Čínský lunární modul Lan-jüe prošel v těchto dnech testy přistání a vzletu, zatímco plánovaný americký dopravní systém v podobě modifikace Starship od SpaceX existuje jen na ilustracích. Hvězdná loď se totiž ani po svém 10. startu ještě nedostala ani na regulérní oběžnou dráhu kolem Země.
Test Lan-jüe, který proběhl 6. srpna, představuje klíčový krok ve vývoji čínského programu pilotovaného průzkumu Měsíce. Čína si jím odškrtla další významný milník v testování vybavení, potřebného k přistání prvních čínských astronautů na Měsíci před rokem 2030. Předložka „před“ zde s vysokou pravděpodobností znamená rok 2029, kdy bude Čínská lidová republika (ČLR) slavit 80 let od svého vzniku. ČLR tak důsledně šlape na paty americké NASA, která se v programu Artemis chová jako váhavý střelec. Vzhledem k tomu, že mise Artemis 3, tedy opětovné přistání na Měsíci, byla (zatím) odložena až na rok 2027, čínský cíl přistát do roku 2030 snižuje dnešní náskok USA vcelku radikálně. Podle původních plánů programu Artemis se totiž měli američtí astronauti po Měsíci procházet už v loňském roce. Řečeno drsně: výsledek v současnosti probíhajícího souboje dnešních kosmických velmocí ukáže, zda se jako další lidé budou po cca 55 letech po Měsíci procházet opět američtí astronauti, nebo čínští tchajkonauti. A nepůjde jen o symboliku, ale o akci se strategickým významem, tedy o ukázku ekonomické síly, globálního vůdcovství a moci i mimo Zemi. Řada amerických osobností spojených s vesmírem už začíná důrazněji zvedat varovný hlas. Například známý vesmírný konzultant a projektový manažer Walt Faulconer ze Spacenews.com vyzval v polovině srpna vedení NASA k trvalému, serióznímu a soustředěnému úsilí, jinak podle něj Spojené státy postoupí lunární průzkum, vedení a pozemní práva Číně. Nabídl konkrétní doporučení pro tento vedoucí tým a vyzval je, aby ignorovali rušivé vlivy, jako jsou údajně zbytečné „oblíbené“ projekty a „byrokratické uzly,“ které dusí dynamiku kosmického výzkumu. Mimo jiné uvedl: „Program Apollo byl úspěšný ne proto, že byl snadný, ale proto, že byl naléhavý. Sputnik a geopolitické sázky studené války zažehly oheň pod NASA i Bílým domem. Dnešní sázky nejsou o nic méně reálné: národ, který zajistí trvalou lidskou přítomnost na Měsíci, bude utvářet pravidla, stanovovat standardy a získá prestižní šanci být předvojem v průzkumu hlubokého vesmíru.“ Faulconer má v podstatě pravdu. Až na to, že dnešní geopolitické sázky nejsou pro mnohé tak viditelné. Čas ukáže.
Trumfy v ruce Číny
Aby mohla na našem věčném souputníku přistát země, která svou první družici vypustila teprve 24. dubna 1970, tedy v době, kdy Američani už po Měsíci běhali, potřebuje samozřejmě tři základní věci: vhodnou nosnou raketu, kosmickou loď pro dálkový let a přistávací modul. A zdá se, že dva trumfy ze tří už v ruce má. Jde o novou, vícenásobně použitelnou kosmickou loď Meng-čou (angl. Mengzhou), která má nahradit dosavadní lodě Šen-čou (modifikace ruských Sojuzů). Vyvinula ji státní společnost China Aerospace Science and Technology Corporation (CASC). Standardně se skládá ze dvou modulů: kabiny pro posádku, která se vrací na Zemi, a jednorázového servisního modulu, který zabezpečuje pohon, energii a podporu života pro posádku během pobytu ve vesmíru. Se svým servisním modulem měří Meng- -čou téměř 8,8 m na výšku a s nosností 500 kg dosahuje hmotnosti až 21 600 kg. Není bez zajímavosti, že Meng-čou má možnost dopravovat až šest tchajkonautů, zřejmě v modifikaci pro lety na stanici Tchien-kung. K Měsíci by však měli letět, stejně jako v Apollu, tři lidé. Prototyp této kosmické lodi absolvoval svůj první zkušební let bez posádky už 5. května 2020, při kterém byl otestován vysokorychlostní návrat do atmosféry. Dnes víme, že vývoj pokročil do fáze, kdy je „Plavidlo snů“ ve stadiu příprav na první pilotovaný let (2026/27), zatím kolem Země. Svědčí o tom nedávný úspěšný tzv. únikový letový test lodi z nulové výšky a nulové počáteční rychlosti. Zrealizován byl 17. června na kosmodromu Ťiou-čchüan (Jiuquan Satellite Launch Center) v poušti Gobi zážehem motoru tzv. záchranné věžičky a byl při něm simulován případ selhání nosné rakety na vzletové rampě. Fakt, že šlo o provedení únikového testu za letu při maximálním dynamickém tlaku, napovídá, co asi bude cílem prvního startu základního boosteru jednostupňové rakety CZ-10A, orbitální varianty superrakety CZ-10, připravovaného už na příští rok. Údajně by při zkušebním letu s kabinou Meng-čou měla být odzkoušena aktivace záchranného systému lodi, snad i při letu Meng-čou na orbitu kolem Země. Čínská agentura pro pilotované kosmické lety (CMSA — China Manned Space Agency) plánuje v letošním roce únikový test za letu při maximálním dynamickém tlaku Max Q. Test bude simulovat případ selhání nosné rakety během letu a ověří únikovou trajektorii a schopnost řízení kosmické lodi.
Lan-jüe čili Objímání Měsíce
V období testů Meng-čou už ale probíhalo na polygonu v okrese Chuaj-laj v provincii Che-pej asi 100 km severozápadně od Pekingu několikaměsíční komplexní testování zaměřené na ověření technologie přistání a vzletu dvoumístného lunárního přistávacího modulu Lan-jüe. Kampani předcházela montáž, testování elektroniky a výrobní kontroly bezpilotního prototypu dopravníku. Na prototypu, podobně jako v případě Meng- -čou, pracoval vývojářský tým z CASC. Lan-jüe je na první pohled obdobné plavidlo jako to, co dopravilo Američany na Měsíc na přelomu 60. a 70. let minulého století. Nicméně řadu odlišností jistě najdeme. Skládá se z motorické sekce (tzv. pohonného stupně) pro manévrování nad Měsícem a přistávacího (pracovního) posádkového modulu. Ten je určen k přepravě dvou astronautů na povrch Měsíce, kteří mají mít k dispozici i lunární vozítko. Pohonný stupeň má sestupovat z oběžné dráhy k povrchu Měsíce společně s přistávacím modulem, místo aby zůstával na orbitě. Tím se od amerického modulu liší (neměl pro sestup zvláštní odhazovací motorickou sekci). Koncepce Lan-jüe se podobá spíše plánované sovětské koncepci lunárního výsadkové lodě z počátku 70. let, kdy se stal hlavním konstruktérem Valentin Gluško. Ten zavrhl poměrně jednoduchou verzi Koroljova a počítal i s jiným nosičem, než byla superraketa N1, kterou nechal zrušit. Přistávací modul měl rovněž „pohonný blok“ a posádka do něj přesedala z lunární verze lodi Sojuz připojené k boosteru à la Saljut. Roku 1974 však SSSR přistání na Měsíci zcela vzdal. Po oddělení od „pohonného bloku“ před samotným přistávacím manévrem se Lan-jüe, podobně jako někdejší americký modul z programu Apollo, pokusí o motorické přistání. Po ukončení pobytu na povrchu posléze dopraví dvojici tchajkonautů zpět na oběžnou dráhu Měsíce, kde bude čekat Meng-čou. Sestupový profil Lan-jüe, ve kterém se pohonný stupeň odděluje a provádí řízený náraz, poukazuje na upřednostnění jednoduchosti a snížení rizik před opětovnou použitelností — ovšem zřejmě jen pro rané čínské mise. V rámci testu 6. srpna se dopravník před novináři vznášel ve vzduchu v rámci ověření schopnosti autonomně identifikovat lunární terén a vyhnout se překážkám. Což je samozřejmě podstatná výhoda pro posádku. Americkým bezpilotním modulům, viz např. Intuitive Machines Nova-C či modul Peregrine od Astrobotic Technology, se to zatím moc nedaří, zatímco čínské automaty Čchang-e to dokážou i na odvrácené straně Měsíce (viz článek v TT 2024/9 pojednávající o návratové misi Čchang-e 6). Například během přerušení kontinuálního sestupu Lan-jüe pořizoval snímky povrchu, prováděl výpočty v reálném čase a autonomně vyhledával vhodný terén pro přistání. Půda pod přistávacím modulem byla totiž posypána pískem, zbytek byl pokryt různými překážkami. V některých místech byly umístěny kameny a jiné oblasti úmyslně „zdobily“ nerovnosti. Celý systém automatického přistání je proto vyvíjen tak, aby modul díky svým autonomním algoritmům pro vyhýbání se překážkám uměl v reálném čase detekovat měsíční krátery a skály a upravit sestupovou dráhu pro zajištění bezpečného přistání. Astronauti z Apolla by mohli jen závidět. Celá testovací kampaň trvala řadu měsíců, kdy bylo provedeno několik testů bez zážehu i se zážehy motorů přistávacího modulu. Například proběhlo více než 10 zážehových testů v podmínkách simulujících normální let, nouzový let či vzlet ze svahů s různým sklonem. Podle CASC testy plně ověřily schéma řízení přistání a vzletu přistávacího modulu, pohonné systémy, elektrické systémy a kompatibilitu rozhraní mezi systémy. „Pro naše lunární expedice s lidskou posádkou musíme zajistit, aby astronauti přistáli na měsíčním povrchu velmi pohodlně a hladce. A bezpečnost astronautů je pro nás vždy nejvyšší prioritou,“ uvedl Chuang Čen z CASC v rozhovoru pro státní televizi CCTV. „Například přistávací modul má několik motorů (údajně čtyři), které jsou uspořádány v redundantní konfiguraci, aby se navzájem zálohovaly. V případě selhání kteréhokoli z nich mohou zbývající motory bezpečně dopravit astronauty zpět na měsíční orbitu, což jim otevře cestu zpět na Zemi. Úspěšným testováním byla ověřena správnost návrhu přistávacího a vzletového systému přistávacího modulu, postupy vypnutí motorů po kontaktu s povrchem Měsíce a kompatibilita rozhraní mezi subsystémy včetně navádění, navigačního řízení a pohonu. Byl tím vytvořen základ pro další fázi vývoje prototypu a pro realizaci misí na oběžné dráze,“ konstatoval Chuang Čen.
Čeká se jen na raketu
Čínské plány na přistání na Měsíci v první fázi zahrnují „krátký pobyt na měsíčním povrchu a společný průzkum člověka a robota,“ řekl před časem mimo jiné Lin Si-čchiang, zástupce ředitele Čínské kosmické agentury pro pilotované lety (CMSA — China Manned Space Agency). Nicméně v další fázi Čína hodlá (zřejmě ve spolupráci s Ruskem) vybudovat na Měsíci stálou robotickou a posléze obyvatelnou vědeckou stanici. Proto je dobré připomenout, že nedávno, 15. srpna, provedla první test kompletního statického zážehu sedmi motorů rakety Dlouhý pochod 10 (CZ-10). Superrakety, která má ve dvojici dopravit tchajkonauty k Měsíci. Zkrácený první stupeň s motory YF-100K zaburácel ve 3 hodiny ráno východního času z rampy na kosmodromu Wenchang Space Launch Site. Úspěšný test motorů YF-100K spalujících kapalný kyslík a letecký petrolej trval asi 30 s. Tyto testy signalizují posun od návrhu k ověřování hardwaru, včetně modelování kryogenního namáhání nádrží a separačních sil boosterů. Motory YF-100K určené pro první stupeň si navíc letovou premiéru odbyly už loni 30. listopadu, a to na raketě CZ-12. Ta ovšem má v l. stupni jen čtyři motory YF-100K, kdežto CZ-10A bude osazena motory sedmi. Nejmocnější varianta — superraketa CZ-10 — jich pak bude mít dokonce sedm v centrálním stupni i v každém ze dvou bočních boosterů. První exemplář rakety CZ-10A, o výšce 67,4 m a průměru 5,0 m, má odstartovat v příštím roce s kabinou Meng-čou s posádkou k orbitální stanici Tchien- -kung. Na nízkou oběžnou dráhu (LEO) má vynést až 14 200 kg, a to při opakovaném použití prvního stupně. V budoucnu bude tvořit centrální stupeň silnější sestry — Dlouhého pochodu 10. Samotnou superraketu CZ-10 tvoří tři raketové stupně s celkovou výškou 92,5 m. První stupeň bude složen ze tří boosterů, každý o průměru 5 m. Raketa má mít při startu hmotnost asi 2 189 t a do kosmu ji zvedne tah motorů o výkonu 2 678 t. Nosič je navržen tak, aby dopravil k Měsíci minimálně 27 t nákladu, což nevylučuje, že Lan-jüe bude mít větší hmotnost (včetně pohonné sekce) než americké transportní moduly z projektu Apollo (přibližně 14 500 kg až 16 400 kg). Čínský CASC naznačil, že další zkoušky budou následovat. Každopádně úspěšné testy prvního stupně CZ-10 jsou klíčovým krokem ve vývoji nosné rakety navržené pro čínský lunární program. Tchajkonauti, pravda, nepoletí rovnou na Měsíc. Čína zřejmě provede první přistání na Měsíci až po letových zkouškách rakety Dlouhý pochod 10. Ovšem už při prvním ostrém startu CZ-10 by měl být vynesen lunární transportér Lan-jüe nikoliv k testům na orbitě Země, ale přímo k bezpilotnímu (!) přistání na Měsíci. Druhý let kopíruje plánovanou misi Artemis II, které se snad dočkáme v příštím roce. Meng-čou s tchajkonauty by měla obletět Měsíc. Pilotovaný let na Měsíc je plánovaný s využitím (už?) třetího (Lan-jüe) a čtvrtého (Meng-čou) startu nosných raket CZ-10. Spojení lodí u Měsíce bude vyžadovat perfektní navigaci, ale v principu je podobné přístupu „setkání na oběžné dráze Země“, který byl studován — ale nikdy nebyl realizován — pro americký lunární program Apollo (NASA totiž vsadila na superraketu Saturn 5, která vynesla velitelskou kabinu i lunární modul zároveň). Jak se bude Číně dařit plnit tento ostrý harmonogram, uvidíme. Každopádně budeme svědky nového souboje o Měsíc. A je známo, že Čína dokáže (oznámené) plánované termíny dodržovat.
Jak jsou na tom Artemis a Starship
Úřadující přidružená administrátorka ředitelství misí pro vývoj průzkumných systémů NASA Lori Glazeová zveřejnila nedávno aktualizovaný seznam kroků pro misi Artemis III, který vede k současnému oficiálnímu termínu přistání na Měsíci v polovině roku 2027. Nehledě na problémy se Starship se však ukazuje, že připravenost k tomuto termínu nesplní ani jedna ze složek programu, včetně superrakety SLS a kabiny Orion. Let Starship 10 je pak 4. startem Starship společností SpaceX v letošním roce, ale 1. startem úspěšným. Samotný let Starship S37 — Block 2 totiž následoval po třech neúspěšných testovacích startech v lednu, březnu a květnu, a po explozi lodě Starship při motorických testech na zemi na základně Starbase v jižním Texasu ve středu 18. června. Poslední incident vedl nejen ke ztrátě původního horního stupně pro let 10, když exploze zničila Ship 36, ale navíc zdecimovala i okolní infrastrukturu. Koncepce letu 10 byla stále stejná jako u nezdařených letů 8 a 9. Starship Bock 2 nemířila na oběžnou dráhu kolem Země, ale provedla jako dříve klasický přelet Atlantiku a Afriky. Zhruba o hodinu později po letu na suborbitální trajektorii řízeně dopadla do vod Indického oceánu. Ve vesmíru konečně vypustila makety družic Starlink 2 a vyzkoušela i opětovný zážeh motorů. Pro I. stupeň, tedy Super Heavy, šlo už o její druhý let. Podobně jako u předchozího letu 9 se nepokusila o návrat na rampu a zachycení pomocí ramen Chopsticks, ale místo toho směřovala k simulovanému přistání nad hladinou, několik kilometrů od pobřeží. Zdá se, že S37 konečně prolomila prokletí 2. generace Starship, která před tím neabsolvovala ani jediný úspěšný let. Nový design prošel podle SpaceX přísnějším kvalifikačním procesem, který zahrnoval testování za simulace letových podmínek po dobu, jež přesahovala desetinásobek plánované životnosti bez jediného poškození. Jak známo, se Starship se počítá jako s americkým lunárním dopravníkem HLS (human landing system), a to už pro Artemis III. Je totiž její kritickou součástí. To předpokládá do 30. září 2026 provedení testu doplňování kryogenních pohonných látek na oběžné dráze Země mezi dvěma kosmickými loděmi, provedení dlouhodobého kosmického letu, dokončení startovní rampy v komplexu 39A a start demonstračního bezpilotního landeru s přistáním na Měsíci. Termíny jsou šibeniční. Tankování na zemské orbitě bylo plánováno už na letošní rok a SpaceX se i přes současný úspěch ocitá ve skluzu. A pokud by se nepodařil ani poslední, 10. integrovaný letový test, s největší pravděpodobností by se začalo v NASA uvažovat o dalším odkladu výsadku amerických astronautů na Měsíci. Za Starship totiž není náhrada. Podle staršího odhadu NASA by měl být připraven na oběžné dráze Měsíce pro astronauty z Orionu přibližně v únoru 2028. Ovšem jako poslední šibeniční termín pro Artemis III se šeptem uvádí léto 2029, tedy k 60. výročí přistání Apolla 11 v Moři klidu. Ale to by tchajkonauti mohli být na Měsíci i dříve. Unesli by to Američané? Alternativní přistávací modul Blue Moon od Blue Origin je totiž připravován až pro mise Artemis 5 a 6. Zůstává otázkou, zda při současném vření v NASA pod prozatímním šéfem Seanem Duffym, který trvá na zastavení financování cislunární stanice Gateway a převodu dalších misí počínaje Artemis 6 do komerčních rukou, zda a který HLS bude k dispozici. A Elon Musk? Ten přeci chce letět na Mars. A to zdůraznil i pár minut před startem Starship 10. /Stanislav Kužel/ P. S.: Psáno při očekávání startu Starship 10 v noci na 26. srpna, který lze nakonec přes menší explozi ve spodní části 47 min po startu i převrácení a následné explozi celé kosmické lodi po jejím dosednutí v plánovaném místě přistání (66 min a 30 s po startu) považovat za úspěšný. Ale o tom podrobněji až někdy příště.
