Artemis: Naděje pro návrat na Měsíc není jistá. Současná mise ale tomu šanci dává
Když v prosinci 1972 Eugen Cernan a Harrison Schmitt v lunárním modulu Apolla 17 opouštěli Měsíc, mnozí už tušili, že lidé se sem hned tak nevrátí. Ale že ho opouštějí na víc než půl století, to nejspíš nenapadlo ani největší pesimisty. Kdy přesně astronauté přistanou na jeho povrchu, není jisté ani dnes. Ale právě probíhající mise Artemis II dává alespoň naději, že se to dříve nebo později stane.
To, co je v plánu současné mise Artemis II, není nic průkopnického: průkopnické bylo, když skoro přesně totéž udělala posádka lodi Apollo 8 už v prosinci 1968. Tehdy se Frank Borman, Jim Lovel a William Anders stali prvními lidmi, kteří opustili oběžnou dráhu Země, obletěli Měsíc a přistáli zpět na Zemi. Současná mise Artemis II ve složení Reid Wiseman, Victor Glover, Christina Kochová a Jeremy Hansen má za úkol provést to samé - jen s tím rozdílem, že součástí jejich lodi není modul určený k přistání na Měsíci.
Vlastně jde jen o první pilotovaný technologický test nové lodi Orion, které posádka dala jméno Integrity. Kromě použité techniky je nové snad už jen to, že poprvé se v blízkosti Měsíce ocitne žena a Afroameričan. Ale při troše politické vůle a velké dávce peněz může být tato mise předobrazem k něčemu hodně velkému: nosná raketa SLS (Space Launch System) a loď Orion má lidem jednou zpřístupnit Měsíc a Mars.
Per aspera ad astra
Per aspera ad astra - Přes překážky ke hvězdám by možná bylo jméno pro Orion, SLS i program Artemis mnohem výstižnější. Jejich historie je dlouhá a spletitá, což ledacos naznačuje nejen o stavu americké astronautiky, ale možná i současného světa: zatímco od historického projevu, v němž prezident Kennedy oznámil záměr přistát na Měsíci k realizaci tohoto cíle, uplynulo jen 8 let, loď Orion se nepodívala do vesmíru s posádkou ani po 30 letech vývoje. Zato má za sebou dlouhou řadu odkladů, změn a dokonce i přejmenovávání.
Podobný byl i osud jejího současného nosiče SLS. V tomto případě je to tím pikantnější, že SLS je vlastně složená z klíčových prvků technologie raketoplánů Space Shuttle a von Braunovy lunární rakety Saturn V.
Úvahy o návratu ke klasické koncepci raket a kosmických lodí podobných těm, které v programu Apollo vynesly lidi na Měsíc, se začaly objevovat už v souvislosti s ukončením programu raketoplánů Space Shuttle. Roku 2004 vykrystalizovaly do programu Constellation vyhlášeného prezidentem Bushem. Jeho součástí měla být kosmická loď CEV (Crew Exploration Vehicle) a dva nosiče: Ares I a Ares V. Jeden měl vynášet samotnou loď s posádkou, druhý její moduly a další příslušenství. Ke spojení by došlo až na oběžné dráze Země. Šlo tedy vlastně o stavebnici, kterou bylo možné nakonfigurovat pro let na Měsíc, pro stavbu lunární stanice i pro výpravu na Mars. Systém Constellation měl umožnit výstavbu stálé základny na Měsíci před rokem 2020 a pilotovanou expedici na Mars okolo roku 2025.
Roku 2006 dostala loď své dnešní jméno Orion - ale ne na dlouho. O tři roky pozdji se stal prezidentem USA Barack Obama, který celý program Constellation bez náhrady zrušil. Vypustil pouze neurčité sliby, že NASA postaví něco lepšího - ve skutečnosti ale po ukončení programu raketoplánů Space Shuttle zůstala Amerika bez pilotované lodi.
"To je vážná zrada amerických zájmů," varoval tehdy demokratický senátor Ben Nelson. "Bude to poprvé od Sputniku, kdy Spojené státy nebudou mít zásadní převahu ve vesmíru."
To bylo trochu moc i na Obamovy voliče, a tak se části systému Constellation začaly zase v tichosti zadními vrátky vracet do hry. Byly obnovené pomalé práce na vývoji lodi, která ovšem měla sloužit jen jako záchranný člun u Mezinárodní kosmické stanice a později snad pro výzkum asteroidů. A tak dostala nové jméno: MPCV (Multi Purpose Crew Vehicle, Mnohoúčelová pilotované loď). O nosičích, které by jí do vesmíru dostaly, se téměř přestalo mluvit.
V červenci 2012 NASA představila veřejnosti letový exemplář této lodi už zase jako Orion. Do vesmíru odstartovala v prosinci téhož roku - zatím bez posádky a na špici staré osvědčené rakety Delta IV. Šlo jen o provizorium, protože na silnějším nosiči určeném pro Orion už se sice zase pracovalo, ale k dokončení měl daleko.
Apollo na steroidech
Bývalý administrátor NASA Michael Griffith o Orionu výstižně prohlásil, že je to vlastně Apollo na steroidech - a první dojem skutečně evokuje legendární lunární loď, zatímco pohled "do střev" naznačí, že za půl století technologie přece jen prodělala určitý vývoj. Orion je větší než Apollo: kuželovitá velitelská sekce o maximálním průměru 5 metrů obsahuje tlakovaný obytný prostor pro posádku s objemem 9 krychlových metrů. Posádka může být při kratších letech až šestičlenná, při maximální délce letu 21 dní čtyřčlenná. Místo palivových článků, které málem zahubily posádku Apolla 13, zde jsou solární panely. Spojení se Zemí obstarává laserový komunikační systém umožňující přenos většího objemu dat než radiová komunikace. Nové jsou samozřejmě především počítače a avionika.
Loď se skládá ze dvou částí: velitelského modulu a servisního modulu. Celková výška je 5,5 metrů při hmotnosti 25 tun. Válcový servisní modul nese motory, nádrže, energetické systémy a další techniku. Stejně jako velitelský modul ho původně měla stavět společnost Lockheed Martin, ale později bylo rozhodnuto, že ho dodá Evropská kosmická agentura (ESA). Ta při jeho konstrukci vycházela z nákladní lodi ATV, která sloužila k zásobování Mezinárodní kosmické stanice. Díky tomu je Orion významným počinem nejen pro americkou, ale i pro evropskou astronautiku.
Při bezpilotním testu roku 2012 Orion obletěl Zemi jen jedenapůlkrát, dosáhl ale výšky 6500 kilometrů. Díky tomu se vracel do atmosféry podobnou rychlostí jako při návratu z budoucích meziplanetárních výprav (32 000 km/h). Test dopadl úspěšně, ale pro operační nasazení chyběla jedna podstatná věc: dostatečně silný raketový nosič.
Největší riziko mise
O SLS se začalo uvažovat roku 2011 po zrušení programu Constellation a jeho nosičů Ares I a V. Svou koncepcí navazuje na osvědčenou raketu Saturn V, která dopravovala americké astronauty na Měsíc v rámci programu Apollo. Současně obsahuje i základní prvky raketoplánů Space Shuttle: první stupeň pohánějí stejné čtyři motory RS-25 a dvě pomocné rakety Solid Rocket Boosters; jako nosná konstrukce pro ně slouží prvky externí nádrže pohonných hmot raketoplánů.
Druhý stupeň byl navržen v několika variantách a konfiguracích podle hmotnosti užitečného nákladu a cílů mise. I v tomto případě konstruktéři vycházeli z již osvědčených technologií – použili například motory JX-2, což je vylepšená varianta motoru J-2 z lunárních raket Saturn V. Na použitém druhém stupni také bude záviset hmotnost a výška rakety SLS. V základní konfiguraci Block 1 s kabinou Orion bude celý komplex vysoký 98 metrů, v nejtěžší kombinaci Block 2 Cargo 111 metrů. Nosnost má být od 70 do 130 tun na nízkou oběžnou dráhu Země.
Podle původních propozic měl být nosič SLS připravený k použití roku 2016, ale místo toho se už o tři roky později uvažovalo o jeho zrušení (a nyní se podobné úvahy objevují znovu). Poprvé se do vesmíru podíval až v listopadu 2022 v rámci mise Artemis I, kdy při testovacím bezpilotním letu vynesl druhý exemplář lodi Orion. Ta se dostala na vzdálenost 130 kilometrů od povrchu Měsíce a po otestování všech systémů se úspěšně vrátila na Zemi.
Prohlídka velitelského modulu ale odhalila problém s tepelným štítem, který loď chrání proti žáru vznikajícímu třením o atmosféru. Jeho materiál se sice osvědčil v předchozích programech, ale tentokrát jsou rozměry větší - a štít popraskal. Zvažovalo se proto odložení mise Artemis II, než se problém definitivně vyřeší, ale nakonec NASA zvolila rychlejší řešení: Orion se bude vracet do atmosféry pod jinou drahou. To sice sníží tepelné namáhání štítu, ale současně to znamená také větší přetížení pro astronauty a větší mechanické namáhání konstrukce lodi. Jde o největší riziko současné mise a mnozí odborníci rozhodnutí NASA kritizují.
Nejdál od Země
Při současné misi si první astronauté programu Artemis nejdřív na vysoké oběžné dráze prověří manévrovací schopnosti Orionu, systémy pro podporu života, komunikační a navigační systémy i další prvky lodi Potom se zažehnou motory servisního modulu a pošlou Orion na cestu kolem Měsíce. Ale toho si posádka moc neužije. Trajektorie této části letu je navržená tak, aby gravitace naší přirozené družice sama nasměrovala loď zpět k Zemi, i kdyby se něco pokazilo. Jde o stejnou dráhu, která kdysi zachránila posádku Apolla 13 po explozi kyslíkové nádrže jejich servisního modulu.
To ovšem znamená, že Orion Měsíc mine ve vzdálenosti 7 tisíc kilometrů a posádka bude mít na pozorování jeho povrchu jen pár hodin. Při tom dosáhne vzdálenosti téměř 400 000 kilometrů od Země, což je nejdál, kam se zatím lidí dostali. A nakonec velitelský modul na padácích přistane v Tichém oceánu.
Na misi Artemis II má svůj podíl i český průmysl. Jedním z významných fakorů sledovaných při letu jsou dávky radiace a vlastnosti záření, které posádku (ale i citlivou elektroniku) ohrožují, a účinnost radiačního stínění lodi. Sleduje je zařízení HERA (Hybrid Electronic Radiation Assessor, Hybridní elektronický sledovač radiace). Čipy do něj dodala pražská firma Advacam. Na rozdíl od někdejšího programu Apollo se u Artemis počítá s širokou mezinárodní účastí. Kanadský astronaut Jeremy Hansen je výraz podílu Kanadské kosmické agentury. Kromě Evropské kosmické agentury se na programu podílí také Izrael a Japonsko.
Následovat měla mise Artemis III, v jejímž rámci by astronauté někdy okolo roku 2027 přistáli na povrchu Měsíce. Roku 2025 ale prezident Donald Trump jmenoval jako nového administrátora NASA podnikatele, pilota a astronauta Jareda Isaacmana, který opět provedl změny. Nyní má mise Artemis III otestovat spojení Orionu s lunárním modulem na oběžné dráze a teprve Artemis IV přistát na Měsíci. To by se mělo stát nejdřív roku 2028, ale spíš později. Isaacman také chce zrušit mezinárodní program budování stanice Gateway na dráze v blízkosti Měsíce a místo ní začít stavět základnu přímo na povrchu.
Nejistá budoucnost
Mise Artemis II je nepochybně úspěch americké astronautiky – ale úspěch s mnoha otazníky do budoucna. Nejde nevidět, že zatím dosažené výsledky jsou hluboko pod kdysi ohlašovanými cíli - podle původní verze programu Artemis měli astronauté přistát na povrchu Měsíce už roku 2024. Ale nejen to: Program Artemis byl naplánovaný jen na několik málo dalších kroků - a z těch po nástupu nového administrátora NASA sešlo.
Zpoždění vývoje nosiče SLS a lodi Orion sice je především důsledek nedostatečného financování a své sehrála i pandemie covidu. Ale větší roli hraje nekoncepční plánování kosmických programů, jejichž cíle se mění s každým novým prezidentem v Bílém domě. NASA ochromuje i přebujelý byrokratický aparát, velký počet projektů, které mají s vesmírem jen málo společného a silná lobby odpůrců pilotovaných letů jak přímo v kosmické agentuře, tak i ve vědeckých a politických kruzích.
Do hry o Měsíc také začínají vstupovat soukromé subjekty. Zatímco SpaceX Elona Muska vyvíjí opakovaně použitelné nosiče jak na běžícím pásu, je SLS díky extrémně dlouhému vývoji nejen mimořádně drahá ale už teď zastaralá. Navíc s dalším opakovaně použitelným nosičem přichází společnost Blue Origin Jeffa Bezose. Její raketa New Glenn už absolvovala první úspěšné testy.
Nové kolo závodů o Měsíc roztáčí Čína, která už získala světové prvenství v přistání robotické sondy na odvrácené straně. Otestovala také dvoumístný lunární modul Lanyue pro přistání lidí. První "tajkonaté" by měli na povrch Měsíce vstoupit mezi lety 2028 a 2030 - a Číňané už předvedli, že oni zveřejněné termíny dodržují. "Říše středu" se netají ani záměrem vybudovat tam stálou stanici, možná s účastí Ruska.
V tomto druhém kole závodů o Měsíc už nepůjde jen o prestiž, ale především o strategii: kdo získá Měsíc, bude mít i Zemi - a později i celou sluneční soustavu. Pokud se současný prezident USA bude ve vesmíru chovat stejně chaoticky jako na Zemi, pak je dost možné, že Američané to nebudou.
