nahoru

Kosmická vozítka musí odolat vakuu i masivnímu střídání teplot, říká expert Majer

Tomáš Hadač29. srpna 2020 • 11:40
Kosmická vozítka musí odolat vakuu i masivnímu střídání teplot, říká expert Majer
foto: internal

Mimozemský motoristický prostor funguje úplně jinak než ten náš. Jak? A kdy budeme jezdit na Marsu? Na to a mnohem víc odpovídá expert na kosmonautiku Dušan Majer.

Za první auto, které běžně jezdí po silnicích na Zemi a dostalo se mimo tuto planetu, platí americký elektromobil Tesla Roadster. Vynesen byl teprve v roce 2018 coby zátěž při prvním startu Falconu Heavy, nejtěžší rakety současnosti. „Aktuálně je stále připojen k hornímu stupni rakety a nachází se na protáhlé oběžné dráze kolem Slunce,“ načíná náš rozhovor třiatřicetiletý odborník na kosmonautiku Dušan Majer.

To vážně trvalo tak dlouho?

Ano. Nicméně co se týče zařízení konstruovaných speciálně pro použití v kosmickém prostoru, to bylo dřív. Tam prvenství patří sovětskému lunárnímu vozítku Lunochod 1, které přistálo na Měsíci v roce 1970. Šlo o dálkově ovládaný stroj, který ujel deset a půl kilometru, pořídil přes dvacet tisíc snímků a udělal na pětadvacet chemických analýz, než mu po deseti měsících degradovaly palubní akumulátory.

V čem se liší auta určená pro jízdu ve vesmíru od těch klasických?

Konstrukce u mimozemských je širá na míru konkrétnímu prostředí. Navíc vozítka určená pro Měsíc či Mars se vždy vyrábí pouze v jediném exempláři a jejich příprava zabere i několik let. Velkou odlišností od klasických aut je také hmotnost, která se pohybuje vesměs kolem stovek kilogramů. A konečně v kvalitě elektroniky a konstrukčních materiálů.

Co třeba musí auta určená pro vesmír vydržet?

Odolat vakuu, opravdu masivnímu střídání teplot – v rozmezí klidně dvě stě stupňů Celsia nebo kosmickému záření.

Jaká je hlavní pracovní náplň vozítek ve vesmíru?

V podstatě jde o průzkumné roboty osazené vědeckými přístroji. Asi nejblíže tradičnímu pojetí automobilu ve smyslu přepravy lidí byla „lunární bugina“ – Lunar rover z programu Apollo. Tu používali astronauti od mise Apollo 15, aby mohli při výstupech do volného prostoru prozkoumat i vzdálenější místa. Bugina vážila v zemské přitažlivosti pouhých dvě stě deset kilo, přičemž její otevřená konstrukce byla navržena pro operace výlučně na Měsíci.

Takže na Zemi by nefungovala?

Ne, vyšší gravitace by „lunární buginu“ rozlámala.

A obecně s životností vozidel ve vesmíru to je jak?

Dost individuálně. Například zmíněná tesla na horním stupni Falconu Heavy vysílala po startu záběry jen asi deset hodin, než se jí vybily akumulátory. „Lunární buginy“, kterými jezdili astronauti ve skafandrech na Měsíci, fungovaly jen pár desítek hodin: tak dlouho totiž lidé v rámci programu Apollo pobyli na Měsíci.

Podílí se na výrobě kosmických vozítek také Češi?

Není mi známo, že by se na konstrukci některých kosmických vozítek podílel Čech. Asi nejbližší souvislost najdeme u již zmíněného startu Tesly na Falconu Heavy. Mezi elektromobilem a horní části stupně je umístěna plaketa, na které jsou jména všech tehdejších zaměstnanců firmy. A jelikož ve SpaceX v té době pracoval David Pavlík, můžeme říct, že se jméno tohoto Čecha dostalo do vesmíru.

Víte, jak se testují řidiči, kteří jezdí ve vesmíru?

Pokud se bavíme o řidičích v pravém slova smyslu, tedy osoby, které sedí přímo za volantem, tak v případě programu Apollo šlo o profesionální astronauty NASA. Neskládali samozřejmě žádný řidičský průkaz, ale během výcviku se samozřejmě věnovali i základnímu ovládání svého vozítka. Trochu jiná situace nastává u mnohem početnější skupiny vozítek ovládaných na dálku.

Jaká?

Zatímco u Měsíce je možné díky zhruba dvousekundovému zpoždění signálu možné ovládat vozítka v téměř reálném čase ze Země, u Marsu to nejde. Signál letí rychlostí světla, a přesto mu trvá několik minut, než od Země dorazí k Marsu. A stejně dlouho pak trvá, než se potvrzení o pohybu dostane z Marsu na Zemi. Kvůli tomu nepřipadá v úvahu přímé ovládání. Každý den proto pozemní týmy pošlou vozítku na Marsu kompletní sadu pokynů, co má dělat.

Co se týče rychlosti ve vesmíru, kolik vlastně tato auta zvládnou „upalovat“?

V případě dálkově ovládaných vozítek to opravdu není žádná závratná rychlost. Jelikož jde o vědecká zařízení, mohou strávit klidně i několik týdnů na jednom místě, než jej dokonale zmapují. Samotná rychlost pohybu se měří maximálně ve vyšších desítkách metrů za den! O to úctyhodnější jsou pak výkony těchto roverů. Třeba vozítko Opportunity ujelo na Marsu více než 45 kilometrů.

A když přijde řeč na palivo?

Vozítka pro jiné kosmické objekty jsou ve všech případech elektromobily. Benzinku prostě na Měsíci či Marsu zatím nemáme. Energii čerpají buďto z fotovoltaických panelů nebo si s sebou vezou malý radioizotopový generátor. To je zařízení, které vyrábí elektrickou energii přímo z tepla, které vzniká radioaktivním rozpadem některých prvků.

Myslíte, že jednou bude běžné řídit auto ve vesmíru. O jakém horizontu let se bavíme?

K tomu, aby bylo možné běžně jezdit s automobily na nějakém kosmickém tělese, je potřeba nejprve dostat na dané kosmické těleso větší počet lidí. V tomto směru máme rozhodně co dohánět. Na Měsíci bylo zatím všeho všudy 12 lidí, z toho v jednu chvíli tam byli vždy jen dva. Nikde jinde zatím lidská noha nestanula. Ano, už několik desítek let se hovoří o cestě na Mars, ale než k tomu dojde, bude potřeba vyřešit mnoho technických problémů. Byl bych velmi překvapen, kdyby k nějakému masovému rozšíření mimozemského ježdění došlo před rokem 2050.

Je spojený s auty ve vesmíry spojený nějaký zajímavý příběh, který stojí za připomenutí?

Zmínil bych první kosmickou opravu dopravního prostředku. V rámci mise Apollo 17 astronaut Eugene Cernan nechtěně utrhl blatník. Vozítko pak při jízdě hrozně vířilo lunární regolit (velmi jemný prach s ostrými hranami), který ulpíval na astronautech, roveru i přístrojích. Zanášely se jím i tepelné výměníky a systém se přehříval. Jako první přišla na řadu lepicí páska, ale ta na konstrukci nedržela. Astronauti tedy vytvořili druhou verzi opravy, za kterou by se nemusel stydět ani legendární McGyver. K opravě použili jen to, co měli po ruce – mapu, lepicí pásku a úchytky, které měly původně držet světla. To už fungovalo mnohem lépe.

Tomáš Hadač




Diskuse ke článku