Tento čtvrtek začal v Rusku pokus Mars 500, simulující podmínky letu. Šest dobrovolníků bude žít na malém prostoru 520 dní. A jsou předem smířeni s tím, že doopravdy na Mars poletí nejdřív jejich vnuci.
Čeho bych se chtěl ještě dožít? Přistání na Marsu přece! prohlásil před pár lety písničkář Karel Plíhal v rozhovoru pro magazín LN. A není sám. Žijeme v kosmickém věku, nad hlavami nám létají stovky družic, v orbitální stanici se střídají astronauti a sem tam nějaký turista... a přesto jsme se už skoro 40 let neodlepili z oběžné dráhy ke vzdálenějšímu cíli.
„Dnešní kosmická stanice je možná užitečná pro vědu, ale nikoho nevzrušuje, nedokáže k ničemu inspirovat. Každý zná jméno prvního muže na Měsíci, ale zeptejte se někoho, jestli dokáže vyjmenovat astronauty, kteří mu dnes krouží nad hlavou,“ prohlásil nedávno astronaut Eugene Cernan, dosud poslední muž na Měsíci. Během své pražské návštěvy v roce 2004 si mě po otázce, kdy že tedy na ten Mars poletíme, důkladně změřil pohledem: „Vy jste ještě mladá, tak byste se toho mohla dožít. Každému mladému člověku můžu s klidným svědomím do očí říct: vaše generace se podívá na Mars.“
Americkým prezidentem byl tehdy George Bush a cesta k rudé planetě se přece jen zdála o něco reálnější než dnes. Přesto se experti shodují, že když trochu zabereme a budeme opravdu chtít, můžeme to ještě za našich životů stihnout.
Cesta, která trvá půl roku Co k tomu budeme potřebovat? V první řadě pořádnou kosmickou loď. A nejspíš si nevystačíme jen s jedinou. „V každém případě bude vhodné expedici rozdělit na více navazujících etap a při pobytu na Marsu i cestě zpátky se maximálně spoléhat na místní zdroje,“ říká Marcel Grün, ředitel pražské hvězdárny a planetária.
Lety jednotlivých lodí se rozloží do několika startovních oken. Tato okna, tedy období vhodná pro start, jsou dána měnící se vzájemnou polohou Země a Marsu. Příznivé podmínky nastávají zhruba jednou za jeden a půl až dva roky. „V prvním startovním okně by mohly letět dvě lodi bez posádek: plně naložený modul pro zpáteční cestu, který bude naveden na dráhu kolem Marsu, a vedle toho kombinace modulů pro přistání na Marsu,“ popisuje možné řešení Marcel Grün.
Na planetu by se v této fázi dopravil modul, který později poslouží pro start posádky z povrchu na oběžnou dráhu Marsu, a vedle toho palivový modul, který tam zůstane. Ten poslouží jako příbytek astronautů a ještě před jejich příletem začne z místních surovin vyrábět zásoby vody, kyslíku a paliva (tedy kyslíku a vodíku) pro zpáteční cestu. Jako zdroj energie by nejspíš sloužil malý jaderný reaktor.
O dva roky později ze Země odletí pilotovaná loď s posádkou, která přistane poblíž a vytvoří základnu. Po skončení mise astronauti v připraveném modulu odstartují, na oběžné dráze Marsu se spojí s čekající lodí a poletí domů...
Na první pohled to vypadá jednoduše, ale se současnými technickými prostředky by cesta trvala půl roku. A na cílové planetě nebo na její oběžné dráze by astronauti museli strávit minimálně další půlrok, než se jim otevře startovní okno pro návrat. Celá výprava by tedy zabrala přinejmenším rok a půl.
Odborníci ale kladou naděje do vyvíjených magnetoplazmových motorů. Vycházejí z koncepce iontových motorů, které se už dnes používají na družicích i meziplanetárních sondách. Oproti chemickým motorům používaným v dnešních nosných raketách mají několik výhod: nepatrnou spotřebu paliva (xenonu nebo cezia) a dokážou loď urychlovat sice jen velmi pozvolna, ale po delší dobu. Cesta k Marsu by se tak mohla zkrátit na 90 dní.
Sama loď musí posádce poskytnout přijatelné životní podmínky. Na rozdíl od oběžné dráhy Země, kterou chrání zemské magnetické pole, budou život astronautů ohrožovat kosmické záření a sluneční erupce. Vše, co sníte, bude použito znovu Při silné sluneční aktivitě lze loď nasměrovat tak, aby se kabina s posádkou schovala za ostatní moduly se zásobami a palivem. Jako radiační štít může do jisté míry posloužit obyčejná voda, která zachytí rychlé protony. Stačí nádrže chytře uspořádat podél stěn. Na tvrdší záření, jako jsou rentgenové nebo gama paprsky, ale voda nestačí, k tomu bude potřeba kovové odstínění.
Pokud jde o stav beztíže, ve sci-fifilmech vesmírné koráby obvykle rotují a odstředivou silou vyrábějí „falešnou gravitaci“. Aby to ale rozumně fungovalo a na hlavu stojícího člověka nepůsobilo větší zrychlení než na jeho nohy, musel by poloměr takové lodi měřit nejméně padesát metrů. „Za pravděpodobnější a technicky méně náročnou variantu považuji to, že bude loď vybavena centrifugou, do které si astronauti pravidelně vlezou a budou vystaveni umělé tíži, aby jejich tělo nezbačkorovatělo,“ říká Antonín Vítek, odborník na kosmonautiku z Akademie věd ČR.
Proč je vlastně stav beztíže takový problém, když dnes lidé běžně tráví půl roku na kosmické stanici? Svaly ochabují a po návratu z dlouhodobého pobytu v kosmu se astronauti vzpamatovávají i několik týdnů. Po přistání na Marsu ale nepřichází v úvahu, aby se jim podlamovala kolena, musí být hned ve stoprocentní kondici. Sice je tam oproti Zemi jen třetinová gravitace, ale zase musíme přičíst těžký skafandr a nádrž se zásobami kyslíku...
Kromě toho musí mít posádka pochopitelně po celou dobu co jíst a pít. Vzhledem k tomu, že každý kilogram nákladu vyneseného na oběžnou dráhu Země stojí nejméně 20 tisíc dolarů, bude žádoucí co největší soběstačnost. Už dnes se proto pracuje na vývoji uzavřených ekosystémů, jejichž součástí se stane i člověk. Všechno, co sní a vypije, jím projde a znovu se vrátí do oběhu.
Na Mezinárodní kosmické stanici mají už nyní astronauti zařízení pro recyklaci vody z moči, byť zatím zdaleka nestačí pokrýt veškerou spotřebu. Nedaleko Barcelony testuje Evropská kosmická agentura zařízení zvané MELiSSA, jehož cílem je dovést recyklaci k dokonalosti. Jeho součástí je například kompostovač, jedlé řasy přeměňující oxid uhličitý na kyslík a záhonky s rajčaty a sojovými boby. Jen místo lidské posádky zatím slouží potkani, ale i to je jen otázka času. Zatím se pokus naostro nerozběhl, ale teoreticky v něm má posádka vydržet neomezenou dobu.
Lékař a zpovědník Vedle fyzických potřeb se odborníci zabývají také psychikou budoucích astronautů. V Rusku, v USA, ale i u nás proběhla řada experimentů zaměřených na pobyt skupin lidí v izolovaném prostředí. Pokus zahájený 3. června v Moskvě a nazvaný Mars 500 je dosud největší svého druhu.
Šestičlenná posádka bude simulovat cestu na Mars a zpátky včetně výstupu na planetu. Pokus má realistický harmonogram, takže potrvá přes 500 dní.
Pokračování na straně 22
Dokončení ze strany 21
Pořádá ho Ústav biomedicínských problémů Ruské akademie věd ve spolupráci s Evropskou kosmickou agenturou. Podílejí se na něm i čeští experti ze společnosti QUED GROUP s podporou Univerzity Tomáše Bati ve Zlíně a Psychologického ústavu AV ČR v Brně. „Naším úkolem je hlídat soudržnost posádky a sledovat její život s veškerými možnými předpokládanými i nečekanými kolapsy, kterým by intervence výzkumného týmu měla pomoci zabránit,“ říká Jaroslav Sýkora, sociolog a bývalý pilot, který se touto problematikou dlouhodobě zabývá.
Typickými potížemi, se kterými se posádka bude muset vyrovnat, je sociální izolace a vysoká míra stresu, hrozba ponorkové nemoci a nutnost řešit nečekané situace. Problémům se dá částečně předejít důkladnými psychotesty a kvalitní fyzickou i psychologickou přípravou. Vedle lékaře, jehož přítomnost v posádce je nezbytná, by v ní podle Sýkory neměl chybět ani člověk „hasící“ problémy spojené s psychikou.
„Jde o funkci zpovědníka, který je pro život v izolaci bezpodmínečně nutný – měl by být přímým účastníkem letu a měl by mít svého ,dvojníka‘ na Zemi. S rostoucí vzdáleností od Země se ale prodlužuje doba spojení mezi vyslaným a přijatým signálem, čímž se hlavní role ,léčitele‘ duševních stavů přesouvá na přítomného člena posádky,“ říká Jaroslav Sýkora.
Vichřice. Tedy vlastně lehký vánek A co přesně astronauty na planetě čeká? Marsovský den, nazývaný sol, se od našeho příliš neliší. Střídají se tu čtyři roční období stejně jako na Zemi, jenom každé z nich trvá půl pozemského roku. Horší je to s teplotou: v tropech se pohybuje kolem nuly, jinde mrzne až praští. Průměrná globální teplota se pohybuje kolem –50 stupňů Celsia, v polárních oblastech není výjimkou ani –140 stupňů. Na první pohled jsou tedy nejlepším místem na přistání rovníkové oblasti – jenže v polárních čepičkách se zase ukrývají zásoby zmrzlé vody.
Povrch Marsu často bičují vichřice o rychlosti kolem 200 km/h. Díky velice řídké atmosféře bychom je však pociťovali jako lehký vánek. Větším úskalím může být všudypřítomný jemňoučký prach, se kterým ostatně bojovali i astronauti na Měsíci. Tady je situace složitější: „Na Měsíci byl prach problém, jen když si ho lidé pohybem sami zvířili. Za chvíli zase klesl. Na Marsu zůstává v atmosféře, což bude klást velké nároky na konstrukci skafandrů, přístrojů i samotných modulů – představte si, že by nešly hermeticky uzavřít dveře, protože se zanesou prachem,“ upozorňuje Antonín Vítek.
Zároveň připomíná další zásadní otázku, kterou musí lidstvo vyřešit, než na sousední planetu poprvé vkročí: Je tam život? Už několik let se připravuje evropská robotická mise ExoMars, zaměřená na hledání života na této planetě. Startovat bude patrně v roce 2016. O hledání stop živých organismů se pokoušely už v 70. letech sondy Viking, ale bez jednoznačného výsledku.
Než se ale na Mars vydají lidé, počítá se s robotickou výpravou, při níž budou odebrány vzorky tamních hornin a přivezeny na Zemi. Nebo do její blízkosti. „Riziko kontaminace Země je příliš velké, první analýzy by bylo možné provést na staré orbitální stanici. V případě, že nic nenajdeme, můžeme pokračovat v analýzách na Zemi. Nebo by stálo za to vybudovat raději speciální laboratoř na oběžné dráze než riskovat vymření lidstva,“ podotýká Marcel Grün. Antonín Vítek v této souvislosti připomíná paralelu s objevením Ameriky, kam Evropané zavlekli řadu nemocí a jiné choroby si odtamtud naopak přivezli.
Kromě toho nelze vyloučit, že pozemské organismy na Marsu přežívají i dnes – a je otázka, zda bychom je poznali, protože od odchodu ze své domovské planety mohly zmutovat. „Všechny sondy, které posíláme na Mars a jeho oběžnou dráhu, jsou podle předpisů o meziplanetární karanténě co možná nejdokonaleji dezinfikovány. To ale neznamená, že třeba v jejich útrobách nemohly zůstat živé mikroogranismy,“ upozorňuje Antonín Vítek.
Kromě toho se tam pozemský život mohl dostat i přirozenou cestou. Na Zemi byly vminulosti objeveny meteority pocházející z Marsu, odkud je vymrštil náraz většího asteroidu. Nelze vyloučit, že horniny někdy putovaly i opačným směrem, i když úniková rychlost ze Země oproti Marsu je víc než dvojnásobná. A v jejich nitru se mohou skrývat mikroorganismy. Na povrchu Marsu pro ně sice panují nepříznivé podmínky, především kvůli kosmickému záření, ale pokud se při nárazu zaryjí pod povrch, mohou teoreticky přežít. „Kdyby přežily a zmutovaly, mohou být pro pozemský život o to nebezpečnější, právě kvůli své příbuznosti,“ varuje Antonín Vítek.
Pokud zjistíme, že na Marsu jakákoliv forma živých organismů existuje, musíme podle českých expertů na cestu lidí tímto směrem navždy zapomenout. „Snad s jedinou výjimkou – že by to byl jediný způsob, jak zachránit člověka jako živočišný druh,“ říká Antonín Vítek.
Řasy, zrcadla – a bez zpátečního lístku Jestli zjistíme, že je Mars sterilní, přichází další, tentokrát morální otázka: máme právo tam život zanést? Pokud se tam lidé chtějí usadit natrvalo, jinak to nepůjde. První návštěvníci by pochopitelně museli pobývat v uzavřené základně a na procházky chodit jen ve skafandru. Už dnes ale mnozí lidé mluví o stálé kolonizaci Marsu – a nejsou mezi nimi jen fantastové. Uznávaný americký fyzik Lawrence Krauss nedávno uvedl na stránkách časopisu Scientific American, že si umí představit jednosměrnou výpravu, na kterou by se dobrovolníci vydali s tím, že se nikdy nevrátí. Pokud ale jejich život nemá připomínat pobyt v extrémních podmínkách, jaké dodnes představují třeba expedice do Antarktidy, bude zapotřebí tomu naši sousední planetu přizpůsobit.
Podle realistů ale tzv. teraforming ve větším měřítku přichází v úvahu nejdříve za sto let a další stovky let potrvá, než se dočkáme výsledku. Spočívat může například v „osetí“ marsovského povrchu speciálně geneticky upravenými řasami, kterým nebude vadit kosmické záření. Postupně vyprodukují dostatek kyslíku, aby vznikla pro člověka přijatelná atmosféra včetně ozonové vrstvy. Skleníkový efekt pak pomůže planetu ohřát. K oteplení Marsu by mohla přispět i speciální zrcadla na jeho oběžné dráze, která soustředí sluneční záření na povrch planety. S jedním takovým projektem přišel před několika lety student Arizonské univerzity Rigel Woida a na jeho podrobné rozpracování dostal od NASA grant ve výši 9000 dolarů.
Patnáct let a roční rozpočet USA Od barvitých vizí se ale musíme vrátit do reality. Ta je dnes taková, že na Mars nikdo nepoletí dřív než ve druhé polovině 30. let. George Bush měl v plánu vrátit Američany do roku 2020 na Měsíc, postavit tam stálou základnu a využít ji jako tréninkovou centrálu pro cestu k Marsu. V rámci programu Constellation, který odborníci přirovnávali k „Apollu na steroidech“, protože představovalo v podstatě stejnou, ale „nadupanější“ technologii, se už začalo pracovat na nosné raketě Ares a kosmické lodi Orion.
Barack Obama ale v polovině dubna představil jiný plán: na Měsíc se vracet nebudeme, protože tam jsme už byli. V polovině 30. let Američané obletí Mars a někdy potom na něm přistanou. Zároveň ale americký prezident mluví také o možném přistání na blízkém asteroidu. „Jeho představy se jeví spíš jako naivistické než jako vizionářské nebo dokonce jasný plán,“ poznamenává Marcel Grün. „S tichým dojetím tleskám nedávným slovům zklamání Neila Armstronga, směřovaným k americkým senátorům, že totiž nové plány Baracka Obamy přenechávají dlouhodobou vůdčí roli Ameriky při letech do vesmíru jiným státům.“ O lecčems svědčí i Obamův dovětek v souvislosti s přistáním na Marsu: „Doufám, že se toho dožiju.“
Hlavní věc, kterou dnes kritikové NASA vytýkají, je absence jednoznačného cíle s konkrétním datem realizace. Od chvíle, kdy se někdo rozhodne letět na Mars a opravdu na tom začne seriózně pracovat, což dosud nenastalo, potrvají přípravy nejméně patnáct let.
„Náklady se jistě budou pohybovat ve stovkáchmiliard dolarů, ale roční výdaje nemusí být o mnoho větší než jedno procento hrubého národního produktu USA jako kdysi u Apolla,“ odhaduje Grün. „Jen Američané jsou schopni takový projekt realizovat sami, ale i oni se možná raději spolehnou na pomoc, přesněji řečeno finance Evropy nebo i Japonska. Druhým blokem by mohl být tandem Rusko-Čína. Soupeření za mírové situace by bylo užitečné, jediná globální výprava však ještě asi nebude aktuální.“
Možná se proto z čistě propagačně-politických důvodů alespoň první cesta uskuteční jen v režii jedné země. Bude-li to „v míru jménem celého lidstva“ jako kdysi Apollo 11, pak je jedno, které. Už aby to bylo.
***
Mars v číslech
čtvrtá planeta sluneční soustavy
druhá nejmenší planeta po Merkuru
pojmenována po římském bohu válek Martovi
průměr na rovníku 6792 km
gravitace 0,376 G
průměrná teplota zhruba -50°C
oběžná doba 686,96 pozemských dní
doba rotace 1,026 pozemského dne
atmosférický tlak 0,7–0,9 kPa
složení atmosféry:
95,3 % oxid uhličitý
2,7 % dusík
1,16 % argon
0,07 % kyslík
0,07 % oxid uhelnatý
0,03 % vodní páry
0,01 % oxid dusnatý
Eugene Cernan, poslední muž na Měsíci, si mě po otázce ohledně Marsu důkladně změřil pohledem: „Vy jste ještě mladá, tak byste se toho mohla dožít.“ „Obamovy představy se jeví spíš jako naivistické než jako vizionářské,“ říká Marcel Grün. „Přenechávají dlouhodobou vůdčí roli Ameriky při letech do vesmíru jiným státům.“
