NASA: vracíme se na Měsíc

Tato cesta bude zahájena již brzy vývojem nových prostředků pro pilotované kosmické lety. Při jejich konstrukci budou využity nejlepší kosmické technologie z programů Apollo a Space Shuttle. Nový pilotovaný prostředek NASA pro 21. století bude cenově přijatelný, spolehlivý, univerzální a bezpečný. Součástí tohoto systému bude nová kosmická loď, určená pro dopravu 4 kosmonautů na Měsíc a zpět, v budoucnu pro přepravu 6 kosmonautů k planetě Mars, k dopravě posádek na palubu Mezinárodní kosmické stanice ISS a k jejímu zásobování. Na palubu ISS dopraví šestičlennou posádku nebo 25 tun nákladu v bezpilotní variantě. Je možné také kombinovat menší posádku s určitým množstvím přepravovaného materiálu.

Nová pilotovaná kosmická loď bude mít podobný tvar jako kabina z projektu Apollo, bude však prostornější a umožní dopravit najednou na povrch Měsíce 4 astronauty. Bude vybavena slunečními bateriemi, poskytujícími elektrickou energii, a obě její části - mateřská (servisní) kosmická loď i měsíční přistávací modul - budou jako palivo používat kapalný metan. Proč zrovna metan? NASA je toho názoru, že v rámci pilotovaného letu na Mars mohou astronauti využít atmosféru planety k výrobě metanu, který použijí jako palivo pro raketové motory, umožňující návrat posádky zpět na Zemi. To by mělo přinést další zlevnění výzkumu Marsu.

Novou kosmickou loď (respektive její návratovou kabinu) bude možné použít opakovaně až 10krát. Po přistání na padácích na pevné zemi (eventuelně na hladinu moře v případě nouze) bude návratová kabina vylovena a snadno navrácena do výrobního závodu, opatřena novým tepelným štítem a znovu připravena k vypuštění do vesmíru s posádkou na palubě. První start nové kosmické lodi by se měl uskutečnit v roce 2012, tj. 2 roky po ukončení startů amerických raketoplánů. Její průměr bude 5,5 m (Apollo mělo průměr 3,9 m).

Ve spojení s novým lunárním přistávacím modulem bude tento systém schopen dopravit na povrch Měsíce 2krát více astronautů než v programu Apollo, kteří zde budou moci zůstat mnohem déle: 4 až 7 dnů. Jestliže byl projekt Apollo limitován přistáváním v oblastech kolem měsíčního rovníku, nový lunární modul ponese dostatečné zásoby pohonných látek, aby mohl přistát prakticky kdekoliv.

Jakmile bude měsíční základna vybudována, posádka zde může zůstat po dobu až 6 měsíců. Mateřská kosmická loď zatím bude v automatickém režimu operovat na oběžné dráze kolem Měsíce - na její palubě se nebude v té době nacházet žádný člen posádky (na rozdíl od programu Apollo). Celá kompletní posádka uskuteční výsadek na měsíční povrch.

Nový raketový kosmický systém, který bude dopravovat kosmonauty do vesmíru, bude mnohem výkonnější, využije řadu technologií z amerického raketoplánu. Kosmickou loď s posádkou bude vynášet na oběžnou dráhu kolem Země raketa, odvozená z urychlovacího stupně raketoplánu na tuhou pohonnou látku (TPL), a která bude doplněna druhým stupněm na kapalný kyslík a vodík, vybaveným raketovým motorem, používaným na raketoplánu Space Shuttle.

Druhý, těžký nosič, bude sestaven z dvojice prodloužených urychlovacích stupňů na TPL, připojených k centrálnímu tělesu rakety, opět na kapalný kyslík a vodík, vybavenému 5 hlavními motory z orbitálního stupně amerického raketoplánu. Tato raketa bude schopna vynést na oběžnou dráhu kolem Země 106 až 125 tun nákladu. Bude vynášet všechny elementy potřebné pro vybudování stálé základny na Měsíci, případně pro lety na Mars. V budoucnu může být upravena i pro vynášení větších kosmických lodí s posádkou.

To nejlepší nakonec: tento dopravní systém bude 10krát bezpečnější než současný americký raketoplán, neboť záchranný systém na vrcholu nosné rakety může kabinu s posádkou kdykoliv velmi rychle oddělit od havarované nosné rakety, dopravit ji do bezpečné vzdálenosti, odkud bude uskutečněn běžný přistávací manévr. Rovněž tak bude zabráněno poškození kabiny s posádkou případnými troskami, odpadávajícími od rakety - kabina bude v každém případě nad raketou, tudíž zasažení úlomky je vyloučeno.

Za 5 let bude nová kosmická loď schopna přepravovat na palubu ISS posádky a nezbytné zásoby. Plán počítá až se 6 starty ročně. Mezitím automatické kosmické sondy "položí základy" pro pilotované lunární mise. A v roce 2018 se lidé vrátí na Měsíc. Jak bude let na Měsíc probíhat?

Těžká varianta nosné rakety dopraví na oběžnou dráhu kolem Země měsíční přistávací modul a urychlovací stupeň pro navedení k Měsíci. Posádka odstartuje později na palubě kosmické lodi samostatnou raketou o nižší nosnosti. Na oběžné dráze dojde ke spojení pilotované lodi s měsíčním modulem, připojeným k urychlovacímu stupni, který tuto sestavu navede na přeletovou dráhu k Měsíci.

O 3 dny později přejde kosmická loď na oběžnou dráhu kolem Měsíce. Celá její čtyřčlenná posádka přestoupí do lunárního modulu, opustí tedy kabinu mateřské lodi, která zůstane bez posádky kroužit kolem Měsíce, kde bude čekat na návrat astronautů. Po přistání na povrchu Měsíce budou kosmonauti provádět výzkum po dobu maximálně 7 dnů. Následně posádka odstartuje z povrchu Měsíce v horním stupni měsíčního modulu (obdobně jako v projektu Apollo). Na oběžné dráze kolem Měsíce se spojí s čekající mateřskou lodí, přejdou na její palubu a zahájí zpáteční cestu na Zemi. Po navedení na návratovou dráhu bude již nepotřebný servisní modul kosmické lodi odhozen, čímž bude odkryt tepelný štít návratové kabiny pro zajištění bezpečného průletu zemskou atmosférou. Po rozvinutí padáků bude tepelný štít odhozen a návratová kabina přistane na pevné zemi.

Počítá se s tím, že k Měsíci se vydají ročně dvě posádky, které se budou podílet na postupném budování stálé měsíční základny. Ta pak umožní delší pobyty posádek s možností studovat Měsíc a těžit zde nerostné suroviny, zatímco přistávací moduly budou dopravovat nezbytný materiál a zásoby. Je pravděpodobné, že se posádky budou na základně střídat v šestiměsíčních cyklech.

Jedním z vybraných míst pro vybudování stálé základny je oblast kolem jižního pólu Měsíce, protože zde byly kosmickými sondami objeveny zvýšené koncentrace vodíku, což může být důkazem přítomnosti vodního ledu, a navíc dostatek slunečního světla v této oblasti může být využit pro činnost slunečních elektráren.

Předpokládané finanční náklady na nový měsíční projekt by měly dosáhnout částky 104 miliardy dolarů, což je při započtení inflace přibližně 55 % nákladů na dřívější projekt Apollo.

Tyto plány, které předložila NASA, jsou počátkem velké cesty na Mars. Bude nutno vyrobit těžkou nosnou raketu pro zajištění realizace této cesty, právě tak jako všestrannou kosmickou loď a pohonný systém, který bude využívat surovinové zdroje planety Mars. A měsíční základna, která bude od Země vzdálená pouhé 3 dny letu, dává praktické možnosti, potřebné k ověření technologií k cestám mimo naši domovskou planetu ještě dříve, než se vydáme na Mars.

Zdroj: www.nasa.gov a www.spaceflightnow
Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí