Dne 8. března něco prorazilo střechu i strop dalšího podlaží v domě Alejandra Otera na Floridě a případu se místo policie promptně ujala NASA. S největší pravděpodobností se totiž jednalo o téměř kilogram vážící předmět z Mezinárodní vesmírné stanice (ISS). Okolnosti tomu dosti přesvědčivě nasvědčují, byť oficiální potvrzení zatím nemáme. Domácí bezpečnostní kamera Nest zachytila v domě Oterových zvuk nárazu 8. března ve 14:34 místního času (tedy 19:34 času světového). V 19:29 světového času přitom americké vesmírné velitelství zaznamenalo na svých radarech návrat kusu vesmírného odpadu z vesmírné stanice. V té době se objekt nacházel na dráze nad Mexickým zálivem a směřoval k jihozápadní Floridě. O pravděpodobném setkání Alejandra Otera s vesmírným odpadem jako první informovala televize WINK News. Následně si trosky z domova vyzvedla NASA. „Odborníci z Kennedyho vesmírného střediska budou objekt co nejdříve analyzovat, aby určili jeho původ,“ uvedl mluvčí agentury Josh Finch pro Ars Technica a dodal, že bližší informace budou k dispozici, jakmile bude analýza dokončena.
Co to bylo?
Pokud analýza nepřijde s nějakým velkým překvapením, mají škody nejspíše na svědomí zbytky vysloužilých baterií z ISS, připojené k nákladní paletě. Ta se původně měla řízeně vrátit na Zemi, série zpoždění však způsobila, že nákladní paleta nestihla odletět podle plánu, a NASA tak v roce 2021 baterie z vesmírné stanice odhodila, aby se na cestu k povrchu Země vydaly neřízeně. Jejich rozměry lze přirovnat zhruba ke dvojici větších kuchyňských ledniček, ovšem hmotnost byla kvůli obsahu podstatně větší, než byste u podobného objektu čekali. Celá paleta, včetně devíti nepoužívaných baterií z energetického systému vesmírné stanice, měla podle NASA hmotnost více než 2,6 t. Objekty podobné či větší hmotnosti pravidelně padají na Zemi po řízených trajektoriích. Může se jednat o neúspěšné družice nebo vyhořelé raketové stupně, které zůstaly na oběžné dráze po ukončení své mise. V tomto případě šlo ovšem o návrat neřízený, který navíc evidentně nedopadl tak, jak NASA uváděla: V době návratu do atmosféry (tedy onoho 8. března) mluvčí NASA v Johnsonově vesmírném středisku v Houstonu pro Ars Technica uvedl, že vesmírná agentura „provedla důkladné posouzení analýzy úlomků palety a zjistila, že se neškodně vrátí do zemské atmosféry“. Jednalo se přitom o zdaleka nejmasivnější předmět, který kdy byl z ISS neřízeně vypuštěn. „Neočekáváme, že by nějaká část přežila návrat do atmosféry,“ řekl mluvčí NASA novinářům. Už vzápětí však jiní odborníci tvrzení zpochybňovali. Například i Evropská kosmická agentura. Ta připustila, že některé úlomky mohou let přečkat a dopadnout až na zem. Zřejmě i proto, že jsou podobné případy tak vzácné, není v tuto chvíli jasné, kdo škody zaplatí. Michelle Hanlonová, výkonná ředitelka Centra pro letecké a vesmírné právo na Mississippské univerzitě, míní, že pokud je objekt ve vlastnictví NASA, mohl by Otero nebo jeho pojišťovna vznést nárok vůči federální vládě. „Zajímavější ale bude, pokud se zjistí, že materiál nepochází ze Spojených států,“ řekla reportérovi webu Ars Technica. „Pokud se jedná o vesmírný objekt vyrobený člověkem, který byl vypuštěn do vesmíru jinou zemí a který způsobil škodu na Zemi, tato země by rozhodně měla být majiteli domu za způsobenou škodu odpovědná.“ V tomto případě by to ale mohl být problém. Baterie patřily NASA, ale připevněny byly k paletové konstrukci vypuštěné japonskou vesmírnou agenturou.
Jeden nepovedený start
NASA pochopitelně po podobné publicitě netouží a Zemi běžně kusy vesmírného odpadu „nebombarduje“. Důvod, proč tento objekt spadl neřízeně, lze vysledovat až k jednomu nepovedenému startu ruské rakety před více než pěti lety. V říjnu 2018 astronaut NASA Nick Hague a ruský velitel Alexej Ovčinin museli ukončit let na kosmické lodi Sojuz k ISS, když jejich nosič krátce po startu selhal. Výstup probíhal normálně až do oddělení jednoho z nosných stupňů rakety, kdy se už posádka dostala do mikrogravitace. Stroj ovšem kvůli selhání urychlovacího stupně nedosáhl oběžné dráhy a posádka byla nucena provést „rychlý balistický sestup“. Kosmonauti si zažili přetížení 6 G, incident však přestáli bez zranění. Jedním z Hagueových úkolů při výstupech do volného prostoru na Mezinárodní vesmírné stanici měla být pomoc s instalací nové sady lithium-iontových akumulátorů, které nedávno předtím na orbitu dopravila japonská nákladní loď HTV. Protože se však Hague na stanici v roce 2018 nedostal, NASA výstupy do volného prostoru odložila do doby, než na komplex dorazí nová posádka. Toto narušení pečlivě sestaveného harmonogramu vesmírné stanice zmařilo několikaletý plán modernizace baterií včetně plánovaného návratu těch vysloužilých. NASA tak místo toho, aby staré baterie vložila zpět do HTV a provedla řízený destruktivní návrat nad širým mořem, musela zásobovací loď HTV nechat odletět a nákladní paletu ponechala na stanici. Každá z následujících misí HTV tak poté, co na vesmírnou stanici dopravila další čerstvé baterie, komplex opouštěla vždy s nákladní paletou nesoucí vyřazené baterie z předchozí mise, zatímco nově demontované baterie na ISS zůstávaly. Tak tomu bylo až do doby, kdy už žádné další HTV nepřiletěly. Poslední japonská kosmická loď HTV odletěla z ISS v roce 2020 s nákladní paletou a bateriemi z předchozího letu, takže poslední paleta baterií na stanici zůstala.
Neznámé místo dopadu
Ostatní nákladní lodě určené pro dopravu na vesmírnou stanici (Dragon společnosti SpaceX, Cygnus společnosti Northrop Grumman a ruský Progress) nákladní paletu z HTV nepojmou. Proto se NASA rozhodla v březnu 2021 pomocí robotického ramene vesmírné stanice paletu s bateriemi odhodit a uvolnit tak prostor na palubě laboratoře. Bez vlastního pohonu se akumulátory tři roky vznášely na oběžné dráze, až nakonec aerodynamický odpor 8. března, téměř přesně po třech letech jejího putování kolem planety, nasměroval paletu zpět do atmosféry. Předpovědět přesnější okamžik návratu kusu kosmického smetí do atmosféry je prakticky nemožné. Americké vesmírné velitelství důkladně sleduje desítky tisíc objektů na oběžné dráze Země, ale přesná hustota horních vrstev atmosféry je stále do značné míry neznámou veličinou. Dokonce i půl dne před návratem do atmosféry americké vesmírné velitelství odhadovalo čas dopadu palety s bateriemi na Zemi s nejistotou v rozsahu šesti hodin. Za tu dobu je takovýto objekt schopen obletět planetu čtyřikrát. A pokud nevíte, kdy něco vstoupí do atmosféry, nemůžete předpovědět, kam to spadne.
Vzácná událost
Pokud NASA potvrdí, že projektil, který minulý měsíc proletěl Oterovým domem, pochází z ISS, připojí se tato událost k zatím velmi krátkému seznamu případů, kdy objekt padající z oběžné dráhy poškodil něčí majetek. Země je velké místo. Je poměrně běžné, že někdo najde kus spadlého vesmírného odpadu na poli nebo vyplavený na pláži. Je však vzácné, aby dopadající těleso zasáhlo nějakou stavbu nebo zranilo člověka. Padající vesmírné úlomky ještě nikdy nikoho nezabily. Podle ESA je roční riziko zranění člověka kosmickým odpadem menší než 1 : 100 miliardám. Několik příkladů poškození majetku však existuje. V roce 2003 prorazil metr dlouhý kovový držák ze ztroskotaného raketoplánu Columbia střechu zubní ordinace v Texasu. Naštěstí pro ty, kteří tam pracovali, Columbie havarovala v sobotu, kdy byla ordinace zavřená. Obyvatelku Oklahomy Lottie Williamsovou zasáhl v roce 1997 do ramena lehký kus materiálu, který odborníci spojovali s návratem horního stupně z rakety Delta II. Byl to letmý úder a vzduch pomohl úlomek zpomalit, takže unikla bez zranění. V roce 1969 úlomek ze sovětské kosmické lodi údajně zasáhl malou japonskou loď poblíž pobřeží Sibiře a zranil pět lidí. Jedním z nejznámějších případů poškození vesmírným odpadem byl pád sovětské vojenské družice Kosmos 954 s jaderným pohonem (24. ledna 1978). Zbytky satelitu skončily v několik set kilometrů dlouhém pásu poblíž Velkého Otročího jezera v Kanadě. Že satelit spadne, bylo z jeho podivné dráhy jasné už delší dobu dopředu. Ale stejně jako v současném případě nikdo ani s předstihem netušil, kam dopadne. Sověti však ostatní vlády před pádem ujišťovali, že reaktor neobsahuje tolik materiálu, aby došlo k jadernému výbuchu, a že je navržen tak, aby při dopadu do atmosféry shořel. Jak ukázala pozdější balónová měření radioaktivity ve vyšších vrstvách atmosféry, největší část aktivního materiálu z reaktoru skončila v atmosféře, ale vzhledem k množství materiálu na palubě šlo skutečně o zcela nepatrný příspěvek k celkovému radioaktivnímu „pozadí“ v atmosféře Země. Na Zemi se při velké pátrací akci podařilo z družice najít zhruba 65 kg materiálu. Drtivá většina z nalezených zbytků objektu byla více či méně radioaktivních — vlastně hlavně proto se je podařilo dohledat. V dopadové zóně byly totiž rozprášeny na více než 4 000 kousků. Na hledání pouhým okem byla většina z nich malá, ovšem dozimetry je „viděly“. Trosky Kosmosu 954 nikoho nezranily ani nepoškodily žádné domy, ale Kanada zorganizovala úklidové práce s cílem získat co nejvíce radioaktivních trosek, aby ochránila životní prostředí. Sovětský svaz ji následně za urovnání této záležitosti zaplatil tři miliony kanadských dolarů. Dodejme, že by mělo jít o zcela výjimečnou událost. A to i přesto, že nám nad hlavou krouží ještě zhruba 30 dalších družic s reaktory na palubě, prakticky všechny sovětského původu. Tyto družice a jejich reaktory ovšem byly postaveny s celou řadou pojistek: po skončení životnosti u drtivé části naskočila naprogramovaná „pojistka“ v podobě procesu, kde raketový motor vynesl reaktorovou část na vyšší oběžné dráhy (téměř kruhové dráhy cca 800 až 900 km nad povrchem). Na té by měly zůstat tak dlouho, že v „dohledné době“ (několik set let a spíše později) nebudou představovat problém. Většina U235 na palubě se během doby fungování reaktoru přeměnila na jiné prvky, které se obecně řečeno rozpadají relativně rychle. V době návratu satelitu na Zem by tedy celkový zářivý výkon materiálu satelitu měl být mnohonásobně nižší než v okamžiku startu. Neznamená to však, že se na Zem časem vrátí zcela neaktivní. Neštěstí ovšem nechodí jen po lidech, a tak ani v kosmických programech ne vždy vše zafunguje, jak by mělo. Například jediná americká „jaderná“ družice SnapShoot s reaktorem SNAP-10A na palubě byla po ukončení provozu sice zaparkována na vysoké oběžné dráze, ale v bezpečí přesto evidentně nebyla. V roce 1979 se z ní postupně začaly „drobit“ menší kusy, dnes už jich máme napočítaných více než 110. Většina z nich je naštěstí vysloveně drobných, menších než 10 cm.
Bude hůř?
Jaderné družice jsou ovšem pochopitelně jen malou a prakticky nevýznamnou podmnožinou materiálu na oběžné dráze. Zda a kolik z něj dopadne na zem, záleží do značné míry především na přístupu konstruktérů, států i firem, které nosiče do vesmíru vysílají. Problematická by mohla být konstrukce některých z nich. Například čínská raketa Dlouhý pochod 5B bývá častým zdrojem úlomků. Její konstrukce je unikátní v tom, že nemá druhý stupeň. Náklad na oběžnou dráhu dopravuje mohutný první stupeň, který se tím pádem dostane na oběžnou dráhu. Tam nějakou dobu setrvá, než se zřítí na nějaké — předem vždy neznámé — místo na Zemi. Pokud Čína nevybaví Dlouhý pochod 5B do budoucna schopností řízeného sestupu (třeba s pomocí aerodynamických plošek), povedou všechny starty tohoto nosičce k nekontrolovanému dopadu jejích částí o několik dní později. Základní stupeň tohoto nosiče má přitom hmotnost zhruba 20 t, měří přibližně 30 m na délku a 5 m na šířku. Pokud by objekt takové velikosti spadl na zem na nesprávném místě, mohl by napáchat opravdu velké škody. Je možné, že Čína nějaké řešení chystá a na některých nosičích ho již použila, zatím však nic takového veřejně oznámeno nebo pozorováno nebylo. Po dosavadních čtyřech startech této rakety v letech 2020—2022 kusy trosek poškodily vesnici v Pobřeží slonoviny, spadly do Indického oceánu, do Pacifiku a beze škod dopadly poblíž vesnic na Borneu. Naplánované jsou i další lety. Vynést mají čínské internetové satelity a čínskou astronomickou observatoř srovnatelnou velikostí s Hubbleovým vesmírným teleskopem. Pozornost budou odborníci věnovat také lodi Starship společnosti SpaceX. Její ocelový nosič je největším kompaktním objektem, který byl kdy vypuštěn do vesmíru, větším a mohutnějším než výše zmíněný čínský dopravník. Neřízený dopad takového stroje by mohl způsobit v místě vážné škody. Při prvních zkušebních letech společnost SpaceX záměrně navedla Starship na trajektorii, která by během hodiny nebo dvou po startu skončila pádem do odlehlých částí oceánu. Ovšem otázka možných následků havárie je jedním z otevřených problémů programu. Nosič se má vracet do atmosféry a celý opakovaně využívat k dalším startům, možná po dobu několika desetiletí. Příležitostí k havárii tak bude více než dost. Na druhou stranu, jak ukazuje třeba současný stav letecké dopravy a ostatně i v posledních letech bezvadné výsledky SpaceX, riziko mimořádných událostí je možné opravdu výrazně srazit. Využití vesmí ru by mělo být v dohledné době podstatně intenzivnější. Novinkou jsou „konstelace“ tvořené stovkami i tisícovkami satelitů, jejichž prvním příkladem je internetový systém Starlink společnosti SpaceX. Ty pracují na nízké oběžné dráze v nadmořské výšce do 600 km. Odpor vzduchu v této nadmořské výšce způsobí přirozený pád satelitu za pět let nebo méně (v závislosti na konkrétní nadmořské výšce a designu satelitu). Naštěstí jde o menší družice, s menší hmotností, což samo o sobě snižuje pravděpodobnost jejich průniku atmosférou. Satelity jsou navíc navrženy tak, aby v atmosféře nevydržely a snadno shořely. Předpokládá se, že podobný či spíše ještě přísnější standard se bude dodržovat i do budoucna, kdy provoz na orbitě nadále poroste. Společnost SpaceX tvrdí, že k problému přistupuje velmi zodpovědně. Sama údajně deaktivuje satelity, kterým hrozí riziko ztráty ovladatelnosti, tak, aby zachovala možnost vybrat dráhu s maximální jistotou jejich destrukce v atmosféře. To by mělo snižovat počet „smetí“ na oběžné dráze. /jj/
