Kosmické programy pro příští desetiletí: Na Měsíc a k Marsu

Programy kosmických velmocí jsou na startu nové éry charakterizované vývojem a plánovaným nástupem kosmických lodí a raket nové generace, které by se měly vydat do vesmíru v následujících letech. A řada z nich bude soukromá. Kromě tradičních kosmických velmocí, USA a Ruska se v dobývání kosmu v poslední době angažují i další země jako Japonsko a hlavně Čína, která buduje vlastní základnu na oběžné dráze Země. O slovo se hlásí i nové velké státy jako Brazílie nebo Indie, které se snaží o vlastní kosmický výzkum.

USA: k Marsu NASA, na ISS soukromníci
Spojené státy, dosavadní lídr kosmického výzkumu, se snaží najít úspornější řešení, než představovaly minulé velkorysé programy. Poté, co se do výslužby definitivně odebraly raketoplány, a staly se historickými exponáty v muzeích, potřebují USA nové kosmické nosiče a lodě, které by dopravovaly jejich lidi do kosmu. Zatím jsou odkázáni na „ruské taxíky“ v podobě kosmických lodí Sojuz, ale ty by měly už brzy dostat alternativu. Američany budou vozit do kosmu soukromé společnosti. Národní úřad pro letectví a kosmonautiku (NASA) si pro spolupráci na vývoji vesmírných dopravních systémů pro lety k ISS – zvolil společnosti Boeing, Space X a Sierra Nevada. Zatím nejlépe si vede SpaceX, za níž stojí milionář Elon Musk. která už v praxi otestovala svou nosnou raketu Falcon 9 a kosmické moduly Dragon, s nimiž se počítá v pilotované a nákladní verzi, a má za sebou už první úspěšnou výpravu k ISS a spojení s ní. Soukromníci by měli v budoucích letech hrát v kosmických programech USA významnou roli. NASA bude fungovat úsporněji a místo získávání zdrojů od stále více šetřícího státu se hodlá více přeorientovat na komerční spolupráci se soukromým sektorem, který slibuje, že rozvoj kosmických programů (a zakázek) dokáže zvládnout efektivněji.
Američané připravují svou víceúčelovou kosmickou loď nové generace s názvem Orion. Modul Orion Crew Exploration Vehicle byl původně součástí projektu Constekllation, který však už nefiguruje v aktivních záměrech NASA, nicméně, design kosmické lodi se stal základem jak pro Orion Multi-Purpose Crew Vehicle (Orion MPCV), kosmickou loď, která je součástí nových plánů NASA na aktivity za nízkou oběžnou dráhou Země a pro průzkumné mise do hlubokého vesmíru. V závěru loňského roku proběhly testy přistání kabiny na padáku, na letové testy by mělo dojít v roce 2014.
USA sice omezují o pětinu program meziplanetárních letů, (včetně projektů, na kterých měly spolupracovat s Evropou), to však rozhodně neznamená, že by své kosmické ambice vzdaly, a na udržení své dosavadní pozice lídra v rozvoji kosmických technologií rezignovaly. Naopak pokračuje řada projektů, které svědčí o tom, že se v rozvoji kosmických aktivit výrazně angažují.
Další programy jsou nadále podporovány. NASA vede zejména ve výzkumu Marsu a sluneční soustavy prostřednictvím svých sond. Ovšem její do budoucnosti zaměřený kosmický rozpočet zatěžuje i to, že udržuje v provozu dvě desítky dříve vypuštěných sond, z nichž většina sice už „přesluhuje“, ale dosud stále fungují a sbírají data.
A své zájmy má na pokračování kosmických aktivit i armáda. Na začátku prosince 2012 se na svou již třetí kosmickou misi vydal tajemný bezpilotní miniraketoplán X-37B. O jeho poslání a využití se zatím spíše jen spekuluje, protože americká armáda, které stroj patří, o něm neposkytuje příliš informací (podle Pentagonu slouží X-37B pouze jako testovací zařízení pro "jiné technologie"). Podle těch, které se zatím objevily, jsou však parametry nového stroje, který je jakousi zmenšenou, ale mnohem modernější verzí klasických amerických raketoplánů, velmi zajímavé a díky tomu, že jde o autonomní zařízení bez posádky, nemá řadu omezení svých předchůdců.
Stroj označovaný jako Orbital Test Vehicle-3 (OTV-3) je dlouhý necelých 9 m a 4,5 m široký (tedy asi 5krát menší než pilotované americké raketoplány), takže ho na oběžnou dráhu dokáže dopravit menší raketa (Atlas V), čímž je projekt výrazně levnější než program Space Shuttle. Dokáže také samostatně přistát na ranveji jako letadlo a má pozoruhodné manévrovací schopnosti. Co je však nejzajímavější, je jeho extrémní „výdrž“ - zatímco působení klasických raketoplánů v kosmickém prostoru bylo vymezeno na pouhých několik dnů, X-37B tam (mj. díky solárním panelům, které mu dodávají energii) může operovat až stovky dnů. Už při svém druhém letu v roce 2011 překonal maximální počet dní strávených na orbitě, který NASA nastavila na teoretických 250 dnů, přičemž X-37B jich má ze své poslední mise na kontě téměř dvojnásobek: 469. Strávil tedy v kosmu 15 měsíců (při prvním letu to bylo 225 dnů).
 
Renesance ruské kosmonautiky?
Po letech rozporuplného tápání jak se zdá, začíná opět ožívat ruský kosmický program. Ruský premiér Dmitrij Medveděv těsně před koncem loňského roku oznámil jeho podporu s tím, že vesmírný program umožní Rusku zůstat v čele kosmických mocností - a také podpořit obranné kapacity a ekonomický a sociální rozvoj. Zatímco USA se snaží výdaje na kosmické programy dostat na úspornou úroveň (roční rozpočet amerického NASA by v příštích třech letech měl činit necelých 18 mld. dolarů (340 mld. Kč), Rusko navyšuje finance na ně a hodlá v průběhu příštích let do roku 2020 vydat na podporu kosmického průmyslu 2,1 bilionu rublů (přes 1,3 bilionu Kč). Jsou určeny na výzkum a vývoj, federální kosmický program, zvláštní program pro rozvoj navigačního systému Glonass, program rozvoje kosmodromů a kosmických středisek a neutajovanou část programu modernizace vesmírného průmyslu. „Program umožní naší zemi účinně se podílet na takových projektech, jako je Mezinárodní vesmírná stanice ISS, výzkum Měsíce, Marsu a dalších těles slunečního systému,“ prohlásil premiér Medveděv.
Nepochybně potěšitelné pro Rusko, které se léta potýkalo s nedostatkem peněz na svůj kosmický program je, že ruští konstruktéři dokončili plány nové generace pilotované kosmické lodě, která má být nástupcem dosavadních Sojuzů. Maketu nové kosmické lodě v reálné velikosti Raketová a kosmická korporace Eněrgija vyrábějící kosmické lodě poprvé představila na Mezinárodní výstavě letectví a kosmonautiky MAKS 2011, a v prosinci loňského roku informovala o završení technického projektování plavidla s použití digitálních technologií. „Dokončili jsme návrh přelomové lodi. Brali jsme v úvahu, že musí být schopná cestovat nejen na oběžnou dráhu Země, ale také na Měsíc a další místa ve vesmíru," řekl médiím Vitalij Lopota, šéf společnosti RKK Energija. Rusko už dříve oznámilo, že chce v letech 2020 až 2050 vyslat lidskou posádku k Měsíci a k Marsu. Plavidlo označované jako Pilotovaná dopravní loď nové generace (PTK NP), jehož první zkušební lety mají být zahájeny v roce 2017, se od jednorázově koncipovaných Sojuzů, z nichž se kosmonauti vracejí na Zem v přistávacích modulech, bude lišit tím, že její pilotní modul bude místo padákového systému vybaven brzdnými a přistávacími raketami a po návratu z vesmíru na Zemi bude moc být využit opakovaně. Životnost se předpokládá na 15 let a 10 vesmírných letů.
PTK NP má být stejně jako Sojuz bezkřídlá. Bude schopná automaticky i ručně zakotvit u orbitální stanice a bude mít dostatečné pohonné kapacity k opakovaným odpoutáním a připojením k orbitálním zařízením a následnému bezpečnému letu zpět na Zemi. Na oběžnou dráhu bude moci vynést až 500 kg nákladu, ale jejím primárním úkolem je dopravit na oběžnou dráhu Země posádku – a to ne tři, jako dosud, ale 6 kosmonautů. V nové kosmické lodi budou mít větší pohodlí, protože budou mít k dispozici téměř dvojnásobný užitný prostor než v Sojuzu, bude rovněž lépe ovladatelná. Byl vypracován i nový přistávací systém, který umožňuje značně snížit přetížení. Ruští experti na kosmonautiku si myslí, že může posloužit jako základní loď k pilotovaným letům na Měsíc. Pokud bude rozhodnuto o stavbě orbitální stanice na oběžné dráze Měsíce, tak může být zásobována s pomocí tohoto kosmického plavidla. Vzhledem k tomu, že nabídne větší kapacitu, může podnikat i vzdálenější autonomní lety.
Nosnou raketou pro novou kosmickou loď může být podle ruských kosmických expertů vyvíjený modulární nosič typu Angara, avšak díky své univerzalitě může být umístěn i na jiný nosič. Ani Sojuzy, které slouží už čtyři desetiletí, však svou historii zatím nekončí - Roskosmos přislíbil do tří let také jejich modernizaci, dostanou nový systém řízení a množství technických novinek.
 Evropské kosmické programy přibrzďuje krize
Evropa, jejíž kosmické projekty realizuje hlavně Evropská kosmická agentura ESA, hodně sází na komerční programy, využívá výhodně situovaný kosmodrom ESA na rovníku (na jehož vybavení se podobně jako na propojovacím systému rakety VEGA se satelity, mj. podílela i brněnská firma JL Electronic). ESA zaznamenala v posledních letech řadu úspěchů. Patří mezi ně např. nový autonomní dopravní modul ATV (Automatic Transfer Veichle) pro přepravu nákladu na oběžnou dráhu k ISS a jeho odvoz zpět na Zemi, od loňského roku k dispozici i nová raketa VEGA, která doplnila evropský raketový park. Nyní tak má ESA rakety pro nejrůznější využití: mohutná Ariane 5 (které má téměř poloviční podíl na komerčním vynášení družic na oběžnou dráhu), střední nosič - ruský Sojuz, upravený pro starty z Francouzské Guayany, dostane do kosmu 7 t, a VEGA s nosností 1,5 – 2 t doplnila tuto konfiguraci o nosič pro menší zakázky.
V současné době se rozhoduje o dalším směrování programu nosné rakety Ariane po roce 2020. První varianta uvažuje s dalším vývojem a modernizací dosavadní, již několikrát modifikované rakety Ariane 5. Nová verze označovaná Ariane 5 ME (Midlife Evolution) by měla mít modernější avioniku a o pětinu vyšší nosnost (umožňující vynášet najednou dvě družice s celkovou hmotností 11 t) za cenu, která nepřevýší její předchůdkyni. Do kosmu by se mohla vydat už v roce 2017.
Další možností je vývoj zcela nové generace nosné rakety s modulární koncepcí, označované jako NGL (Next Generation Launcher), poháněné kombinací motorů na kapalné i pevné palivo nové konstrukce. Umožňovala by snížení provozních nákladů prostřednictvím různé konfigurace podle potřeby konkrétního zákazníka. V širokém rozpětí nosností od 2 do 6,5 t (s možností rozšířením až na 8 t). Její provoz by měl být o třetinu levnější než u Ariane 5. Vývoj odhadovaný na 10 let, by však byl asi o polovinu dražší než  u Ariane 5 ME. Raketa by měla poprvé vzlétnout v roce 2020.
V projektech ESA pro další roky figuruje mj. i koncept automatického raketoplánu, resp. experimentálního návratového modulu ixv (Intermnediate Ecperimatal Vehicle) pro dopravu menších nákladů či servisní operace na oběžné dráze. Všechny tyto ambiciózní projekty jsou však nyní ve stínu krize – Evropa má prostě momentálně jiné starosti – tou hlavní je, jak přežít...

 
Stavitelé nebeských paláců
Významný bude letošní rok pro další ambiciózní velmoc, která si chce upevnit svou pozici v kosmickém klubu: Čínu. Ta poprvé vyslala do vesmíru loď s posádkou v rámci pilotovaných kosmických letů v roce 2003, a stala se tak po Rusku a Spojených státech třetí zemí, která vyvinula nezávislý program kosmických letů člověka a vyslala do vesmíru svého zástupce. Za svůj cíl si stanovila postavení 60 tunové kosmické stanice pro příští mise. Úspěšně už zvládla i první pilotované přidokování k orbitální laboratoři a spojení vesmírné lodi s experimentálním modulem. Nyní má Čína v plánu vyslat do vesmíru další kosmickou loď s posádkou. „Loď Šen-čou 10 se třemi kosmonauty bude mít první možnost startu letos v červnu, sdělil Niou Chung-kuang z vedení programu pilotovaných letů. Další tzv. okno pro start lodi bude k dispozici v červenci a následně v srpnu téhož roku a s velkou pravděpodobností bude i při příštím letu jedním z členů posádky žena.
Už ve druhé polovině letošního roku by měla zamířit také čínská experimentální sonda k Měsíci, u něhož chce Čína vybudovat do roku 2020 stálou orbitální stanici a nakonec vyslat i lidskou posádku, která by zopakovala přistání na Měsíci, což se zatím povedlo jen Američanům.
 

Publikováno: 25. 2. 2013 | Počet zobrazení: 3509 660