Návrat lidí na Měsíc a snahu o jeho „osídlení“ nenechává americká kosmická agentura NASA náhodě, a k dopravě osob i materiálu chce proto využívat dvou odlišných koncepcí soukromých dopravních prostředků — landerů — konkurenčních společností. Přesto není doposud jisté, že původně plánovaný termín návratu na Měsíc bude dodržen.
důležité, pokusíš se o to, i když šance nejsou ve tvůj prospěch,“ je krédo muže, který postavil „hvězdnou loď“ — Starship. Právě s ní má dopravit po více než 50 letech první astronauty na Měsíc. Krédo vizionáře Elona Muska se dá interpretovat i jako známé „risk je zisk“. Zatím se mu to vyplácelo. Se svou Starship, původně zamýšlenou jako meziplanetární loď, se prosadil v tvrdé konkurenci tří finalistů tendru jako s tzv. HLS (human landing systems). Tedy s modifikací na pilotovaný dvoumístný lunární výsadkový modul, který by dopravil na Měsíc a zpět výsadek astronautů, pravděpodobně muže a ženu. Bohužel ne v příštím roce, jak si představoval minulý prezident Trump, ale alespoň v prosinci 2025, jak nyní udává NASA. Je tady ovšem jedno „ale“. Zatímco Muskovy lodě SpaceX Dragon už běžně úspěšně létají v nákladní i pilotované verzi, jeho 50m kolos na dráhu kolem matičky Země ještě ani neodstartoval. Jak už jsme psali především v TT 2023/7, první pokus o tzv. integrovaný start soulodí Falcon Super Heavy/ Starship 20. dubna skončil neúspěchem, když se nosič po výpadku několika motorů Raptor vychýlil z plánované dráhy a Starship se nedokázala od Falconu včas oddělit. Fatálně byla nejsilnější raketou světa poškozena i startovní rampa na základně Starbase v jižním Texasu. Kupříkladu Jim Free, tzv. přidružený administrátor NASA pro vývoj průzkumných systémů, který má za úkol dostat americké astronauty zpět na povrch Měsíce a pak na Mars, se nedávno pozastavil nad tím, kolik úsilí musí SpaceX ještě vyvinout, než bude mít Starship po ne zcela povedeném dubnovém startu volnou cestu k dopravě astronautů na Měsíc. Připomeňme, že NASA přidělila v roce 2021 USD firmě SpaceX 2,9miliardový kontrakt, v jehož rámci má být Starship jakožto pilotovaný lunární lander s nosností až 100 t použita pro let Artemis 3, první výsadek lidí na Měsíci od roku 1972 (Apollo 17). Se SpaceX podepsala navíc i smlouvu na další misi, tedy na Artemis 4. Podobně jako v případě orbitální lodi Starliner však i tento kontrakt pro jistotu uzavřela na fixní částku. Veškeré dodatečné výdaje spojené se zpožděními či změnami designu tak zaplatí SpaceX a nikoliv jeho zákazník — NASA. Zdá se, že vzhledem k výši kontraktu a složitosti úkolu hraje tentokráte Elon Musk trochu vabank. Starship HLS totiž nepoletí přímo k Měsíci. Falcon Super Heavy loď o hmotnosti 5 000 t vynese jen na oběžnou dráhu kolem Země, kde musí před tím, než zamíří k Měsíci na „rande“ s pilotovanou kosmickou lodí Orion (vyvíjenou společností Lockheed Martin) a se čtyřmi astronauty, doplnit palivo. To znamená, že SpaceX musí prokázat schopnost přečerpávat kryogenní pohonné látky (metan a kapalný kyslík) v mikrogravitaci, o což se zatím nikdo nepokoušel. Jde ale o klíčový proces, který má umožnit Hvězdné lodi letět dál než jen na zemskou orbitu či k Měsíci, perspektivně tedy snad i k Marsu. Než toto vše odzkouší, vyžádá si realizace lunární expedice ještě řadu zkušebních startů. Jak Jim Free uvedl, NASA a SpaceX proto odložily definitivní hodnocení (critical design review) koncepce Starship jako lunárního landeru do doby, než firma odzkouší přečerpávání paliva mezi loděmi. V praxi to znamená postavit na oběžné dráze Země a možná posléze i u Měsíce jakousi cisternu, naplnit ji podle zatím uváděného předpokladu pomocí až 14 startů Starship tankerů palivem a z nich pak v rámci lunární mise natankovat HLS, aby mohl vyrazit k Měsíci a čekat tam na setkání s Orionem třeba až 100 dní. Po příletu Orionu do Starship přestoupí dvojice astronautů, aby návratem na povrch Měsíce zahájila novou éru v dobývání kosmu. Nebude to jednoduchá operace, protože za dva roky ještě nebude funkční cislunární stanice Gateway, která bude později sloužit jako přestupní můstek. Starship HLS se proto nebude vracet na Zemi a zůstane u Měsíce pro další použití, zřejmě pro misi Artemis 4. SpaceX mj. souhlasila s tím, že nejprve provede letový test s přistáním bez posádky, aby prověřila Starship lander předtím, než do něj posadí astronauty. Mimochodem, zajímavé je, že NASA zatím nepožaduje, aby SpaceX předvedla, že je schopná z Měsíce také vzlétnout. „Než získáme nějaké údaje pro konečné zhodnocení, musí se naučit Starship létat,“ řekl Free na červnovém zasedání Rady pro letectví a vesmírné inženýrství Národní akademie a dodal: „Potřebují určitý počet startů na zřízení svého depa pro náš let s posádkou, a musí uskutečnit také řadu dalších startů pro zajištění demonstračního letu. Musí tedy stihnout značný počet startů v krátké době, což mne samozřejmě znepokojuje ohledně data v prosinci 2025,“ zdůraznil Free a pokračoval: „Pro Artemis 3 jsem zmínil prosinec 2025 jako aktuální plánovaný termín. Jenže obtíže, které SpaceX měla, jsou podle mého názoru opravdu znepokojivé. Můžeme tedy uvažovat o skluzu přistání na rok 2026.“
Konkurence číhá „za bukem“
Jak známo, NASA se rozhodla získat přistávací lunární modul HLS prostřednictvím tendru soukromého sektoru. Jde vlastně o obdobu programu „Commercial Crew“ určeného pro dopravu lidí na ISS, tzv. NextSTEP-2. Lodě nebude NASA vlastnit, ale bude si je podobně jako u orbitálních letů pronajímat. Protože však do vývoje vkládá i své prostředky, může si vybírat. Zvolila nejprve modifikaci Starship od SpaceX. Avšak bylo jasné, že dříve či později, pokud kongres odklepne více peněz, bude vybrán i druhý, alternativní dodavatel. Jak jsme uvedli už výše, SpaceX získala od NASA zakázku na realizaci přistání na Měsíci jen pro první dvě mise programu (Artemis 3 a 4). Připomeňme také, že na základě protestů konkurenčních firem (Blue Origin a Dynetics), se kterými SpaceX soutěžila, byl loni kontrakt (v podstatě čerpání prostředků) na několik měsíců pozastaven. Protest byl ale označen americkým Úřadem pro vládní odpovědnost (U. S. GAO — U. S. Government Accountability Office) za neoprávněný, a tak mohly práce na lunární lodi Starship pokračovat. Jeff Bezos, ambiciózní majitel Amazonu a Blue Origin, se ale nevzdával, a tak když NASA mohla uvolnit další peníze na Artemis, zabodoval. Letos v květnu pak NASA oznámila, že pro misi Artemis 5 už vybrala jiný lander než ten, který předložila SpaceX, a to v rámci dodatku P kontraktační struktury Next- STEP-2, známé také jako Sustaining Lunar Development. Jde o HLS „Blue Moon“ tzv. Národního týmu, v jehož čele stojí právě společnost Blue Origin. Kromě ní jsou do projektu zapojeny další známé společnosti, jako Lockheed Martin, Draper, Boeing, Astrobotic a Honyebee Robotics, a tak mělo toto uskupení oproti společnosti Dynetic ALPACA jistě dost silný lobbing. NASA uvádí, že chce podporovat více firem a také využívat pestrosti nabídek, které jí zajistí optimální kadenci přistání na Měsíci. Jistě, pro tzv. trvalou přítomnost na Měsíci je druhý HLS schopný kooperace se stanicí Gateway jako „záložní“ varianta velmi důležitý. Není bez zajímavosti, že celková hodnota zakázky, zdůrazňuji, že s pevně stanovenou cenou, činí 3,4 miliardy dolarů. John Couluris, viceprezident společnosti Blue Origin a programový manažer pro lunární dopravu Blue Origin, ovšem na briefingu prozradil, že společnost počítá s investicemi o hodně vyššími. Zatímco Artemis 5 je hudbou budoucnosti (týká se nejdříve let 2028/29), první astronauti misí Artemis by, jak už bylo napsáno, měli na lunární povrch vstoupit už za dva roky. Zdá se proto nemožné, že by Blue Moon v případě selhání projektu od SpaceX mohl Starship nahradit.
Jak se chystá Blue Moon
Jim Free ve svém prohlášení o výběru landeru z 8. května uvedl, že přistávací modul společnosti Blue Origin byl uznán pro NASA jako nejvýhodnější ve všech faktorech a je v souladu s cíli soutěže. Blue Moon by měl být schopen dopravit na Měsíc 20 t nákladu při znovupoužitelném režimu a při nenávratové misi pak ještě o 30 t více, což by se dalo využít pro dodávku obytných modulů na povrch Měsíce. Ovšem uvažuje se také o využití jiných, zcela automatických landerů. Současný kontrakt s NASA zahrnuje přistání na Měsíci s posádkou a s jejím až 30denním pobytem, samozřejmě až po demonstračním letu přistávacího modulu Blue Moon bez posádky. Ten má být plnohodnotnou ukázkou mise, včetně systémů podpory života přistávacího modulu a návratu na dráhu kolem Měsíce. Navíc si Blue Origin troufá už v příštích letech (2024 a 2025) na technologickou demonstraci landeru bez posádky a ověřovací mise zaměřené na snížení rizik. Blue Moon se koncepcí od Starship rozhodně liší. Konstruktéři šli jinou, řekněme klasičtější cestou vývoje lunárního modulu než SpaceX. Na rozdíl od Muskovy gigantické meziplanetární lodě, modifikované pro přistávání na Měsíci, se nechal Národní tým přeci jen inspirovat koncepcí někdejšího lunárního modulu z letů programu Apollo. Ostatně, stačí pohled na to, jak se HSL Blue Moon v posledních letech vyvíjel (viz obr.). 16 m vysoký HLS Blue Moon je navržen tak, aby se vešel do krytu užitného nákladního prostoru o průměru 7 m dvou- až třístupňové nosné rakety New Glenn, vyvíjené rovněž společností Blue Origin (první stupeň opakovaně použitelný, plánovaná nosnost třístupňové varianty 13 t na GEO, až 45 t na LEO). Modul má suchou hmotnost 16 t a více než 45 t při naplnění pohonnými hmotami. Při dokončení vývoje komplexu je pak Lockheed Martin zodpovědný za poskytování opakovaně použitelného vesmírného remorkéru nazvaného Cislunar Transporter. A Astrobotic má vyvinout nákladní a ubytovací systém pro Blue Moon, který může být použit i pro velké užitečné náklady, jako jsou povrchová obytná stanoviště nebo lunární vozítka. Boeing pak dodá dokovací systém a Draper poskytne navigační technologii a systémy řízení (GNC). Konečně Honeybee Robotics bude zodpovědná za systémy doručování nákladu. Pro manévry modulu i k přistání na měsíčním povrchu má být použit raketový motor BE-3U s otevřeným cyklem, používaný už v suborbitální raketě New Shepard, pracující na rozdíl od motorů BE-4 (kyslík/metan) v nosiči se směsí LOX/hydrogen. Přistávat bude Blue Origin s tahem motoru pouhých 49 kN duálního expandéru BE-7 (rovněž na kapalný kyslík/vodík). Blue Origin se mj. zavazuje, že společně s partnery z Národního týmu vyvine a dodá nejen lander schopný přesného přistání kdekoliv na povrchu Měsíce, ale také už citovaný tzv. cislunární remorkér, opět poháněný směsí kapalného kyslíku a vodíku (která se ve vakuu lépe chladí). Remorkér by sloužil především k doplňování paliva opakovaně použitelnému modulu Blue Moon, který zůstane na „parkovací oběžné dráze“ mezi lunárními misemi (u Gateway?), což povede i ke snížení nákladů. Představitelé Blue Origin věří, že přistávací modul bude připraven na plánované přistání mise Artemis 5 po několika zkušebních startech a přistáních počínaje rokem 2025. „Budeme testovat kompletní přistávací systémy a plnou architekturu před ostrou misí astronautů v landeru, a to zhruba o rok dříve,“ řekl viceprezident Blue Origin John Couluris, novinářům. Zda při letu Artemis 5 odstartuje Blue Moon pomocí dosud nevyzkoušené rakety New Glenn, se teprve uvidí. Čekalo by ho pravděpodobně spojení s Gateway, v té době už funkční základnou NASA na oběžné dráze Měsíce. Astronauti, podobně jako při letech Artemis 3 a 4, odstartují odděleně na palubě rakety NASA Space Launch Systém v kosmické lodi Orion. Po spojení s Gateway se dva astronauti přesunou do Blue Moon, aby týden až měsíc pracovali na jižní polokouli Měsíce. Představitelé NASA jsou zatím optimističtí, rok 2029 je ještě daleko. Ale zdůrazňují, jako například Lisa Watson- Morgan, manažerka programu Human Landing Systém z Marshallova střediska v alabamském Huntsville, že „... existence dvou různých konstrukcí lunárních landerů s různými přístupy k plnění potřeb NASA znamená větší robustnost služeb a zajišťuje tak možnost vyšší frekvence přistávání na Měsíci“. Lisa dodala: „Tento konkurenční přístup podporuje inovace, snižuje náklady a investuje do komerčních kapacit, čímž rozšiřuje obchodní příležitosti, které mohou sloužit dalším zákazníkům a podpořit lunární ekonomiku.“ A co na to administrátor NASA Bill Nelson? „Další, odlišný přistávací modul pomůže zajistit, že budeme mít hardware potřebný pro sérii přistání a k provedení vědeckého a technologického procesu na povrchu Měsíce.“
Elon Musk se nevzdává
Podle nejnovějších informací se ale druhý zkušební start lodi Starship blíží. A další gigantické kosmické lodě jsou ve výrobě. SpaceX se zřejmě hodně naučila už z prvního testovacího letu své obří rakety. „Společnost provedla více než tisíc změn v designu Starship od onoho 20. dubna, od testu, který skončil řízeným zničením nosiče vysoko nad Mexickým zálivem,“ napsal zakladatel a generální ředitel společnosti SpaceX Elon Musk v sobotu 20. června novináři Ashlee Vancemu v diskusi na Twitteru. Nejvýznamnější úprava zahrnuje proces oddělení stupňů obřího nosiče, tedy Starship od Falconu Super Heavy, který selhal při prvním letu. Výrazných úprav se dočkala také těžce poškozená startovací rampa na Starbase, na pobřeží Mexického zálivu v jižním Texasu. Zatím spolykala asi 1 000 kubíků „vyztuženého vysokopevnostního betonu“. A dočkala se také (konečně!) instalace odražeče v podobě ocelové desky, z níž budou během startu tryskat proudy ochlazující vody. „V podstatě to bude jakási velká, obrácená sprchová hlavice, která bude tryskat vodu vzhůru, zatímco raketa bude viset nad základy rampy. Bude tak působit proti masivní teplotě plamenů ze 33 startujících motorů Raptor,“ dokreslil funkci odražeče Musk. To by mělo při budoucích startech zabránit poškozením, jaké rampa utržila právě onoho 20. dubna. Další soulodí Starship, skládající se z prototypů nazývaných Booster 9 a Ship 25, by mělo být připraveno ke startu zhruba za šest týdnů. Doufejme. Elon Musk je jako vždy velkým optimistou. Snad mu to vyjde. Do budoucna NASA počítá se střídavým využíváním HLS od SpaceX a od Blue Origin. A to podle potřeby a profilu mise. Souvisí to s plánovaným budováním permanentní vědecké základny na jižní polokouli našeho stálého stříbrného průvodce. /Stanislav Kužel/
