Současné kosmické mocnosti, tedy USA a ČLR, usilují nejen o dosažení Měsíce, ale také o zajištění stálého lidského osídlení v lunárních městečkách a o jejich vědecké i ekonomické využití. A tak můžeme znovu sledovat nevyhlášené, ale o to možná napínavější závody „o Měsíc“, než tomu bylo v 60. letech minulého století.
Na konferenci zaměřené na kosmický průmysl ASCEND (Accelerating space commerce, exploration, and new discovery), která se konala od 19. do 21. května ve Washingtonu, Jared Isaacman, administrátor NASA, upozornil, že dalšími lidmi, kteří po misi Artemis II obletí Měsíc, budou v roce 2027 čínští tchajkonauti. „To znamená, že USA už nebudou výhradní mocností schopnou vysílat lidi do lunární oblasti,“ konstatoval. Po 28. květnu je ale třeba se spíše ptát: Kdo bude na Měsíci dříve? Američané, nebo Číňané?
Nečekaná katastrofa
„Měsíční základna se neobjeví přes noc,“ řekl také Isaacman, když oznamoval konkrétní kroky k naplnění vizí Artemis. „Během příštích sedmi let investujeme přibližně 30 mld. USD a budeme ji budovat skrze desítky misí, ve spolupráci s obchodními i mezinárodními partnery.“
Tuto citaci jsme použili v závěru minulého dílu seriálu o znovudobývání Měsíce. Ale citát měl ještě pokračování: „Selhání nepřichází v úvahu, pokud jde o to, jak se před Čínou vrátit na povrch Měsíce.“
Jenže Isaacman míní a čas mění. Nejnovější vývoj událostí na amerických kosmodromech totiž dává Číně šanci, že by její tchajkonauti mohli přistát na Měsíci dříve, než se tam Američani vrátí v rámci programu Artemis. Co se tedy za ty dva týdny od minulého vydání TT změnilo?
Muskova Starship modernizované verze (V3) sice 23. května odstartovala, opsala balistickou křivku suborbitální dráhy a žbluňkla podle plánu do Indického oceánu jako její mladší sestřičky, ovšem její první stupeň Super Heavy zlobil. Během startu se jeden z 33 motorů prvního stupně Raptoru na levoboku Super Heavy vypnul a booster zmeškal také kritický manévr „boost back“, tj. bod svého návratu na Zemi. Prostě — nepracovalo tolik motorů, co mělo, a booster č. 19 dopadl do Mexického zálivu neplánovaně a neřízeně „tvrdě“.
Proto FAA (Federální úřad pro letectví) vyžaduje vyšetření této nehody při letu 12. rakety Starship — Super Heavy, než bude moci vypustit let 13.
FAA bude dohlížet na vyšetřování vedené SpaceX, bude se podílet na každém kroku procesu a schválí závěrečnou zprávu SpaceX, včetně veškerých nápravných opatření, uvádí úřad.
Není jasné, nakolik rozbor příčin selhání nových Raptorů 3 ovlivní časový plán SpaceX, ale zdržení, byť v řádu i několika týdnů, znamená také zdržení plánů Artemis.
To, že let Starship č. 12 neproběhl na jedničku, není ovšem nic oproti ohňostroji, který se odehrál v režii Blue Origin na jeho startovacím komplexu LC 36 na Cape Canaveral Space Force ve čtvrtek 28. května. Ve 21.00 EDT (29. května 01.00 UTC a 03.00 SEČ) totiž raketa New Glenn (NG) miliardáře Jeffa Bezose explodovala. Obrovská ohnivá koule směsi metanu a kyslíku pohltila startovací rampu a byla viditelná až 100 km od základny na Floridě.
Nehoda — kterou lze označit za katastrofu rozměrů, jež nemají na Canaveralu obdoby — se stala, když společnost zahájila poslední, tzv. předstartovní statický zážeh motorů svého těžkého nosiče před jeho návratem k operačním letům. New Glenn přitom měla už ve čtvrtek 4. června vypustit sérii satelitů pro další Bezosův projekt vysokorychlostního internetu Amazon Leo (dříve Project Kuiper) a napravit si pověst z letu NG 3, kdy selhání 2. stupně znemožnilo umístit satelit BlueBird- 7 od AST SpaceMobile na správnou oběžnou dráhu.
Jde pravděpodobně o nejdramatičtější a nejsilnější raketový výbuch od doby, kdy byla sovětská lunární raketa N1 zničena při pokusu o start v roce 1969. Ta uvolnila téměř tolik energie jako jaderná bomba a šlo doposud o největší výbuch rakety v historii. Pro tehdejší Sovětský svaz tato katastrofa znamenala konec nadějí na přistání na Měsíci v soutěži se Spojenými státy. Je podobně ohrožen i projekt Artemis?
Blue Origin ani NASA to zatím nemají spočítané. Jared Isaacman jen konstatoval, že NASA si je vědoma anomálie, která se stala na startovacím komplexu 36 a týkala se rakety Blue Origin New Glenn.
„Kosmické lety jsou neúprosné a vývoj schopností nového těžkého nosiče je mimořádně obtížný. Budeme spolupracovat s našimi partnery na důkladném vyšetřování této anomálie, při posuzování krátkodobých dopadů mise a návratu k odpalování raket. Informace o dopadech na programy Artemis a Moon Base poskytneme, jakmile budou k dispozici.“
Pravda, velké rakety produkují velké exploze, zpravidla ale (se štěstím) vybuchují až po vzletu z rampy. Pozemní infrastruktura je však náročnou a často podceňovanou součástí startu rakety. Více zdrojů než Blue Origin potvrdilo, že na startovní rampě LC-36A došlo k významnému poškození infrastruktury, včetně montážní budovy. Společnost do tohoto zařízení investovala roky a minimálně 200 mil. USD.
Dokud nebude známo úplné hodnocení zkázy, nelze přesně určit, jak dlouho bude trvat obnovení startovacích operací na rampě. Blue Origin již sice začala s předběžnými pracemi na nedaleké rampě LC-36B a plánuje vybudovat další lokalitu na Vandenberg Space Force Base v Kalifornii, ale tyto projekty teprve začínají. Jejich dokončení je počítáno na roky. Startovní komplex 36 je tedy v současnosti jediným orbitálním startovacím zařízením Blue Origin. Tedy — byl.
Katastrofa New Glenn přišla opravdu v nevhodnou chvíli, právě když Blue Origin dostala obrovskou lunární zakázku za 280,4 mil. USD související už s budováním Moon Base Artemis. A to včetně na nejbližší dobu plánované mise s modulem Blue Moon Mark1 a výsadku dvou lunárních roverů v roce 2028. Je kardinální otázkou, zda by i v tomto případě New Glenn mohla nahradit jiný nosič. Bezpilotní mise Mark1 měla především sloužit jako první ze dvou zkušebních letů k ověření technologií pro větší a už pilotovaný modul Blue Moon MK2…
První poznatky z havárie naznačují, že anomálie vedoucí k explozi vznikla v centrálním motoru BE-4 (Glenn jich má v 1. stupni sedm). To se týká i rakety United Launch Alliance Vulcan, která rovněž používá v 1. stupni Bezosovy motory BE- 4. To žel situaci nejen NASA, ale i americké kosmonautiky vůbec ještě více zhoršuje, protože kromě nosičů SpaceX Falcon 9 a Falcon Heavy nemá k dispozici jiný těžký nosič schopný dosáhnout Měsíce. Nyní, stejně jako většina amerického kosmického průmyslu, je NASA silně závislá na schopnosti SpaceX uvést do operačního provozu Starship.
Erick Berger na webu ArsTechnica konstatuje, že obnova rampy nebo dokončení nové zabere minimálně rok, i přes velké úsilí a čerpání téměř nekonečných zdrojů Jeffa Bezose. Jím citovaný nespecifikovaný odborný zdroj obeznámený s opravami ramp odhadl, že 15 měsíců je „nejlepší možný“ scénář. Tento neúspěch Glennu, tvrdí Berger, bude devastující nejen pro Blue Origin, ale také pro NASA a široké segmenty amerického kosmického průmyslu. Řečeno drsně: vzhledem ke katastrofě má NASA s velkou pravděpodobností závod s Čínou prohraný…
Čína míchá karty
„Měsíční základna bude první základnou Ameriky i lidstva na jiném nebeském světě. Každá mise, ať už s posádkou, nebo bez ní, bude příležitostí k poznání. Když se vrátíme na povrch Měsíce, vybudujeme infrastrukturu pro trvalý pobyt a zvládneme dovednosti potřebné k životu a provozu v jednom z nejnáročnějších a nejnebezpečnějších prostředí, jaké si lze představit.“
To prohlásil Jared Isaacman ještě dva dny před explozí New Glenn, v úterý 26. května, během tiskové konference v sídle agentury ve Washingtonu, D. C., kde NASA pregnantněji definovala cestu k vybudování lunární základny.
Je otázkou, zdamu dali na stůl informace z 23. května z kosmodromu Ťiou-čchüan (Jiuquan Satellite Launch Center). Tam na předletové tiskové konferenci před startem kosmické lodi Šen-čou 23 s další směnou tchajkonautů na stanici Tchien-kung profesor Čang Ťing-po, mluvčí Čínské kosmické agentury (CMSA), prohlásil, že „Čína zavádí integrovaný kosmický program nazvaný Lunar Exploration Program, který spojuje své robotické aktivity na lunárních sondách Čchang-e s programem pilotovaných kosmických letů“.
A prozradil, co se za tím skrývá:
„Čínské mise na orbitální stanici mají položit pevné základy pro první pilotované přistání na Měsíci do roku 2030. Naše orbitální stanice funguje na oběžné dráze stabilně už téměř čtyři roky a nasadila a ověřila řadu klíčových technologií potřebných pro pilotované přistání na Měsíci.
Aby bylo možné plně využít technologické znalosti a praktické zkušenosti získané během desetiletí pilotovaných kosmických letů a lunárních robotických modulů řady Čchang-e, budou stávající pilotované přistání na Měsíci a bezpilotní průzkum Měsíce integrovány do tří oblastí misí, zdrojů a týmů. Nebudeme šetřit úsilím, abychom dosáhli prvního čínského přistání na Měsíci do roku 2030,“ zdůraznil Čang.
Jak informovala China Global Television Network (CGTN), stanice Tchien-kung podporuje budoucí přistání lidí na Měsíci třemi hlavními způsoby:
pomáhá školit zkušené astronauty a kvalifikované týmy pro výzkum v letectví,
umožňuje testy a ověřování klíčových technologií pro průzkum Měsíce
a mise zahrnující raketu Long March-10A a kosmickou loď Meng-čou na Tchien-kung zvýší bezpečnost, spolehlivost a technickou vyspělost systémů určených pro budoucí přistání na Měsíci.
Čang dále poukázal na nedávné demonstrační testy raketového systému Long March-10 v nízkých výškách a na testy úniku / přerušení letu (při startu) s maximálním dynamickým tlakem jejich nové kosmické lodi Meng-čou (11. února).
Nosná raketa Long March-10A (verze bez boosterů s nosností 14 t) a kosmická loď Meng-čou sdílejí podle Čanga integrovaná konstrukční a vývojová technická řešení potřebná pro průzkum Měsíce… „Prostřednictvím ověřování v několika misích na Tchien-kung během příštích dvou let komplexně zvýšíme relevantní technickou vyspělost a spolehlivost, abychom položili pevný základ pro první čínské pilotované přistání na Měsíci,“ pokračoval Čang.
Pro čínské přistání na Měsíci s tchajkonauty je podobně jako v případě programu Apollo plánována tříčlenná posádka, přičemž dva lidé by měli přistát na Měsíci a provádět vědecký výzkum a průzkum.
Členové posádky lunárních misí budou pravděpodobně vybráni z týmu astronautů, kteří už uskutečnili mise na stanici Tchien-kung. „Naše kosmická stanice vyškolila tým astronautů, kteří absolvovali vesmírné mise a získali bohaté zkušenosti s lety. Mohou tak sloužit jako solidní zdroj talentů pro lunární mise,“ prohlásil Čang.
Že jde opravdu o tvrdou přípravu na pobyty na Měsíci, dotváří také fakt, že astronauti vybraní pro mise musí před tím projít i intenzivním geologickým výcvikem. Čínský výběr také nedávno dokončil v rámci příprav na budoucí delší lunární mise analogický výcvik v jeskynním prostředí jako přípravu na život na základně.
První čínští astronauti by mohli, na rozdíl od Američanů mířících rovnou na jižní pól, přistát v rovníkové oblasti v Rimae Bode, v „geologickém muzeu“ na přivrácené straně Měsíce. Tato oblast nabízí podle čínských vědců atraktivní kombinaci vědecké hodnoty a bezpečných podmínek přistání pro budoucí pilotované mise. Oblast Rimae Bode se nachází poblíž vulkanických plání Sinus Aestuum, severněji od lunárního rovníku, a je jedním ze 14 potenciálních míst pro přistání tchajkonautů, vybraných z původních 106 možností.
Nicméně po získání prvních zkušeností s lunárními pobyty zamíří i Čína na jižní pól Měsíce, kde hodlá vybudovat stálou mezinárodní lunární základnu ILRS.
Čínský drak míří na Lunu
Rostoucí role Číny v globálním vesmírném prostředí dnes vyvolává mezi potenciálními dalšími aktéry nemalé obavy. Konkrétně je to citovaná americko- čínská konkurence na Měsíci, nabývající diplomatické a potenciálně výrazné ekonomické rozměry, v pozadí s obavami z vesmírných zbraní či kybernetických bezpečnostních hrozeb.
Přitom „země draka“ byla teprve pátou zemí světa, po Sovětském svazu, USA, Francii a Japonsku, která dokázala vlastními silami vypustit umělou družici.
Stal se jí 24. dubna 1970 satelit Dong Fang Hong 1, jako součást programu „Dvě bomby, jedna družice“. S hmotností 173 kg byl těžší než první satelity jiných zemí.
Tehdejší vedení ČLR totiž toužilo po uznání velmocenského postavení země, ke kterému počítalo atomovou bombu, družici a — kosmonauta.
V 80. letech 20. století za tehdejšího vůdce Tenga Siao-pchinga, se čínský vesmírný program stal strukturovanějším a vytvořil základ pro stěžejní Projekt 921, známý spíš jako China Manned Space program.
Ten v roce 1992 formuloval cíl vyslat do vesmíru astronauty a postavit kosmickou stanici. O rok později vznikla Čínská národní kosmická agentura (CNSA). Čína na rozdíl od předchozích let, kdy se snažila vyvinout vlastní kosmickou loď, tehdy odkoupila za výhodných podmínek licenci na sovětskou kosmickou loď Sojuz a moduly stanice Mir. To jí umožnilo vyslat do vesmíru prvního čínského astronauta Jang Li-weje už v roce 2003 a dokončit výstavbu vlastní orbitální stanice Tchien-kung (Nebeský palác) koncem roku 2022.
Tato a další kosmické aktivity plus dosažená prvenství např. odběrem vzorků regolitu z odvrácené strany Měsíce dále posilují plány Číny stát se do roku 2045 vesmírnou supervelmocí. Co je nejdůležitější? Nechybí politická vůle.
Čínský lunární program prezentovaný doposud sondami a robotickými sondami Čchang‘e, pomáhá sbírat zkušenosti pro vybudovaní základny na měsíčním povrchu. Probíhá ve čtyřech fázích postupného technologického pokroku: první bylo dosažení oběžné dráhy Měsíce, což realizovaly Čchang‘e 1 v roce 2007 a Čchang‘ e 2 v roce 2010. Druhým krokem bylo přistání a pohyb roveru na Měsíci u sond Čchang‘e 3 v roce 2013 a Čchang‘e 4 v roce 2019. Třetím krokem byl odběr měsíčních vzorků z blízké a vzdálené strany Měsíce a jejich odeslání na Zemi, úkol splněný misemi Čchang‘e 5 v roce 2020 a Čchang‘ e 6 v roce 2024, poprvé v historii z odvrácené strany Měsíce.
Po těchto fenomenálních odběrech lunárních vzorků přikročila Čína k realizaci další, čtvrté etapy přípravy na vybudování stálé lunární báze. Ta už zahrnuje položení základů robotické výzkumné stanice poblíž jižního pólu Měsíce.
Podle plánu by měla letos v srpnu odstartovat na Měsíc sonda Čchang‘e 7, která se pokusí přistát na osvětleném okraji kráteru Shackleton poblíž jižního pólu Měsíce. Úkolem je hledat vodní led a ohodnotit místo navržené pro umístění budoucí výzkumné základny. Sonda už byla v dubnu dopravena na kosmodrom Wen-čchang a přípravy na start finalizují. Skládá se z orbiteru — retranslační družice — a samotného dopravníku. Ten má na palubě celkem 21 přístrojů, rover a „malou létající sondu“, což je hopper, poháněný raketovým motorem. Ten se dokáže podívat i do míst, kam kolový rover nemůže, tj. i do strmých svahů kráteru či proláklin. Má provádět tzv. in situ pozorování trvale zastíněného kráteru a ponese analyzátory molekul vody a izotopů vodíku.
Oficiální vědecké cíle mise Čchang‘e 7 pak jsou:
výzkum a studium měsíčního povrchového prostředí a vodního ledu v jeho půdě,
vysoce přesné zkoumání a studium morfologie, složení a struktury Měsíce,
zkoumání a studium vnitřní struktury, magnetického pole a tepelných charakteristik Měsíce.
V přípravách je už teď také sonda Čchang‘e 8, která by už přímo na místě na jižním pólu v oblasti Leibnitz-Beta Plateau na rozhraní odvrácené strany Měsíce měla od konce příštího roku zkoušet využívat místní zdroje a testovat technologie pro budoucí Mezinárodní lunární výzkumnou stanici (ILRS). Což zahrnuje dopravní modul, pákistánský rover a další robotické prvky, včetně kráčejícího robota. Poveze také vědecké přístroje a vybavení od mezinárodních partnerů z 11 zemí.
Pod testováním technologií se například skrývá tzv. demonstrátor 3D tisku, který má vyzkoušet výrobu prvků, např. cihliček, vhodných pro budoucí výstavbu habitatů ILRS z měsíčního prachu. Má také otestovat funkci uzavřeného ekosystému pro budoucí lidská obydlí. Moc nepřeháníme, když konstatujeme, že Čchang‘e 8 vlastně položí základy pro větší robotickou a obyvatelnou lunární výzkumnou stanici během následujícího desetiletí.
Čínsko-ruská základna
V roce 2020 Čína navrhla vybudování Mezinárodní lunární výzkumné stanice (ILRS) na Měsíci jako protiváhu americkému programu Artemis.
Ve stejném období pak Ruská federální kosmická agentura (Roskosmos) plánovala plně robotickou lunární základnu nazvanou Lunyj Poligon. Zahájení projektu bylo plánováno na rok 2020, s očekávaným dokončením v roce 2037. Vzhledem ke stavu ruské kosmonautiky ale nebylo překvapením, že počínaje 9. březnem 2021 začalo Rusko spolupracovat s Čínou a podepsalo memorandum o porozumění pro společnou výstavbu ILRS. V červnu 2023 se k projektu Mezinárodní lunární výzkumné stanice připojily další dvě země: Spojené arabské emiráty a Pákistán, stejně jako Organizace pro asijsko-pacifickou vesmírnou spolupráci (APSCO). Dnes tato „koalice“ zahrnuje dalších deset zemí, včetně Běloruska, Kazachstánu, Jihoafrické republiky či Egypta.
Jde o seskupení obdobné dohodám Artemis Accords, jejichž členem je i Česká republika. Dlouhodobé robotické a krátkodobé mise s posádkou na ILRS by měly začít na počátku 30. let.
Čína si klade za cíl výsadek dvou tchajkonautů na Měsíci do roku 2030. Vývoj hlavních letových produktů, včetně nosné rakety Long March-10, pilotované lodi Meng-čou a lunárního přistávacího modulu Lan-jüe, probíhá hladce. Klíčové testy byly dokončeny, včetně testu přerušení letu ve výšce nulové výšky pro kosmickou loď Meng-čou, testu přistání a vzletu lunárního přistávacího modulu Lan-jüe, statického zážehu a testu demonstrace a validace raketového systému Long March-10 v nízké výšce a testu úniku z maximálního dynamického tlaku pro systém kosmické lodi Meng-čou.
Připomeňme si, že na konec letošního roku je připravován bezpilotní let lodi Meng-čou k čínské stanici Tchien-kung, kde nosičem má být slabší CZ-10A.
V roce 2027 by měl následovat první let rakety CZ-10 s dvěma bočními boostery. Plán letů zahrnuje bezpilotní přistání na Měsíci a v roce následujícím, tedy 2028, bezpilotní let lodi Meng-čou k Měsíci. Následovat by ve stejném roce měl pilotovaný let lodi Meng-čou na oběžnou dráhu Měsíce, který by tchajkonauti obkroužili podobně jako v r. 1968 americké Apollo 8. Nešlo by tedy o pouhý průlet jako v případě Artemis II.
A pozor! Už v roce 2029 let má odstartovat sonda Lan-jüe (Objímající Měsíc) na oběžnou dráhu Měsíce, kde vyčká na Meng-čou, ze které tchajkonauti přestoupí do modulu a dva muži se pokusí o přistání na Měsíci.
Pokud se čínské kosmonautice podaří tento plán dodržet, může přikročit k budování své báze. Stavba bude probíhat ve dvou fázích: základní model stanice má být postaven do roku 2035. V první fázi bude vytvořen základní robotický model stanice se střediskem v oblasti jižního pólu Měsíce pro provádění vědeckých výzkumných operací v okruhu 100 km. Díky integrované informační síti Země—Měsíc bude interoperabilně propojena s více aktivitami, včetně bezpilotního průzkumu a pilotovaných přistání na Měsíci a mezinárodní spolupráce. V této fázi vznikne komplexní vědecká lunární výzkumná platforma s nezbytnými funkcemi a prvky. S trvale obydlenou základnou se počítá až v letech 2033—35.
Druhá fáze se zaměří na rozšíření výstavby s cílem vytvořit komplexní síť lunárních stanic do roku 2050. Ta využije lunární orbitální stanici (že by něco jako Gateway?) jako svůj centrální uzel a jižní pól jako střed, s průzkumnými uzly na lunárním rovníku a na odvrácené straně Měsíce. Základna tak má tvořit rozsáhlou vědeckou výzkumnou platformu, která bude stabilně fungovat a bude schopna podporovat jak dlouhodobé bezpilotní, tak pilotované mise.
Nejdříve je ale potřeba na Měsíci přistát. Hádejme, kdo bude první.