Ve výšce kolem 400 km nad Zemí létá největší objekt, který kdy lidská ruka ve vesmíru vytvořila. Zemi oběhne za necelých 93 minut rychlostí zhruba 28 000 km/h. Jeho hmotnost dosahuje 420 000 kg, šíře (rozpětí solárních panelů) činí 108 m. Výšku lze stanovit na 20 a délku na 73 m. Vnitřní přetlakový objem sedmnácti hermetických modulů je téměř 1 000 m3.
Do projektu jsou zapojeny USA (NASA), Rusko (Roskomos), jedenáct zemí Evropské kosmické agentury (ESA), japonská kosmická agentura JAXA a Kanadská kosmická agentura (CSA), Brazílie a Itálie. Ke dni 20. výročí trvalého obydlení Expedicí I (2. listopadu) ji už navštívilo 241 lidí z 19 států světa.
Cesta k ISS – Mezinárodní kosmické stanici – však nebyla vůbec jednoduchá (viz také I. část v minulém vydání TT).
OD MIRU K ISS
Ruský Mir se stal první dlouhodobě obydlenou vědeckou orbitální stanicí, sestavenou propojením modulů Mir, Kvant-1 (viz malá typová řada 37), Kvant-2 (Almaz), Kristall, Spektr, Priroda a DM (FGB). Ty byly na oběžnou dráhu postupně vypouštěny v letech 1986–1996. Obslužnost stanice byla zajišťována kosmickými loděmi Sojuz s posádkou a nákladními Progressy.
V budoucnu měl k Miru létat i raketoplán Buran, paradoxně u něj však nakonec v 90. letech kotvily americké stroje Space Shuttle. Jako první přistál u Miru raketoplán Atlantis při misi STS-71 v červnu 1995, který dopravil zpět na Zemi i prvního Američana Normana Thagarda. Ten pobýval na stanici od března 1995 a zažíval zde i dobrodružné chvíle včetně požáru. Jeho letem ostatně začala úzká spolupráce mezi NASA a Roskosmosem, neboť se blížila výstavba velké stanice Freedom, zvané později Alpha. Celkem se na palubě Miru vystřídalo 104 kosmonautů, z toho 62 jiné než sovětské/ ruské příslušnosti.
V USA se idea kosmické stanice dostala na pořad dne až roku 1981, kdy odstartoval do vesmíru raketoplán Columbia. V květnu 1982 vedení NASA vytvořilo pracovní skupinu pro kosmickou stanici (Space Station Task Force), která přišla s myšlenkou rozsáhlé mezinárodní spolupráce jak při vývoji a stavbě, tak při využívání stanice. Snaha NASA prosadit tento projekt však dostala zelenou až v lednu 1984, kdy prezident Ronald Reagan ve „Zprávě o stavu Unie“ oficiálně prohlásil stavbu stálé mezinárodní stanice pojmenované Freedom (Svoboda) za hlavní úkol americké astronautiky pro nejbližší období. Díky tomu byly v květnu 1985 konečně zahájeny projektové práce.
Ovšem následující roky probíhaly spíše ve znamení tápání, předběžných projektů a finančních potíží, a tudíž postupnému oddalování začátku výstavby. Většina změn byla vynucena tlakem Kongresu. který držel kasu. Na jedné straně totiž s postupem projektových prací odhady celkových nákladů (z původních 15 miliard USD) rostly a na druhé straně se zákonodárci snažili výdaje redukovat. Výsledkem byly neustálé změny v projektu. A do toho v lednu 1986 havaroval raketoplán Challenger.
Pravda, roku 1991 se k plánu výstavby už oficiálně připojily další země, tedy Kanada, Japonsko a Evropská kosmická agentura (ESA), nicméně v roce 1993 prezident Bill Clinton přikázal vedení NASA, aby projekt kosmické stanice revidovalo se snahou o maximální finanční úspornost a co nejrozsáhlejší zapojení zahraničních partnerů. A došlo k přejmenování na Alpha. ESA se tak v roce 1989 vzdala plánů na vlastní družicovou stanici Columbus, obsluhovanou malým francouzským raketoplánem Hermes. Zbyla z ní pouze vědecká laboratoř stejného jména, integrovaná do ISS.
V roce 1993 se k projektu připojilo Rusko, které sice provozovalo Mir a počítalo s vybudováním ještě větší stanice Mir 2, ovšem po konci studené války a rozpadu SSSR se zdálo, že i jeho kosmonautika je u konce s dechem. A právě Ruská účast vedla k dalšímu přejmenování budoucí stanice z Alfa na International Space Station (ISS).
Mir 2 byl ovšem ambiciózní projekt, blížící se prvotním konceptům Freedom. Ve variantě z roku 1987 se počítalo s vynesením základního bloku o hmotnosti 90 t raketou Eněrgija, na nějž by pak byly postupně napojeny moduly FGB. Projekt byl sice v letech rozpadu SSSR na pár roků pozastaven, nicméně tzv. Rada hlavních konstruktérů se k němu v roce 1992 vrátila. Na základním nosníku by byly na jednom konci zavěšeny jako energetický zdroj tzv. sluneční koncentrátory, na druhém pak klasické solární články. Ve středu konstrukce pak měl být umístěn hrozen pěti až šesti velkých hermetických modulů a řada tzv. pomocných, včetně meziorbitálních tahačů. Stanice měla být obsluhována jak loděmi Sojuz, tak raketoplány série Buran. Propočet nákladů na výstavbu Miru 2 byl ale nad síly tehdejšího Ruska, vždyť jen start rakety Eněrgija vyšel na miliardu rublů. Projekt byl zastaven (podobně byly zrušeny lety raketoplánu Buran) a Jelcinova vláda se od roku 1993 orientovala na spolupráci s USA při výstavbě ISS.
TĚŽKÝ ZROD KOSMICKÉ STANICE
Aby bylo jasno, Američané mohli stanici Freedom postavit ve spolupráci s dosavadními partnery. Prohlubující se hospodářské potíže ruské ekonomiky procházející smrští privatizace a přechodu ke kapitalismu však hrozily kolapsem kosmického průmyslu. Ten by pro řadu vynikajících raketových odborníků znamenal ztrátu zaměstnání a ve Washingtonu pojali obavu, že by se tito lidé mohli dát do služeb tzv. teroristických zemí, potenciálně nebezpečných západnímu světu (Severní Korea, Írán atd.). Bylo je tedy potřeba zaměstnat.
Prvním krokem ke spolupráci byla dohoda o nákupu modifikovaných transportních lodí Sojuz jako záchranných člunů pro kosmickou stanici. Na to navázala dohoda o letech amerických astronautů na Mir. Oficiální dohoda o spolupráci na vývoji mezinárodní stanice mezi NASA a Ruskou kosmickou agenturou (RKA) byla ovšem podepsána až v roce 1994. A jak už bylo řečeno, stanice byla přejmenována na ISS.
Americký Kongres se ovšem nevrle díval na rostoucí náklady na stavbu ISS – původní představy o 15 miliardách dolarů už dávno neplatily. Konsorcium účastnických zemí tajně doufalo, že ruská účast výstavbu poněkud zlevní. Ovšem ouha!
Rusko se zavázalo, že v první fázi výstavby dodá dva moduly. Z nich první (Funkcionalnyj gruzovoj blok, FGB, nazvaný Zarja) ve výši 190 milionů dolarů plně zaplatili Američané (také je součástí US segmentu). Předpokládalo se, že odstartuje už v roce 1997. Druhý modul (služebnyj modul, SM) měla ruská strana postavit za vlastní prostředky, a tím získat nárok na příslušný podíl na využívání kosmické stanice. Zatímco Zarja byla díky americkým penězům hotova včas, SM se dostal do zoufalého skluzu a na přelomu let 1996 a 1997 už činil osm měsíců. Přitom šlo o původně plánovaný základní blok pro tzv. DOS-8 neboli Mir 2, který byl nakonec pojmenován jako Zvezda (jeho designová linie ovšem sahá až k původním čelomejským modulům pro stanice Almaz).
Americká strana urgovala ruská vládní místa, ale uvolňování finančních prostředků stejně postupovalo pomalu a v dubnu 1997 bylo nutno počátek stavby ISS odložit na říjen 1998. Problémy se však vyskytly i na americké straně. Spojovací uzel Unity (Node-1) neuspěl při přetlakových zkouškách, vznikaly na něm deformace. Úpravy konstrukce si vyžádaly další finanční náklady i čas.
Od Američanů a dalších partnerů to chtělo zatnout zuby. Ukázalo se, že náklady spojené s nedodržením ruských slibů stály jen Spojené státy téměř dvě miliardy amerických dolarů. Další poskytování finančních prostředků Rusku narazilo na odpor Kongresu, který byl zlomen jen díky úspěšnému startu nosné rakety Proton se Zarjou 20. listopadu 1998 a vzletu raketoplánu Endeavour 4. prosince téhož roku. V jeho nákladovém prostoru se nacházel modul Unity.
KONEC DOBRÝ, VŠECHNO DOBRÉ
Přes další technické i finanční problémy se nakonec podařilo mezinárodní kosmickou stanici téměř dobudovat. Výrazný podíl na ní dnes má nejen ESA, ale i Japonsko či Kanada.
Nicméně od 2. listopadu 2000, kdy na stanici vstoupila první stálá posádka, je ISS trvale obydlena. V současné době je základní posádka, která se každých šest měsíců (až na výjimky dlouhodobých pobytů) obměňuje, tvořena pěti až šesti členy – pravidelně v mezinárodním složení. Z 241 kosmonautů z 19 zemí jsou Američan Scott Kelly a Rus Michail Kornijenko rekordmany v nepřetržitém pobytu na ISS, kde strávili 340 dní. Rekordmankou mezi ženami je americká astronautka Christina Kochová, která pracovala na oběžné dráze 328 dnů. Rekordmanem v celkovém počtu dní strávených na stanici je Rus Fjodor Jurčichin, když během pěti misí strávil na ISS 673 dní! Druhé místo patří americké rekordmance Peggy Whitsonové se skórem 665 dní.
Po ukončení letů raketoplánů (2011), bez kterých by ISS v současné podobě nevznikla, létali kosmonauti na stanici v lodích Sojuz. Rusko na tom dlouhá léta slušně vydělávalo. V posledních letech si za křeslo v Sojuzu účtovalo až 90 milionů dolarů. Vzhledem ke kapacitě nových amerických kosmických lodí Crew Dragon od SpaceX či Starliner od Boeingu (až 7 osob) se mohou posádky rozrůstat.
Zatím však další loď Crew Dragon jménem Resilience, startující 17. listopadu, dopravila na stanici jen čtyři astronauty: Michaeala Hopkinse, Victora Glovera a Shannon Walkerovou z NASA a japonského astronauta- veterána Sojčiho Nogučiho. Očekávala je tam trojice, kterou tvoří americká astronautka Kate Rubinsová a Rusové Sergej Ryžikov a Sergej Kuď-Sverčkov. Tím vzrostl počet obyvatel na sedm, což umožní prudce zvýšit produktivitu vědecké práce ze 40 hodin týdně skoro na dvojnásobek, tj. 75 hodin věnovaných jen vědě.
Po dokončení ISS (2008) se sice věda stala hlavní činností, ale podstatnou část pracovní náplně posádek také zabírá průběžná údržba, potřebná k tomu, aby stanice vydržela sloužit co nejdéle. Snad déle, než do r. 2024. Uvnitř i vně stanice se realizovalo na 3 000 experimentů, do kterých se zapojily vědecké týmy ze 109 států světa včetně České republiky. Škoda jen, že se nepodařilo na evropský modul Columbus umístit původně uvažovaný český krystalizátor na výrobu polovodičových materiálů z dílny doktora Čestmíra Barty, jehož předchůdci pracovaly na Saljutech i na Miru. Možná bychom mohli doufat i v dalšího kosmonauta.
Dohoda o financování ISS zaručuje její využívání do roku 2024. Co bude dál? Nechme se překvapit. Úvahy o prodloužení její vědecké činnosti se prolínají s nápady na komerční využití třeba hollywoodskými filmaři či turistickými výpravami.
Nyní se uvažuje o roce 2028. Navíc se objevily spekulace, že některé systémy a agregáty dvaadvacetileté stanice jsou opotřebované, ba na konci své životnosti. Není se ale čemu divit, žádná aparatura nepracuje věčně. Tím spíš v tak náročných podmínkách kosmického vakua a teplotních výkyvů vlivem průletů soulodí mezi slunečnou „denní“ a odvrácenou „noční“ stranou Země. Důležité ovšem je, že to základní, hermetické laboratorní a obytné moduly, má po tzv. dálkové certifikaci (tedy prověrce) prodlouženou životnost minimálně do roku 2028.
Aparatury, kterým končí životnost, jsou pak většinou bez problémů nahrazovány novými, protože ty jsou už připraveny na stanici. Například v říjnu posádku čekaly opravy zařízení na výrobu kyslíku v ruské části stanice a toalety tamtéž. Pro zajímavost, na nákladní lodi Cygnus dorazila na stanici i zbrusu nová americká toaleta, která nahradí původní ruskou v americkém modulu Tranquillity. Je vyrobena z titanu a její cena činí 23 milionů dolarů, tedy více než půl miliardy korun. Tato investice není zbytečná. Záchod, který má díky svému designu usnadnit vykonávání potřeby ve stavu beztíže zejména ženám, se má po tzv. testovací fázi mj. stát součástí sanitárního vybavení kosmické lodi Orion, která by měla s americkými astronauty zamířit opět na Měsíc.
Co bude dál? Chtělo by se říci „sláva!“, neboť se konečně, po 17 letech, chystá ke startu ruský vědecký modul Nauka (původně tzv. multipurpose laboratory module, MLM) který je už od srpna letošního roku prověřován na Bajkonuru s termínem startu 20. dubna 2021. Poslední výstupy ruských kosmonautů Ryžikova a Kuď-Sverčkova svědčí o tom, že Nauka jde opravdu do finále, protože upravovali na modulu Pirs spojovací uzel, ke kterému bude nováček připojen. Nechme se tedy překvapit, zda to tentokráte Roskosmosu vyjde.
Nauka má být hlavním prostorem vědecké práce ruských kosmonautů na ISS. Bude sloužit i k dokování zásobovacích lodí Progress a dopravních Sojuzů. V případě potřeby bude svými motory udržovat ISS na potřebné dráze. Hermetická část zahrnuje mj. až 29 pracovních míst s vysoce automatizovanými aparaturami. Bude obsahovat i prostory pro posádku s vybavením na podporu života, včetně kuchyně a toalety. Hovoříme tedy v budoucím čase, protože tolik odkladů a úprav ještě žádný ruský modul nezažil. Věřme, že datum 20. dubna příštího roku je tím definitivním.
I z toho, že se ISS nadále rozšiřuje, lze usuzovat, že rok 2024 nebude tím posledním, kdy bude toto originální vědecké pracoviště využíváno k vědě.
A CO NA TO BIDEN?
Navíc je ve fokusu NASA návrat na Měsíc v programu Artemis v roce 2024 a s tím souvisící budování menší stanice na tzv. cislunární dráze zvané nejprve jako Deep Space Gateway a nyní snad definitivně pouze Gateway (Brána). Po dobudování má sloužit jako přestupní stanice pro lety k Měsíci a na Měsíc, byť bude zřejmě dokončena až po dalším výsadku amerických astronautů na lunárním povrchu. Zatím se počítá s tím, že to bude opět mezinárodní projekt i s účastí Ruska.
Ale už nyní se ukazuje, že vzhledem ke „skromnému“ financování programu Artemis nebude prezidentem Trumpem stanovený termín návratu na Měsíc (rok 2024) dodržen. Aby NASA realizovala své plány v Trumpově zrychleném časovém harmonogramu, musela by mezi roky 2021 a 2025 dostat do rozpočtu ještě nějakých 28 miliard dolarů. Kongres je k těmto plánům stále skoupý a není jasné, nakolik bude tento ambiciózní projekt podporovat nová americká administrativa. Joe Biden, nový prezident USA, byl viceprezidentem za období vlády Baracka Obamy, který kosmonautice vůbec nepřál a původní plán návratu na Měsíc (v roce 2018) zvaný Constellation, skrečoval. Zbyla z něj jen dopravní loď Orion, prý pro lety k asteroidům.
Osudovou ránu už beztak obtížně splnitelnému záměru přistání na Měsíci v roce 2024 možná nezasadí sama Bidenova administrativa, ale nejspíš ještě do konce tohoto roku Kongres v rozpočtu NASA na fiskální rok 2021. Místo nezbytně nutných 3,2 miliardy USD na vývoj lunárního modulu pro rok 2021 bude pravděpodobně schválena částka v rozmezí od 628 milionů (návrh Sněmovny) do jedné miliardy (návrh Senátu). Oficiální přiznání skluzu se tak zdá být na spadnutí. Otázkou tedy je, jak a zda bude pokračovat výstavba Gateway, „brány“ nejen k Měsíci, ale i k Marsu, do kteréhožto projektu už nemálo investovaly i evropské státy ESA a také Rusko. Trend, který nastoupil v astronautice Donald Trump, tak zase může být, ke škodě nejen USA, ale celého lidstva, zvrácen.