V „předvečer“ letu Artemis 2 k Měsíci proběhla radikální změna v plánovaném průběhu celého programu Artemis. Na Měsíci tak nepřistane mise Artemis 3, ale až Artemis 4. Termín návratu člověka na povrch Měsíce by se však nemusel změnit až tak radikálně.

Od ledna tohoto roku vyhlíží Jaroslav Pecka návrat člověka k Měsíci, který nastává po více než půl století, a rekapituluje historii kosmonautiky. Možná právě proto, že jsme současníci, jsme oba vyhlídkou na návrat člověka na Měsíc fascinováni. První cestu astronautů k Měsíci jsem zažil jako osmiletý kluk a byla to jedna z klíčových událostí, které mě přivedly k astronomii, fyzice a budoucí profesi. Nyní sleduji návrat člověka na Měsíc s tříletým vnukem.

Jak už zmínil Jaroslav Pecka, je v obou případech cesta lidí k Měsíci silně ovlivněna soutěží dvou silných ekonomických a politických formací. V šedesátých letech to bylo soupeření mezi Spojenými státy a Sovětským svazem, nyní jde o soutěž mezi Spojenými státy podpořenými širší „západní“ koalicí a Čínou.

Jsou mezi nimi zásadní rozdíly. V současné době má expanze na Měsíc velice širokou základnu. Zapojují se do ní stále další země. Na Měsíci již měkce přistály moduly ze Sovětského svazu, USA, Číny, Indie a Japonska. K Měsíci vyslaly své sondy evropské státy v rámci organizace ESA, Jižní Korea, Izrael a spousta dalších je zapojena do aktivit spojených s měsíčním výzkumem. Důležitým prvkem je zapojení soukromých firem.

Klíčový je dramatický posun v možnostech a ceně vynášení nákladů na oběžnou dráhu okolo Země i na dráhu k Měsíci. Za zlomem stojí firma SpaceX Elona Muska a její systém opětovně použitelných nosičů. Spolu s modulárním systémem CubeSat umožňuje poslat malý i větší náklad do prostoru okolo Země i menší firmě, výzkumnému ústavu či univerzitě. V současné době následovalo tohoto příkladu několik dalších firem ve světě.

Hlavně Spojené státy se snaží iniciovat vytvoření systému dopravy nákladů na Měsíc a do vzdálenějšího vesmíru realizovaný soukromými firmami. První přistání soukromých modulů Nova-C firmy Intuitive Machines a Blue Ghost firmy Firefly Aerospace potvrzují i přes jen částečný úspěch modulu Nova-C perspektivnost této cesty. V nejbližší době můžeme čekat další přistání těchto modulů, navíc se k nim přidají Hakuto-R japonské firmy ispace, který snad konečně bude úspěšný, a opravdu velký modul Blue Moon firmy Blue Origin.

Buduje se tak systém, který umožňuje dopravit náklady do blízkosti Měsíce i na jeho povrch. Současná technologická úroveň dovoluje realizovat opravdu „standardní“ průběh takové dopravy nákladů i lidí. Různé výzkumy a aplikace tak může realizovat velice široká škála uživatelů. Zároveň se ukazují stále další možnosti využívání těchto míst pro vědecká bádání i průmyslové aplikace. Je tak jasné, že už nedojde k opakování toho, že lidstvo Měsíc a prostory okolo něj opustí. Technologický i ekonomický posun už reálné využití Měsíce a prostoru okolo něj i expanzi dále umožňuje.

Symbolem trvalého návratu člověka na Měsíc je i cílová oblast. V současné době je to území jižního pólu. Důvodem je, že na rozdíl od severního je velmi členité. Jsou zde hluboké krátery, jejichž dna jsou ve věčné tmě a měl by tam být led. Ten je velmi důležitou surovinou. Pro vesmírný provoz a expanzi potřebujeme nejen vodu, ale také vodík a kyslík. A dovoz velkých objemů vody ze Země je hodně náročný. Druhou výhodou je, že na hřbety vysokých stěn kráterů naopak dopadá sluneční světlo po celý měsíční den, který trvá téměř pozemský měsíc. Lze tak zde postavit solární panely pro kontinuální dodávky elektřiny. Pro realizaci stálé měsíční základny je tak jižní pól ideální.

První souboj o Měsíc

V minulém souboji o Měsíc tyto podmínky splněny nebyly. Cesta lidí na Měsíc byla v té době opravdu na hraně možností a spojena s obrovskými riziky. I to je důvod, proč politické důvody dobytí Měsíce převládly a po jasném vítězství Američanů Rusové svůj lunární projekt utlumili a Američané je následovali. V seriálu „For All Mankind“, který vřele doporučuji, se popisuje alternativní historie, kdy v závodě o přistání lidí na Měsíci zvítězí Sovětský svaz a vesmírné soupeření pak pokračuje se stejnou intenzitou.

Nemyslím si, že by tato varianta historie byla reálná. Pokusím se zdůvodnit takový názor. Americký program popsal ve svém cyklu Jaroslav Pecka. Sovětský program byl utajován a podrobnosti o něm jsme se dozvěděli až v osmdesátých a devadesátých letech. Ještě v obletu Měsíce s pilotovanou lodí držel Sovětský svaz krok a měl reálnou šanci být první. Bylo to díky druhé sérii letů programu Zond. V tomto případě šlo o loď Sojuz určenou pro vzdálený vesmír a cestu k Měsíci. Byla pouze pro dva kosmonauty. K vynesení se využívala raketa Proton, která později byla velmi spolehlivá (tuto pověst ztratila v tomto století, kdy ji postihla řada selhání). Na začátku jejího využívání však došlo k řadě selhání.

Při prvním startu druhé série programu Zond v březnu 1968 poslala raketa Proton kabinu Zond 4 na dráhu s apogeem 400 000 km, ovšem ve směru mimo polohu Měsíce. Návrat do atmosféry však neproběhl správně, kabina by přistála mimo území SSSR, byla tak realizována autodestrukce. Pak nastala dvě selhání druhého stupně rakety Proton. A to pravděpodobně rozhodlo. Let Zondu 5 byl nepilotovaný a nesl dvě želvy, mouchy a rostliny. Realizoval se v polovině září 1968, tedy tři měsíce před letem Apolla 8. Želvy tak byly prvními živými tvory, kteří obletěli Měsíc a v pořádku se vrátili na Zemi. Průběh projektu Zond a nejistota, kdy se v jeho rámci realizuje pilotovaný let, vedly ke zrychlení projektu Apollo.

Loď Zond 6 letěla v listopadu 1968 a je velmi dobře, že se rozhodlo o nepilotované variantě. Při přistání se předčasně otevřel padák, roztrhal se a želvy na palubě nepřežily tvrdý dopad kabiny na zemský povrch. Později ještě letěly k Měsíci Zond 7 v srpnu 1969 a Zond 8 v říjnu 1970. Šlo opět o lety v nepilotovaném režimu s živými organismy a ten druhý i s lidským dozimetrickým fantomem. Oba proběhly úspěšně.

Je vidět, že v případě nějakého zdržení v programu Apollo a bez problémů s raketou Proton a selhání při přistání mohli první oblet Měsíce realizovat sovětští kosmonauti. S přistáním na měsíčním povrchu už byla situace jiná. Američané měli spolehlivou silnou raketu Saturn. Sovětská velká raketa N1 úplně selhala. Byly pro to dva základní důvody. U Saturnu se vsadilo na velké motory spalující tekutý vodík a kyslík a u N1 na velký počet malých motorů spalujících letecký petrolej a kyslík. Zásadním problémem byla synchronizace třiceti současně běžících motorů. Tehdejší úroveň technologií, hlavně automatizace a elektroniky, to neumožňovala. Že je tento koncept perspektivní, ale zároveň vůbec ne jednoduchý, ukazuje i průběh vývoje a testování nosiče Starship.

Druhým důvodem bylo, že Američané velmi detailně testovali motory i další komponenty na Zemi. Rusům na to chyběl čas i finance. Sovětská raketa N1 se tak testovala jako celek při startu. Všechny čtyři testovací starty skončily katastrofou, přičemž při tom druhém 3. července 1969 proběhla i největší exploze rakety na rampě s dramatickými následky. Saturny naopak byly při startech extrémně spolehlivé.

Jak už bylo zmíněno, loď Sojuz pro vzdálený vesmír byla pouze dvojmístná. Připravovaný lunární modul byla také lehčí a jednodušší. Na palubě měl mít pouze jednoho kosmonauta. Z lodi Sojuz nešlo do měsíčního modulu přímo přestoupit, ale bylo potřeba přeručkovat volným prostorem. Taková aktivita se měla testovat při letu Sojuzu 1 a Sojuzu 2. O problémech a havárii Sojuzu 1 v dubnu 1967, při které zahynul Vladimír Komarov, psal pan Pecka. Podle mého názoru se v tomto případě už jasně začalo projevovat ekonomické a technologické zaostávání Sovětského svazu. Sovětský program byl ještě riskantnější a je otázkou, jak by jeho realizace dopadla. Je jisté, že kosmonauti byli odhodláni do toho jít, ale bylo značně pravděpodobné selhání a ohrožení jejich životů.

Současný závod

Současný návrat na Měsíc je hlavně z pohledu programu Artemis opravdu mezinárodní. Připomeňme si, že sice velitelský modul pro sestavu Orion dodává NASA a firma Lockheed Martin, ale servisní modul dodává ESA a firma Airbus Defence and Space. Na dráhu k Měsíci vynese sestavu velká raketa SLS. Intenzivně je do projektu zapojeno Japonsko, Kanada a také prostřednictvím ESA naše firmy i akademické instituce.

Lunární modul by měla dodat soukromá společnost SpaceX, a právě zde je v současné době slabé místo. Lunární modul Starship HLS (Human Landing System), který je určen pro dva až čtyři kosmonauty a velké množství nákladu, je velmi velký. Má výšku 52 m a 9 m průměr a využívá šest motorů Raptor. Vynášet se bude bez paliva a je třeba jej na oběžné dráze dotankovat několika loděmi Starship. Tato procedura se ještě nikdy nerealizovala. A ani lunární modul zatím ani na dráhu okolo Země neletěl. Po dotankování by se měl lunární modul přesunout k Měsíci, kde bude připraven k přestupu kosmonautů a k přistání na měsíčním povrchu. V tomto případě bude modul mnohonásobně použitelný, žádná jeho část nebude zůstávat na Měsíci a bude se dotankovávat.

Organizace NASA tak oslovila společnost Blue Origin Jeffa Bezose pro náhradní řešení. Ta by mohla nabídnout svůj lunární modul Blue Moon. Jeho automatická verze Blue Moon Mark 1 se má vypravit na Měsíc v první půli tohoto roku. Pilotovaná verze Blue Moon Mark 2 by měla mít výšku 15,3 m a průměr 3,1 m. Na povrch Měsíce by mohla dopravit až čtyři kosmonauty. Po tomto rozhodnutí pozastavily firmy SpaceX a Blue Origin řadu jiných projektů a koncentrují úsilí právě na realizaci systémů dopravy na měsíční povrch. Uvidíme, zda tak dojde ke zrychlení přípravy modulu.

Čínský pilotovaný lunární program má řešit stejné úkoly, takže není divu, že je podobný. Navazuje na extrémně úspěšný program výzkumu Měsíce pomocí automatů. Během něj se podařilo Číně realizovat úspěšné přistání modulu i vozítka na přivrácené a jako prvnímu na světě i na odvrácené straně Měsíce. Číně se podařilo dopravit vzorky měsíčních hornin z přivrácené a jako první i z odvrácené strany Měsíce. Jako první realizovala i přistání v blízkosti jižního pólu.

Čínskou měsíční raketou bude Velký pochod 10. První let rakety se plánoval na rok 2027. V srpnu 2025 proběhl první statický zážeh prvního stupně s motory, které spalují letecký petrolej a tekutý kyslík. Druhý statický zážeh se realizoval 12. září 2025. Je zde vidět intenzivní snaha vývoj rakety urychlit, a první start by se tak mohl realizovat už v tomto roce.

Jedna raketa dopraví k Měsíci pilotovanou loď Meng-čou (Mengzou), která se také skládá z velitelského a servisního modulu. Při cestě k Měsíci poveze tři kosmonauty. Její bezpilotní testy proběhly už v květnu 2020, proběhly pádové testy i testy záchrany lodě z nulové výšky. Nepilotovaný let finální verze by měl proběhnout v tomto roce.

Druhá raketa pak k Měsíci dopraví lunární modul Lan-jüe (Lanyue). Ten je menší než v případě Artemis a určen pouze pro dva kosmonauty. Je podobnější modulu mise Apollo. Je také jednorázový a jeho spodní část na Měsíci zůstane. Stejně jako u programu Artemis se pracuje na měsíčních skafandrech i měsíčním vozidle.

Závěr

Jak bylo zmíněno v úvodu, došlo v současné době ke změně rozvrhu letů programu Artemis. Jak psal pan Pecka, let Artemis 2 se už podruhé odložil a bylo potřeba raketu SLS dovézt zpátky do hangáru. Doufejme, že dubnové okno už bude využito.

Současné problémy jsou částečně způsobeny i tím, že mezi lety SLS jsou velké prodlevy a frekvence startů je velmi malá. Zároveň je ještě nedostatečně připravena celá technologie spojená s využitím lunárního modulu. Došlo tak k rozhodnutí, že Artemis 3 bude startovat v roce 2027. Nepoletí však k Měsíci, ale otestuje manipulaci s lunárními moduly Starship HLS a Blue Moon Mark 2 na orbitě okolo Země. Na Měsíci by pak přistála v plánovaném roce 2028 mise Artemis 4.

Čína cílí s přistáním kosmonautů na Měsíci na rok 2030. Jak však bylo zmíněno, snaží se nadcházející etapy oproti plánům urychlit. V současné době má stále okolo tří let zpoždění, to však může v budoucnu dohonit. Výsledek závodu je tak stále velmi otevřený, lze dokonce říci, že stále otevřenější.

Mnohem důležitější však je, že nyní to nebude tak, že poražený své ambice na přítomnost na Měsíci po prohře v závodě zruší. Základnu v blízkosti jižního pólu začne budovat sice později, ale také. Nelze tak sice předpovědět, kdo bude na Měsíci první, ale lze tvrdit, že se v třicátých letech bude budovat jedna nebo dokonce dvě lunární základny. A to určitě uvítáme nejen my s panem Peckou.

Podrobný rozbor současné soutěže o Měsíc a její historie je popsána v přehledovém článku na populárně vědním serveru Osel. Velmi detailně lze na odbornější úrovni stav sledovat na perfektním serveru Kosmonautix.

Současný návrat na Měsíc a další výzvy expanze lidstva do vesmíru v přednášce pro Mars Society:

Přednáška o návratu na Měsíc v rámci výročí půlstoletí od éry Apolla, přednáška pro studenty FJFI ČVUT:

Odkaz