Zdá se, že chvíle návratu člověka na Měsíc se blíží. Po 50 letech, kdy zanechal stopy v měsíčním prachu poslední astronaut, velitel mise Apollo 17 Čechoameričan Eugen Cernan, má další první krok opět učinit NASA, a to v rámci programu Artemis.
Název Artemis nebyl pro misi návratu člověka na Měsíc zvolen náhodně. V řeckém bájesloví nese toto jméno bohyně lovu a bohyně Měsíce, která je dcerou boha Dia a bohyně plodnosti Létó a zároveň dvojčetem slunečního boha Apollóna. Toho Apollóna, jehož jméno nesl americký program prvních lunárních expedic z 60. let minulého století — program Apollo. V jeho rámci přistálo počínaje Apollem 11 na měsíčním povrchu 12 astronautů. Apollem 17 však v prosinci 1972 tato skvělá jízda skončila a Měsíc se stal opět opuštěným průvodcem naší planety. Nikoliv však proto, že by nebyla k dispozici na tu dobu vyspělá technika, nikoliv proto, že by nám to (údajně) zakázali mimozemšťané, ale z mnohem prostších důvodů. Tehdejší Sovětský svaz svůj lunární program definitivně pohřbil a Spojené státy prestižní závod o Měsíc vyhrály. To politikům i americké veřejností stačilo. A finance požírala vleklá válka ve Vietnamu.
Pokusů probudit k životu lunární expedice bylo pravda několik. Ale teprve v těchto dnech se zdá, že se naplní slova Genea Cernana, která vštěpoval při jedné ze svých návštěv v ČR studentům techniky: „Miřte na Měsíc a určitě skončíte někde mezi hvězdami!“
PRVNÍ FÁZE NÁVRATU S ODKLADEM
Mohutná raketa, označovaná ve zkratce SLS (Space Launch System), která bohužel ani napodruhé 3. září neodstartovala ze slavné rampy 39B Kennedyho kosmodromu na mysu Canaveral, má konečně s kosmickou lodí Orion zamířit směrem k Měsíci. Jde o první pokus, byť s jistým zpožděním, splnit první etapu prezidentem Donaldem Trumpem vyhlášeného programu Artemis, zvaného jinak „Moon to Mars“.
Pravda, napoprvé se to nějak nepodařilo, nicméně v rámci mise Artremis 1 tentokráte k našemu souputníku zamíří kosmická loď, připomínající tvarem legendární kabiny Apollo ze 60. let minulého století, bez posádky, jen s manekýny. Přes mediální humbuk je to prostě „jen“ zkušební let, který má prověřit kompletní SLS, který je mimo kabinu Orion především „slepencem“ technologií z období raketoplánů, z nichž bylo včetně motorů použito až 83 komponent!
Ale je to začátek. Po dlouhých 50 letech se lidstvo, konkrétně NASA, snaží o návrat do „hlubokého vesmíru“, tedy o pilotované lety k jiným tělesům naší sluneční soustavy. Měsíc by měl být jen přestupní stanicí pro Mars.
OD APOLLA K ARTEMIS
Všechno tedy začalo v 60. letech minulého století, kdy vypukl nikým nevyhlášený, ale tehdejšími supervelmocemi (Sovětským svazem a Spojenými státy americkými) realizovaný závod o první kroky člověka na Měsíci. Rodící se kosmonautika se totiž stala před celým světem prestižním hřištěm. Prvotní úspěchy zaznamenávali Sověti: první družice Země (Sputnik, říjen 1957), první člověk ve vesmíru (Jurij Gagarin, duben 1961), první žena ve vesmíru (Valentina Těreškovová, březen 1962), první měkké přistání sondy na Měsíci (Luna 9, únor 1966), první člověk ve volném vesmíru (Alexej Leonov, březen 1965)… Ty však aktivizovaly americkou vědeckou obec a politiky k výrazným aktivitám v kosmu. Přes program jednomístných kabin Mercury, přes dvoumístné lodě Gemini k lunární kosmické lodi Apollo.
Ne, nebudeme podrobně probírat celou historii kosmonautiky, ale ještě si připomeňme vystoupení tehdy nového, mladého amerického prezidenta Johna Kennedyho z 25. května 1961 před Kongresem, ve chvílích, kdy USA měly ve vesmíru po pouhém suborbitálním letu jediného astronauta, Alana Sheparda, který tam nakoukl jen na 10 minut.
„Věřím, že tento národ si může vytyčit za cíl přistání člověka na Měsíci a jeho bezpečný návrat na Zemi, a to do konce tohoto desetiletí. Žádný jiný vesmírný projekt dneška nebude působivější pro lidstvo a důležitější pro dlouhodobý výzkum vesmíru... Rozhodli jsme se letět na Měsíc. Rozhodli jsme se letět na Měsíc v tomto desetiletí a vykonat další skutky ne proto, že jsou lehké, ale právě proto, že je to obtížné,“ prohlásil Kennedy a svým projevem vyvolal skutečné závody o dosažení Měsíce. Dal tak popud ke vzniku programu Apollo. Pravda, sovětský vůdce Nikita Chruščov nebyl příliš nadšen nutností financovat lunární program. I to bylo mimo jiné příčinou sovětské prohry a rezignace na dobytí Měsíce.
John Kennedy se sice prvních kroků amerických astronautů na měsíčním povrchu nedočkal, ale cíle bylo dosaženo. 20. července 1969 lidé poprvé stanuli na povrchu Měsíce. Z trojice astronautů z Apolla 11, velitele Neila Armstronga, pilota velitelského modulu Michaela Collinse a pilota lunárního modulu Edwina „Buzze“ Aldrina, dnes žije už jen Aldrin.
V pokročilém věku se tedy dočkal prvního kroku vedoucího k návratu lidí na „věčného souputníka“. K tomuto okamžiku však vedla ještě dlouhá cesta.
V lednu 2004 se prezident George W. Bush pokusil oživit americký lunární program v rámci tzv. programu Vize průzkumu kosmu, který měl být reakcí na havárii raketoplánu Columbia a jakýmsi povzbuzením nejen odborné veřejnosti k dalšímu rozvoji kosmického výzkumu. Hlavními cíli programu byly dokončení Mezinárodní kosmické stanice, ukončení nákladných letů raketoplánů do roku 2010 a návrat člověka na Měsíc.
ÚSPORNÉ KONSTELACE NÁVRATU NA MĚSÍC
Program obnovení letů na Měsíc dostal název Souhvězdí (Constellation). Zahrnoval mj. vývoj nosných raket Ares I a Ares V, kosmického tahače EDS (Earth Departure Stage) a nové, vícenásobně použitelné kosmické lodi pojmenované Orion, která měla mj. dopravovat až šest astronautů na ISS a čtyři k Měsíci. Její první ostrý start byl plánován na rok 2014. Počítalo se rovněž s moderním a větším lunárním modulem pro čtyři astronauty, zvaným Altair. Ten měl vylodit první astronauty na měsíčním povrchu do roku 2019, tedy k 50. výročí přistání landeru Eagle mise Apollo 11. Hezká představa...
Prezident Bush si byl ovšem vědom negativního postoje řady kongresmanů k obnovení lunárního programu a už tehdy razil tendenci maximálního využití stávajících technologií (i dodavatelů) programu Space Shuttle. Jednoduše řečeno: Kongres na kosmonautice, na rozdíl od vojenských výdajů, vždy šetřil. Program Constellation tedy měl být „co nejlevnější“.
V koncepci programu se tedy počítalo s již zmíněnými nosnými raketami Ares I a Ares V. „Jednička“ měla být poměrně jednoduchý dvoustupňový nosič s maximální nosností 25 t na nízkou oběžnou dráhu (LEO — low Earth orbit) a sloužit měla pouze k vynášení kosmické lodi Orion k ISS. Na výšku měřila 94 m a průměr (u 2. stupně) dosahoval 5,5 m. První stupeň zcela jasně navazoval na Space Shuttle. Šlo o lehce upravený postranní urychlovací stupeň na tuhé pohonné látky známý jako SRB (solid rocket booster) s větším tahem, a tedy delší dobou činnosti. Použité palivo bylo totožné: PBAN (polybutadiene acrylonitrile). Podobně jako boostery raketoplánů měl být l. stupeň vícenásobně použitelný.
Druhý stupeň byl osazen motorem J-2X na kapalný kyslík/vodík, odvozeným od motorů J-2, používaných na raketách Saturn v programu Apollo.
Není bez zajímavosti, že počátky vývoje motoru sahají do přelomu let 1959—1960, kdy byl zahájen vývoj raket řady Saturn. J-2 pak sloužil raketách Saturn IB a Saturn V. Nejvýznamnější byla jeho úloha na stupni S-IVB, který byl používán jako druhý stupeň Saturnu IB a zároveň jako třetí Saturnu V. Na Saturnu V pak plnil velmi důležitou roli, když byl po dosažení parkovací oběžné dráhy u Země znovu zažehnut, aby vyslal kosmickou loď Apollo na přechodovou dráhu k Měsíci. Koncepce Aresu I nebyla ani z dnešního hlediska špatná.
Druhou raketou plánovanou pro program Constellation byla mohutná Ares V, vizuálně ne nepodobná dnešní SLS. Plánovaná nosnost byla až 188 t na LEO, což bylo srovnatelné s raketami Saturn V a Eněrgija. Měla vynášet lunární modul Altair na LEO a po připojení lodi Orion startující s Ares I dopravit po zážehu druhého stupně EDS celou sestavu na dráhu k Měsíci. V podstatě tak mělo jít o upravenou koncepci letů kosmické lodě k Měsíci z programu Apollo, tedy let k Měsíci po setkání na oběžné dráze kolem Země.
První stupeň plánované superrakety měl mít pět až šest motorů RS-68B. Už tehdy se původně zamýšlelo použití motorů SSME ze Space Shuttle, ale údajně pro vysokou cenu se prosadily jako výhodnější motory RS-68B, což je modifikace motorů RS-68 z těžké rakety Delta IV. Na bocích I. stupně pak měly opět být boostery SRB.
Program Constel lation počítal s generální zkouškou lodi Orion už v říjnu 2013, včetně jejího automatického spojení s ISS a astronauty měla prvně vynést ke stanici o pět měsíců později, v březnu 2014. Pak měly následovat transportní lety k ISS. V červnu roku 2018 měla poprvé vzlétnout superraketa Ares V, lunární modul se měl prvně testovat v únoru 2019 na orbitě kolem Země a podobně jako v případě programu Apollo (Apollo 10) pak v červnu se mělo soulodí Orion/Altair prověřit na oběžné dráze Měsíce. První výsadek na měsíční povrch po 50 letech byl plánován na prosinec 2019.
HROBAŘ AKTIVIT NASA
V lednu 2009 však nastoupil do úřadu prezident Barack Obama a o rok později nechal celý program Constellation zrušit. Údajně kvůli velmi vysokým finančním nákladům. Obama a jeho okolí prostě pilotovaným kosmickým letům nefandili. A to včetně jeho tehdejšího viceprezidenta, jistého Joea Bidena... Po Obamově nástupu do funkce tedy Constellation zmizel v propadlišti dějin. Navzdory tom, že vývoj už spolkl 19 miliard dolarů. Přitom už byla vyzkoušena raketa Ares I, vývoj kabiny Orion se nacházel ve značně pokročilém stadiu. Hotový byl dokonce i elektromobil pro dopravu astronautů na povrchu Měsíce. A co čert nechtěl, další 2,5 miliardy stálo ukončení programu.
Obama to zdůvodnil tím, že Měsíc není zajímavý (tam jsme už byli!) a pilotované lety k ISS má převzít soukromý sektor. Ten tehdy (v r. 2009) nedisponoval ani lodí, ani vyzkoušenými nosnými raketami (SpaceX byla ještě „v plenkách“).
Vzhledem k tomu, že končila výstavba ISS a tím i starty raketoplánů, pár týdnů po Obamově rozhodnutí zaniklo jen na Floridě 7 000 pracovních míst, vesměs zastávaných vysoce kvalifikovanými lidmi. A po ukončení letů raketoplánů Space Shuttle v r. 2011 byla NASA odkázána na dlouhá léta na ruské kosmické lodě Sojuz.
Rozhodnutí pochopitelně vzbudilo odpor nejen v kruzích NASA, ale i u aerokosmických firem. Barack Obama tak byl nakonec donucen k mírnému obratu: v dubnu 2010 oznámil v projevu v Kennedyho kosmickém středisku svou novou kosmickou vizi. Nedávno zastavený vývoj Orionu měl pokračovat, ovšem s tím, že by na ISS létal bez posádky a sloužil by jen jako záchranný člun.
Místo Ares I a Ares V měla NASA v budoucnosti vyvinout superraketu, místo Orionu blíže nespecifikovanou loď pro lety „za dráhu Měsíce“, přičemž v roce 2025 se Američané s těmito stroji měli vydat k Marsu, aby ho obletěli.
„Jsme svědky toho, jak je náš pilotovaný program, který byl mocným nástrojem vědy a technologie i inspirací pro mladé lidi, redukován k průměrnosti,“ napsalo roku 2011 několik desítek osobností americké astronautiky Obamovi.
„Je čas prolomit hranice, najít nové horizonty... Pojďme letět na Mars a zastavit se cestou na nějakém asteroidu!“ navrhoval posléze Obama, tančící v kosmické problematice jako slon v porcelánu.
Pravda, v roce 2011 se Orion zase začal v tichosti vracet do hry v podobě plnohodnotné kosmické lodi. Ovšem pod krycím názvem MPCV (Multi-Purpose Crew Vehicle — mnohoúčelový pilotovaný dopravní prostředek). O rok později si Charles Bolden, nový šéf NASA, „přihřál svou polévku“ slovy: „Pro dlouhé výpravy za nízkou oběžnou dráhu Země připravujeme dopravní systém, jehož základem se stane již dříve vyvíjená loď Orion.“
Nějaké drobné se tak díky lobbingu aerokosmických firem a kongresu našly i na vývoj „nové“ rakety, nazvané SLS.
Ano, zbývala ISS, která měla původně končit už v roce 2016! Jinak se dalo říci: USA nemají žádný pilotovaný kosmický program.
„Plány prezidenta Obamy pro NASA mohou mít na pilotovaný program devastující vliv a odsunou nás ve vesmíru na druhou nebo třetí pozici,“ řekl první člověk na Měsíci Neil Armstrong v dubnu 2014.
Robert Zubrin, předseda Mars Society a propagátor mise k Marsu, byl ještě příkřejší: „Podle Obamova plánu NASA utratí 100 miliard dolarů na to, aby nedosáhla ničeho.“
Abychom byli spravedliví: díky Obamově představě o zabezpečení dopravy nákladů a posádek na ISS prostřednictvím soukromých společností v rámci smlouvy CRS-2 (programu Commercial Resupply Services) vyvinuly společnosti SpaceX a Boeing pilotované dopravní lodě Crew Dragon a Starliner, z nichž Muskovi „Draci“ už vozí nejen základní posádky na ISS, ale i komerční astronauty.
Situace se změnila po nástupu Donalda Trumpa do funkce amerického prezidenta. A nový vítr do plachet dostala NASA už citovaného 26. března 2019, v programu zvaném Artemis.
Tomu dala NASA ucelený základ s tím, že nepůjde jen o nový pokus zapíchnout na Měsíci americkou vlajku, ale o snahu tam vybudovat stálou základnu poblíž jižního pólu jako odrazový můstek pro pronikání do hlubokého vesmíru. Mezistupněm na trase Země — Měsíc má být stanice na cislunární dráze, zvaná Gateway — „Brána“ (původně DSG — Deep Space Gateway).
K programu Artemis se podrobněji vrátíme v příštím čísle Technického týdeníku.