poslat k ní automatickou sondu, která poletí nějakou dobu okolo ní, takže na ni bude působit, aby dráhu změnila.

Expedice k planetce v roce 2029 bude náročná. Většina družic, meziplanetárních sond a kosmonautů nikdy nestartovala v původně určených termínech kvůli nedostatku peněz anebo následkem technických obtíží. Tentokrát musí být harmonogram dodržen.

Výprava bude mimořádně riskantní. Kosmické lety se nikdy nepodaří zdokonalit tak, aby přestaly být nebezpečné – to prostě nejde. Tentokrát to bude zvlášť obtížné. Kosmonauti zřejmě poprvé přistanou na tak malinkém tělese, které nemá žádnou přitažlivost. Budou také cítit obrovskou odpovědnost za to, aby splnili úkol – možná na nich závisí životy stamilionů lidí v roce 2036.

Miniaturizace pokračuje

Kosmonautika a raketová technika vždycky sbíraly smetanu z vědy a techniky. Tento trend bude pokračovat. Ovšem samotné kosmické lety závisí na stavu ekonomiky a politických ambicích jednotlivých zemí.

Lodi Apollo, na kterých létali před čtyřiceti lety Američané na Měsíc, měly palubní počítače o kapacitě paměti, jaká je dnes v lepších kalkulačkách či v mobilních telefonech – to je nejjednodušší přirovnání. Zvyšování spolehlivosti, efektivnost, miniaturizaci a snižování ceny přístrojů a systémů umožňovala stále dokonalejší mikroelektronika. Její přednosti nyní znásobí nástup nanotechniky – metody umožňující zacházet s materiály o rozměrech miliontin milimetrů. Třebaže se tato technika, založená na poznání kvantových jevů, teprve klube z laboratoří, už nyní se rýsují její přednosti.

Není bez zajímavosti, že jak mikroelektronika, tak nanotechnika vycházejí z principů kvantové mechaniky, kterou ve dvacátých a třicátých letech 20. století vymyslelo několik desítek teoretických fyziků subvencovaných vládami Německa, Francie, Velké Británie, Holandska, Belgie a Švýcarska. Nyní tvoří přístroje založené na tomto poznání třetinu hrubého domácího produktu USA – to ukazuje na jejich technickou vyspělost. A také to je nejlepší příklad využití „nepraktického“ základního výzkumu.

Sítě nejrůznějších pikodružic

Nový skok v miniaturizaci umožní stavět malinké družice. Například dnešní patnáctitunové kosmické špiony či astronomické dalekohledy nahradí tělesa vážící několik desítek kilogramů, navíc spolehlivější, s delší dobou životnosti a lacinější. A k jejich vynesení na oběžnou dráhu postačí rakety z mobilních komplexů, anebo rakety vypuštěné z letadel. Prakticky každý stát si může dovolit vlastní družice. Konečným cílem budou pikodružice do jednoho kilogramu ve tvaru krabičky o hraně 10 centimetrů. A sluneční soustavu začnou zkoumat obdobně vybavené pikosondy.

Ovšem desítky tisíc družic vytvářejících různé sítě, už nebude možné vypouštět libovolně, aby se nesrazily. Zřejmě vznikne mezinárodní registrační centrála, která bude dráhy nových těles schvalovat a dohlížet na úklid nejbližšího vesmíru.

Dnes nám slouží několik set družic spojových, meteorologických, navigačních, dálkového průzkumu, astronomických a podobně, stejně jako pro optickou a rádiovou špionáž. V budoucnosti se jejich funkce propojí a zahustí, vzniknou i nové. Družice dopravně-navigační povedou a zajistí bezpečnost provozu na silnicích, železnicích i ve vzduchu. Družice policejní mohou sledovat zloděje aut, bankovní lupiče a další zločince, přičemž se propojí s kamerami v ulicích. Organizace na ochranu lidských práv budou proti jejich činnosti protestovat, ale snížení zločinnosti, kladně přijaté veřejností, jejich výhrady přehluší. Každá identifikační karta člověka může být napojena – pokud si to její majitel bude přát – na navigační a sledovací družicový systém, takže jeho záchrana v krizových situacích včetně zdravotních kolapsů bude snadná.

Orbitální stanice znakem prestiže

Kosmonautika už není doménou vládních agentur, ale s rozvojem služeb a výroby, stejně jako s dopravou na oběžnou dráhu, se prosazují stále víc soukromé společnosti – aspoň v kapitalistickém světě. Státní organizace se soustřeďují především na výzkum.

Pokud Barack Obama, který už před prezidentskými volbami vyjádřil svou nechuť ke kosmonautice, zůstane v Bílém domě a neshodí Mezinárodní kosmickou stanici ISS v roce 2016, jak plánuje, tak doslouží v letech 2020–2025. Moskva a Peking touží po vlastních kosmických laboratořích, které mají být znakem jejich velmocenské prestiže. Na počátku druhého desetiletí si ji zřejmě poskládá z jednotlivých modulů dohromady Čína. Rusové by se mohli pustit do stavby Miru 2 na počátku třetího desetiletí.

I NASA zahájí po skončení provozu ISS budování nové základny, řekněme nazvané Freedom čili Svoboda (jak se měla původně podle prezidenta Ronalda Reagana jmenovat ISS). Freedom vznikne ve spolupráci s osvědčenými tradičními partnery, s Evropskou kosmickou agenturou (ESA), Kanadou a Japonskem. Podle Jana Koláře, ředitele České kosmické kanceláře, bude Washington počítat se stanicí nejspíš jako s odrazovým můstkem dále do vesmíru – k Měsíci a k asteroidům.

Většinu dopravy lidí a nákladů na Freedom obstarají mnohonásobně použitelné rakety a lodě soukromých společností, které mají být lacinější. „Americká firma SpaceX tvrdí, že už příští rok vypustí nákladní loď Dragon,“ připomněl Antonín Vítek z Akademie věd. „Nedávno pozvala několik kosmonautů k instruktáži.“ Dvouhodinové skoky do výšky 110 kilometrů ve stroji SpaceShip Two, které pro turisty plánuje společnost Virgin Galactic, nebudou skutečným kosmickým letem.

V autokratickém Rusku a Číně zůstane veškerý provoz v rukou státu. Rusové plánují na rok 2015 šestimístnou mnohonásobně použitelnou loď, ale vzhledem k hospodářským a technickým obtížím se s ní opozdí.

Návštěvy kosmických hotelů za miliony

Původně měly orbitální stanice sloužit k ověřování výroby ultrapevných, ultralevých a ultračistých materiálů a biologických látek ve stavu beztíže. V poslední době se ukazuje, že je nahradí některé špičkové technologie pozemské. Není tedy jasné, jestli se nějaká kosmická produkce vůbec rozvine. Jestliže se takové extrémní unikáty najdou, zejména při výrobě farmaceutických preparátů, o jejich produkci se postarají soukromé společnosti. Výroba bude probíhat v družicích řízených automaty, aby beztíži nerušily pohyby kosmonautů.

Stanice s posádkami se zaměří hlavně na dva druhy výzkumů. Předně lékařské a biologické – vědci chtějí zjistit, jestli existují nějaké hranice pobytu v kosmu pro člověka a další živé bytosti. A za druhé na sledování vlivu kosmického prostředí na materiály, systémy a zařízení. Obojí bude součástí příprav budoucích pilotovaných expedicí k planetám.

Státy ESA dosud odsouvají vývoj vlastních pilotovaných lodí. „Evropa se bude muset rozhodnout, jestli chce provozovat vlastní lety na nízké dráze,“ dodává Kolář. „Pokud by k tomu přistoupila, musela by k tomu vytvořit potřebnou infrastrukturu.“

„ESA počítá s dalším výběrem do svého oddílu kosmonautů za 5–7 let,“ uvádí Milan Halousek z České kosmické kanceláře. „Teprve potom se mohou do konkurzu poprvé přihlásit Češi. Ovšem jestli bude takový konkurz vůbec vyhlášen – zabrzdění amerického programu může být tak rozsáhlé, že nebude na čem do vesmíru létat.“

Do vesmíru začnou vysílat své občany rovněž další státy, především noví ekonomičtí obři, jako Indie a možná i Brazílie.

Rozvoj soukromé kosmické dopravy umožní hotelovým firmám, aby se pustily do staveb hotelů kroužících okolo Země. Vybavení na jejich palubách bude poměrně jednoduché, na úrovni ISS. Je otázkou, kolik získají turistů, nakolik se stane toto podnikání lukrativní. Někteří lidé budou trpět kosmickou nemocí, beztíže jim sevře žaludky a žádné léky nepomohou. Rusové dnes požadují za desetidenní letenku na ISS 30 milionů dolarů, týdenní pobyt v kosmickém hotelu přijde na několik milionů.

Na Měsíc se zpožděním

Jestliže v lednu 2013 opustí nerozhodný a slabý Barack Obama Bílý dům, nový americký prezident vrátí projektu Constellation jeho národní prioritu. Situace, kdy Sověti vypustili první umělou družici a prvního kosmonauta, se nesmí v žádné podobě opakovat! Do konce druhého desetiletí začne nosit raketa Ares 1 loď Orion na dráhu okolo Země a obsluhovat ISS – tedy v době, kdy podle původního plánu G. W. Bushe měli Američané tuto stanici už dávno opustit a začít stavět základnu na Měsíci.

NASA dostane peníze i na to, aby mohla rozjet další dva velké programy – vývoj lunární rakety Ares 5 a přípravu stanice Freedom. Nicméně toto zpoždění umožní konstruktérům, aby při jejich koncipování využili nových poznatků z nanotechniky, stavěli tedy lehčí a podstatně spolehlivější stroje.

Američané se vylodí na Měsíci v polovině třetího desetiletí – v letech 2025–2027. Je pravděpodobné, že všech výprav se účastní i kosmonauti tradičních partnerů, tedy z Evropy, Kanady a Japonska.

Číňané, kteří se museli vyrovnat s ekonomickými, sociálními a etnickými bouřemi, mohou následovat USA s odstupem asi deseti let. Slábnoucí Moskva, hospodářsky vyčerpaná končícími ložisky plynu a ropy i rozmíškami s Pekingem kvůli nežádoucímu přílivu čínských přistěhovalců na Sibiř, vyšle své lidi na Měsíc později – pokud to vůbec sama zvládne.

Stálou základnu začnou kosmonauti z vyspělých západních zemí stavět na Měsíci na počátku třicátých let.

Spor o expedici na Mars

Chytré automatické sondy prozkoumají všechny planety sluneční soustavu a většinu měsíců. Na Zemi přivezou množství vzorků. Avšak stěží najdou stopy po životě, ať už vyhynulém či současném. Pokud mimozemské mikroorganismy existují, jsou zřejmě velmi odlišné, někdy i proměnlivé a těžko detekovatelné. Ovšem jejich objevení nebude záviset na kosmonautice, nýbrž na pokroku v biologii a fyzice.

Západní politiky, vědce a podnikatele proto trápí otázka: Máme se připravovat k vyslání lidí na Mars, anebo je to ještě předčasné a několik let počkáme?

Opozice má silné protiargumenty. Život na Marsu, který bychom chtěli prozkoumat, zatím automaty nezaregistrovaly. Nové druhy pohonů, jako třeba jaderné nebo elektrické motory, stále nemáme, takže expedice by trvala nejméně dva roky, nikoli snesitelnějšího tři čtvrtě roku. Vědecky důležitější bude vysílat kosmonauty na planetky přilétající k Zemi, jako je Apophis.

Veškeré práce ve vesmíru uvidí lidé na svých obrazovkách. Rovněž tak se ve virtuální realitě mohou procházet po Měsíci, Marsu, měsících Jupitera a Saturnu, planetkách a asteroidech, případně je proměňovat a zalidňovat podle svých představ. Vznikne nový druh zábavy.

Špičky kosmonautické techniky a medicíny byly zdrojem inovací pro pozemský život. A zůstanou jimi i nadále – jejich dosah si neumíme představit.

Hledání mimozemského života

Vědci předpokládají, že život se může vyvinout pouze na planetě, která k tomu má podmínky podobné pozemským. Před 15 lety začali astronomové objevovat planety u vzdálených hvězd. Dnes už našli okolo 400 těchto exoplanet.

„Už teď známe exoplanety lehčí než náš Měsíc, exoplanety o hmotnosti trochu větší než Země a podobně,“ připomíná Grygar. „Jak uvedl loni náš krajan Ivan Hubený z Arizonské univerzity, který se jejich výzkumem zabývá, můžeme pozorovat v jejich spektrech stopy řady zajímavých látek. Jakmile se na některé najdou stopy kyslíku, vodní páry nebo ozonu, znamenalo by to, že by tam mohl existovat život. Proto se začíná hovořit o tom, že kromě pátrání po rádiových signálech inteligentních kosmických bytostí známé pod zkratkou SETI, se rozvine hledání mimozemského života SETL.“

Kolář však upozorňuje: „Rozdíl mezi možným životem a jeho nalezením, které nebude možné zpochybnit, je veliký. Zjištění života na nižší úrovni než inteligentní vyžaduje přímé šetření na místě, což v případě exoplanet je mimo realitu, i mimo vzdálenější realitu.“

„Exoplanety jsou nyní v astronomii módním odvětvím, do něhož plynou velké prostředky, přicházejí noví lidé, staví se nové přístroje,“ dodává Pavel Koubský z Astronomického ústavu Akademie věd. „Můžeme proto předpokládat, že ve třetím desetiletí nám dalekohledy naleznou tělesa o velikosti Země, u nichž budeme vědět, jestli mají podmínky pro pozemský typ života.“

A to by samozřejmě dalo veškeré kosmonautice i hledání mimozemšťanů nový impulz.

Vyšlo ve zkrácení v MfD 12. 12. 2009 v seriálu o roce 2029

Se svolením autora převzato z www.karelpacner.cz