Budou na Měsíci nebo Marsu obří rotující základny?
Autor: Credit: Kajima Construction
Dlouhodobý pobyt a práce ve vesmíru představuje řadu výzev. Patří mezi ně radiace, protože místa mimo ochrannou magnetosféru Země jsou vystavena většímu množství slunečního a kosmického záření. Je zde také potřeba soběstačnosti, protože lunární nebo marsovské základny jsou příliš daleko na to, aby bylo možné spoléhat se na pravidelné zásobovací mise, jak se to děje na Mezinárodní vesmírné stanici (ISS). A konečně je tu problém nízké gravitace. Pokud budoucnost lidstva skutečně leží ve vesmíru, musíme řešení tohoto problému vymyslet předem.
Oblíbenou myšlenkou je vytvořit ve vesmíru rotující obyvatelnou stanici, která simuluje umělou gravitaci odstředivou silou svého otáčivého pohybu. Zástupci Kjótské univerzity a společnosti Kajima Corporation (jedné z nejstarších a největších stavebních firem v Japonsku) oznámili, že budou spolupracovat na studii o tomto konceptu a o tom, jak by se díky němu mohly uskutečnit plány lidstva na život na Měsíci a Marsu.
Účinky mikrogravitace na lidskou fyziologii jsou dobře zdokumentovány. Díky mnoha experimentům zahrnujícím dlouhodobé pobyty na palubě ISS, mezi něž patří i slavná studie NASA o dvojčatech, bylo zjištěno, že u astronautů dochází k úbytku svalové hmoty a hustoty kostí. Nedávný výzkum také ukázal, že ze ztráty pevnosti kostí se astronauti nikdy plně nezotaví. Mezi další zaznamenané účinky patří změny kardiovaskulárního zdraví, funkce orgánů, zraku, psychologické účinky a genová exprese.
V současné době bohužel neexistuje žádný výzkum vlivu mikrogravitace (nebo nízké gravitace) na reprodukci a vývoj dětí v raném věku. Pokud astronauti i běžní lidé doufají, že budou moci žít na Měsíci, kde je gravitace na povrchu 16,5 % (0,165 g) gravitace Země, je třeba se tímto problémem zabývat. Na Marsu, kde je povrchová gravitace zhruba 38 % (0,385 g) zemské, je situace o něco lepší, ale rozhodně ne ideální. Běžně se navrhuje, aby konstrukce, které se otáčejí a vytvářejí tak dostředivou sílu, simulovaly tíhové zrychlení Země 9,8 m/s2 neboli 1 g.
To je myšlenka nového japonského konceptu zvaného Lunagrass, které by umožnilo posádkám astronautů žít a pracovat v simulované zemské gravitaci. Jak vysvětlil profesor Josuke Jamašiki z Kjótské univerzity: "Není známo, zda se savci mohou rozmnožovat a normálně růst v prostoru s nízkou gravitací, jako je Měsíc. Uvnitř 'Lunagrassu' je však stejná gravitace jako na Zemi, je možné rodit, a pokud zde žijete, můžete si udržet tělo, které se může kdykoli vrátit na Zemi."
Jak ukazuje video, koncept je podobný válci, který se směrem dolů zužuje (vytváří tvar trychtýře). "Trychtýř" je podepřen velkou mřížovou konstrukcí, která se u základny rozšiřuje, aby se hmotnost zařízení rozložila na větší plochu. Kolem konstrukce základny se vine trať znázorňující vysokorychlostní vlak, který je zodpovědný za dopravu z trychtýře na povrch Měsíce nebo mezi jednotlivými body uvnitř.
Uvnitř trychtýře vidíme vodní plochy, pevniny se zelení a stromy, něco, co vypadá jako plovoucí struktury (hnědé čtverce), a dopravní síť, která umožňuje lidem cestovat po celém prostoru. Simulovaní lidé na videu chodí po "stěnách", jako by se to nijak nelišilo od chůze po zemském povrchu (po vodě dokonce jezdí motorové čluny.) U základny trychtýře, která méně podléhá dostředivé síle, je stojatá vodní plocha s dalšími čluny, které se plaví kolem.
Další myšlenky, kterými se prezentace zabývala, zahrnují dopravu mezi Zemí a Měsícem (a dokonce i mezihvězdnou dopravu), která by se opírala o stejné principy simulace umělé gravitace při pobytu ve vesmíru. Tyto lodě jsou označované jako "Luna Beagle", respektive "Space Express". Animace ukazuje, jak by vypadala první z nich, plavidlo ve tvaru šestiúhelníku s moduly vycházejícími z centrálního paprsku, který se otáčí a zajišťuje umělou gravitaci pro všechny osoby uvnitř.
Autor: Credit: Kajima Construction
Koncept Lunagrass je v tuto chvíli snem, nikoli skutečnou architekturou mise. Jde však o vážně míněnou myšlenku, která by mohla být v blízké budoucnosti realizovatelná. Vzhledem k tomu, že lidstvo vstupuje do obnovené éry výzkumu vesmíru, která zahrnuje plány na vybudování stálých stanovišť na Měsíci a Marsu, hrají podobné sny důležitou roli.
Zdroje a doporučené odkazy:
[1] phys.org
O autorovi
Petr Sobotka
Petr Sobotka je od r. 2014 autorem Meteoru - vědecko-populárního pořadu Českého rozhlasu. 10 let byl zaměstnancem Astronomického ústavu AV ČR v Ondřejově. Je tajemníkem České astronomické společnosti. Je nositelem Kvízovy ceny za popularizaci astronomie 2012. Členem ČAS je od roku 1995.
