Lunární modul společnosti Firefly Aerospace zvaný Blue Ghost se v neděli večer 16. března efektně rozloučil se svým působením na Měsíci. Zachytil západ slunce nad krátery posetým obzorem a blížící se a pohlcující temnotu v dojemném videu. Následně, po západu slunce, se jeho solární elektrárna vypnula. Blue Ghost byl prvním robotickým landerem, který kdy měkce a bez problémů přistál na Měsíci v rámci programu NASA zvaného CLPS (Commercial Lunar Payload Services). Bez problémů od 2. března studoval měsíční povrch v Moři krizí (Mare Crisium) až po zmíněné zakončení své mise.
V 60. letech minulého století (1966— 1968) „bombardovaly“ USA Měsíc svými bezpilotními sondami Surveyor, určenými k měkkému přistání. Pouze dvě ze sedmi z nich svůj úkol nesplnily. V současné době se ale zdá, že je Luna pro moderní, vyspělejší automatické systémy programu CLPS trochu „oříšek“. Byť NASA programem hodila soukromým společnostem rukavici výzvy k dopravě vědeckého nákladu na lunární povrch, statistika zatím není růžová. Je proto vynikající, a do jisté míry i překvapivé, že se společnosti Firefly Aerospace podařilo hned napoprvé s univerzální platformou Blue Ghost, nesoucí misi NASA Ghost Riders in the Sky, bez problémů na Měsíci přistát. Nemálo dalších společností (nejen amerických) podobné úkoly nezvládlo. Pravda, dva soukromé přistávací moduly: izraelská sonda Beresheet a sonda Hakuto-R tokijské společnosti iSpace se sice dostaly na oběžnou dráhu Měsíce, ale to bylo vše. Beresheet se zřítila při pokusu o přistání v dubnu 2019 a Hakuto-R potkal stejný osud v dubnu 2023. Americký lunární modul Peregrine pittsburské společnosti Astrobotic, která se zaměřuje na vývoj kosmické robotiky pro lunární a planetární mise (startoval 8. ledna loňského roku) se na lunární orbitu ani nedostal. Kritický únik paliva z nádrží motorové sekce těsně po vypuštění z horního stupně prvně startující rakety Vulcan (ULA) zabránil modulu Peregrine dostat se na správnou dráhu a Astrobotic jej nakonec 18. ledna navedla k řízenému zániku v zemské atmosféře. S napětím byl očekáván také let a přistání lunárního modulu Nova-C s označením IM-1 další americké společnosti Intuitive Machines, rovněž vybrané v rámci programu CLPS. Mise pojmenovaná Odysseus podle slavného hrdiny z řecké mytologie s nákladem 12 vědeckých aparatur NASA za cca 11 milionů USD (celkové náklady mise IM-1 činily 118 milionů USD) odstartovala měsíc po Peregrine, 15. února 2024 s raketou Falcon 9. Tentokrát se zdálo, že bude cíle dosaženo. Lander, přezdívaný zkráceně „Oddie“, 22. února 2024 v kráteru Malapert A, tedy asi 300 km od lunárního jižního pólu, dokonce dosedl, byť v koncové fázi přistání začaly zlobit laserové dálkoměry umožňující určit výšku a horizontální rychlost Odyssea. Řídicí tým ovšem nasadil experimentální přístroj NASA NDL (navigation Doppler lidar), který umožnil přistávací manévr dokončit a modul Nova-C, velký přibližně jako britská telefonní budka (s 3m výškou a až 2m šířkou), dosedl na svých šest opěrných noh. Ale ouha! Jedna z nich zřejmě zavadila o kámen a zlomila se a Odysseus „ulehl“ na povrch Měsíce v 30° úhlu, což mu zabránilo provést řadu plánovaných experimentů. Modul totiž spočinul na nádrži s heliem a též na počítačové přihrádce připevněné vně hlavního trupu v poloze, při níž nebyly jeho solární panely orientovány na slunce a brzy došla energie. Oddie se vypnul po šesti dnech, čímž mise skončila.
Sázka na Athenu
O to více nadějí vkládali konstruktéři Intuitive Machines do svého dalšího pokusu o přistání modulu IM-2 nazvaného Athena. „Identifikovali jsme 85 konkrétních věcí, které na IM-1 nefungovaly tak, jak jsme chtěli,“ uvedl Trent Martin, senior viceprezident vesmírných systémů ve společnosti. A upřesnil, že všechny byly pro IM-2 vyřešeny. Především šlo o laserový výškoměr a nepřesná navigační data, jež vedla k tomu, že se přistávací modul dostal na mnohem nižší oběžnou dráhu kolem Měsíce, než bylo plánováno. A Justin Kugler, ředitel obchodního rozvoje společnosti Intuitive Machines, dodal: „Na IM-1 jsme se naučili spoustu věcí, které jsme přenesli do Atheny — zkráceně jí říkáme ‚Addie‘, a tým je připraven.“ S ohledem na čínské kosmické aktivity následně zdůraznil, že dosažení úspěšného přistání na tomto místě přistání není kriticky důležité jen pro vědu, ale také z národní a geopolitické perspektivy. Všichni doufali v úspěch. Raketa Falcon 9 odstartovala večer 26. února krátce po západu slunce a vynesla Athenu a přidruženou sondu NASA Lunar Trailblazer proti tmavnoucí obloze z Kennedyho kosmodromu. Mise za 62,5 milionu USD se tak stala druhou, jíž Intuitive Machines pro NASA v rámci programu CLPS uskutečnila. Nesla deset vědeckých přístrojů, z nichž mnohé byly navrženy tak, aby hledaly známky vodního ledu. Orbiter Lunar Trailblazer, malý satelit, měl létat po nízkoenergetické trajektorii, než na začátku července vstoupí na oběžnou dráhu Měsíce. Trailblazer vážící 200 kg měl měřit rozložení vody na Měsíci pomocí zobrazovacího spektrometru a mapovače teplot na povrchu. Athena také nesla dva malé rovery, komunikační systém Nokia 4G se záměrem demonstrace mobilní konektivity 4G mezi modulem Nova-C, vozítkem MAPP na Lunar Outpost a Micro-Nova Hopperem společnosti IM — „skákajícím“ reaktivním robotem nesoucím jméno Grace. Aparatura pro hledání ledu dále zahrnovala zařízení Prime-1 vybavené vrtákem navrženým tak, aby pronikl až metr pod povrch a umožnil práci spektrometru pro měření těkavých látek. Dalším komerčním nákladem na IM-2 bylo velmi malé vozítko nazvané Yaoki od japonské společnosti Dymon Co. Freedom. Falcon 9 při startu Atheny vynesl jako přidružený náklad rovněž komerční kosmickou sondu Odin společnosti AstroForge, určenou k průzkumu blízkozemního asteroidu 2022 OB5, ke kterému se měla dostat po průletu kolem Měsíce asi 300 dní po startu. Odin s hmotností 120 kg byl navržen tak, aby získal snímky pro následnou misi s názvem Vestri, jejímž cílem bude přistání na asteroidu. AstroForge totiž plánuje těžbu na těchto tělesech. Záhy začaly první problémy. Odin se dostal do potíží jen několik hodin po startu a následně, 6. března, se AstroForge v podstatě vzdal naděje na komunikaci s ním. „Plně nerozumíme stavu sondy,“ konstatoval Matthew Gialich, spoluzakladatel a generální ředitel společnosti. Další ranou pro vědu jsou problémy s Lunar Trailblazer od Lockheed Martin. Ty začaly 26. února hned po startu. Sonda neřízeně rotuje v prostoru a dochází jí energie a operátoři JPL (Jet Propulsion Laboratory) a institutu Caltech (California Institute of Technology) s ní ve čtvrtek ráno 27. února kolem 4:30 pacifického standardního času ztratili spojení. O několik hodin později sice sonda vysílač na chvíli znovu spustila, záhy však kontakt opět přerušila.
„Přistání...“
Z pohledu hlavního tématu tohoto článku je pro nás však důležitý hlavně osud přistávacího modulu Athena, druhého lunárního „pokusu“ společnosti od Intuitive Machines. I tomu se podařilo „přistát“, tentokrát v oblasti Mons Mouton na jižním pólu Měsíce a podle plánu, tedy 6. března ve 12.31 východního časového pásma USA (tedy v 18.31 SEČ); ani tentokrát však nešlo o dokonalé přistání. Modul ho dokázal zdokumentovat, a tak díky „strašidelné“ fotografii alespoň víme, že i druhý lunární modul Intuitive Machines, zhruba dva roky po prvním, se na Měsíci převrátil. Po dni nejistoty, který po trýznivém pokusu o přistání na Měsíci následoval, tak společnost potvrdila zpečetění osudu Atheny. Snímek částečně osvětleného měsíčního obzoru zachytil i dvě nohy přistávacího modulu vyčnívající po přistání k obloze. Člověka při pohledu na takový snímek a fakta spojená s oběma pokusy napadne, že 3 m vysoké moduly s cca 2m rozpětím šesti opěrných nohou nebudou patřit mezi nejstabilnější tělesa. Posaďte v neznámém terénu „telefonní budku“ tak, aby se nepřevrhla... (Blue Ghost disponuje 2m výškou a 3,5m šířkou!) Havárie Atheny předznamenala potupný konec celé mise IM-2. Ani tentokrát přistávací modul nebyl schopen generovat tolik potřebnou energii.
Ghost Riders in the Sky
Po rekapitulaci „konkurenčních“ neúspěchů se vraťme k v úvodu zmíněné misi Ghost Riders in the Sky, jejímž prostřednictvím dopravila Firefly Aerospace na měsíční povrch 10 vědeckých experimentů. NASA mohla být konečně spokojena. „V rámci mise Artemis zkoumáme roboticky povrch Měsíce, ale využíváme služeb soukromých amerických společností místo toho, abychom mise dělali sami pouze v rámci NASA,“ konstatoval mj. Nicky Fox, přidružený administrátor ředitelství vědeckých misí NASA. Blue Ghost přistál v Mare Crisium, vulkanické pánvi na přivrácené straně Měsíce, poté co obratně provedl dva manévry a pomocí autoorientace (viz AI) dosáhl přesného přistání ve vzdálenosti 100 m od cílové zóny poblíž sopečného útvaru Mons Latreille. „Jde o neuvěřitelně náročný technický výkon pro vyslání, řízení a přistání čehokoli na povrchu Měsíce,“ řekl během tiskové konference před startem Joel Kearns, zástupce přidruženého administrátora pro průzkum v ředitelství vědeckých misí NASA. Měl samozřejmě pravdu, což se, jak vidno, prokázalo v průběhu několika dalších dní. Blue Ghost odstartoval na vrcholu rakety Falcon 9 společnosti SpaceX 15. ledna spolu s dalším soukromým lunárním přistávacím modulem — Resilience tokijské společnosti iSpace. Resilience se zaměří na Mare Frigoris (Moře chladu) na severní polokouli Měsíce. Jeho přistání se ovšem očekává až koncem května nebo začátkem června, protože na Falconu 9 letí po energeticky úspornější dráze. Japonský modul nese pět vědeckých a technologických nákladů, včetně miniroveru pojmenovaného Tenacious, který byl postaven dceřinou společností iSpace se sídlem v Lucembursku. Sonda Firefly vstoupila na oběžnou dráhu Měsíce 13. února podle plánu, o 11 dní později pak snížila svou dráhu na oběžnou dráhu ve výšce 100 km. Blue Ghost pořídil ohromující video měsíčního povrchu těsně po dosažení nižší oběžné dráhy — něco, co zaskočilo tým mise. Druhý pořízený snímek už ukazuje přistávací modul sedící na povrchu Měsíce se vzdálenou bledě modrou tečkou — Zemí — v pozadí. „NASA očekávala, že přistání bude relativně bezpečné, ale to neznamená, že neexistují žádná rizika. Na to musíte být vždy připraveni,“ řekl Ray Allensworth, programový ředitel dopravníku Firefly, na briefingu. Během sestupu byl mimo jiné využit systém umělé inteligence (AI) na předcházení kritickým situacím, případně jejich řešením, natolik úspěšně, že přistávacímu modulu pomohl vyhnout se nejméně dvěma potenciálně nebezpečným balvanům na povrchu. „Společnost čerpala inspiraci pro stavbu modulu z různých zdrojů, včetně izraelské skupiny techniků, která stojí za přistávacím modulem Beresheet,“ konstatoval Allensworth. (Ano, jde o Beresheet, který se zřítil na Měsíc při pokusu o přistání v dubnu 2019.)
Věda především
Vědecká část mise Ghost Riders in the Sky zahrnuje přístroje navržené tak, aby vykonávaly celou řadu operací, od studia úrovní radiace v místě přistání až po testování nových a lepších způsobů sběru a skladování vzorků měsíční hlíny a hornin. I po deseti dnech po přistání na Měsíci 2. března byly všechny přístroje dodané NASA funkční a shromáždily velké množství dat i odebraných vzorků lunárního regolitu. Přístroj Lunar PlanetVac (LPV) posloužil sběru vzorků pomocí nového pneumatického postupu poháněného stlačeným plynem a napomůže i analýze regolitu dalšími palubními přístroji. Vědecké vybavení Blue Ghost zahrnuje dále výzkum interakcí částic slunečního větru v zemském magnetickém poli (LEXI — lunar environment heliospheric X-ray imager) a analýzy měsíční geologie a složení regolitu (měsíčního prachu) stejně jako první technologické demonstrace radiačně odolného počítačového hardwaru. Podařilo se i testování elektrostatického systému EDS, který odpuzuje škodlivý prach, jenž by se jinak usazoval na povrchu skleněných komponent (objektivů) či na povrchu tepelného radiátoru. Experiment LISTER (Lunar Instrumentation for Subsurface Thermal Exploration with Rapidity) bude vrtat do hloubky 2—3 m, aby sondami změřil tepelný tok v různých hloubkách pod povrchem Měsíce. Důležitým experimentem je též ověření schopností navigačního systému (podobného GPS, ale zaměřeného na lunární oblast) LuGRE (Lunar GNSS Receiver Experiment). Ten vychází z principu pozemského globálního navigačního satelitního systému (GNSS) určeného k navigaci kosmické sondy a sledování polohy kolem Měsíce. Poprvé v historii se však podařilo zachytit a sledovat signály systému GNSS na měsíčním povrchu — přibližně 362 102 km od Země.
Zkusíme to znovu!
„Modrý duch“ se 16. března odmlčel, jakmile nastala lunární noc. Ale odborníci Firefly doufají, že mrazivé podmínky přežije, byť na to nebyl konstruován. Jeho výsledky už teď ukazují na slibná řešení pro budoucí pilotované operace na měsíčním povrchu, což se odráží i v reakcích vedoucích činitelů NASA, nicméně navázání dalšími měřeními by bylo vítaným bonusem. „Nedokážu říct, jak moc jsem už teď nadšená,“ řekla Janet Petrová, úřadující šéfka NASA, při sledování přistání landeru Blue Ghost. „Být tady a zažít přistání na Měsíci je velmi, velmi vzrušující.“ Na tiskové konferenci pak dodala: „Myslím, že tato administrativa chce opravdu udržet Ameriku na prvním místě, a myslím si, že způsob, jak udržet Ameriku na prvním místě, je dominovat ve všech doménách vesmíru.“ Zopakovala tak rétoriku „Amerika na prvním místě“ prezidenta Donalda Trumpa a zdůraznila: „Oblast vesmíru, kde se chystáme uchytit, bude na povrchu Měsíce a kolem Měsíce.“ Petrová zdůraznila, že program NASA Commercial Lunar Payloads Services, v rámci kterého Firefly vyslala misi Blue Ghost, je rozhodující pro vybudování lunární ekonomiky Spojených států. „Umožní nám to dominovat na Měsíci a kolem něj, takže to musíme dokázat,“ dodala odvážně. Navzdory jistým překážkám tak NASA hodlá v rámci CLPS pokračovat v dalších misích. Například už v srpnu má Blue Origin naplánováno vypuštění svého prvního robotického landeru Blue Moon Mark 1. Ponese i jedno užitečné zatížení NASA: SCALPSS (stereo cameras for lunar plume surface studies), jehož verze letěla i na jiných misích CLPS, včetně Blue Ghost 1, aby zjistila, jak výtrysky z raketových motorů ovlivňují měsíční povrch během přistání. Další mise NASA CLPS je naplánována na září, kdy se společnost Astrobotic pokusí napravit svou pověst a vypustí přistávací modul Griffin. Ten měl původně nést lunární vozítko NASA VIPER, ale NASA se loni v létě rozhodla projekt zrušit s odvoláním na překročení nákladů a zpoždění. Astrobotic místo toho dopraví na tuto misi komerční vozítko vyvinuté společností Venturi Astrolab. Nechme se tedy překvapit.
/Stanislav Kužel s využitím informací ze serverů www.spacenews.com a www.space.com/
