"Podarí sa Američanom pristáť na Mesiaci už v roku 2025, ako je naplánované? Program Artemis – ako sa nazýva projekt NASA pre návrat astronautov na Mesiac – čaká tento pondelok prvá vážna skúška, misia Artemis I.

V decembri uplynie už 50 rokov od chvíle, keď Američania naposledy vkročili na Mesiac. Spojené štáty to chcú zmeniť a v roku 2025 by chceli na vesmírnom telese pristáť znova.

Posádku by do vesmíru mala vyniesť najsilnejšia raketa, akú ľudstvo vyrobilo – SLS (Space Launch System). Raketa meria až 100 metrov a jej ťah je taký silný, že pri štarte by mohla poháňať 60 nadzvukových lietadiel Concorde.

Program Artemis – ako sa nazýva projekt NASA pre návrat astronautov na Mesiac – čaká tento pondelok prvá vážna skúška, misia Artemis I.

Pôjde o nepilotovaný skúšobný let, počas ktorého raketa SLS vynesie do vesmíru kozmickú loď Orion.

Misia Artemis 1 by mala trvať 42 dní. Počas nich sa Orion dostane až 64-tisíc kilometrov za odvrátenú stranu Mesiaca, čím o 48-tisíc kilometrov prekoná rekord misie Apollo 13 z roku 1970.

Ďalej sa vesmírna loď postavená pre ľudí nikdy nedostala.

Prečo sa chcú Američania znova dostať na Mesiac, prečo sa bude pristávať inde ako počas programu Apollo, stihne sa to v roku 2025 a aký význam majú v čase robotizácie ľudské posádky?

Figuríny, hračky aj cubesaty
Štart misie Artemis I je naplánovaný na 29. augusta v dvojhodinovom okne od 14.33 nášho času z floridského mysu Canaveral.

NASA očakáva, že k pobrežiu zavítajú státisíce ľudí, aby udalosť sledovali na vlastné oči.

Ak sa štart nepodarí pre nepriaznivé poveternostné podmienky či z iných dôvodov, odloží sa na 2. alebo 5. septembra.

Kozmická loď Orion sa od horného stupňa rakety oddelí vo vzdialenosti 3 700 kilometrov od Zeme. Orionu sa následne zapália dýzy, ktorého ho nasmerujú k Mesiacu.

Kapsula sa počas misie priblíži k nášmu satelitu na vzdialenosť približne 100 kilometrov. Orion potom využije gravitačný vplyv Mesiaca, aby sa dostal hlbšie do vesmíru a usadil sa na obežnej dráhe vo vzdialenosti približne 64-tisíc kilometrov od Mesiaca, píše portál Space.com.

Kozmická loď sa tak dostane do vzdialenosti zhruba 450-tisíc kilometrov od Zeme.

Na palube Orionu budú tri figuríny na simuláciu letu s ľudskou posádkou. Ich senzory budú snímať vibrácie počas letu, množstvo radiácie či funkčnosť letových skafandrov a protiradiačných viest.

Počas misie sa do vesmíru vypustí 10 cubesatov, čiže malých satelitov určených na vesmírny výskum. Jeden z nich – nazvaný Lunar IceCube – bude pátrať po vode a ďalších cenných zdrojoch na povrchu Mesiaca a v jeho atmosfére. Ak by nebolo treba suroviny na Mesiac prácne dovážať, náklady na ďalšie misie by sa znížili.

Na palube budú aj hračky, ovečka Shaun a Snoopy. Plyšová hračka Snoopy letela prvý raz do vesmíru v roku 1990 na palube raketoplánu Columbia. Počas misie Artemis I bude slúžiť ako indikátor nulovej gravitácie. Štyri figúrky z lega majú k misii prilákať deti a nadchnúť ich pre štúdium technických odborov.

Návrat na Zem
Po šiestich dňoch na orbite Orion opäť využije blízky prelet okolo Mesiaca, aby nabral rýchlosť na návrat na Zem.

Do zemskej atmosféry vstúpi rýchlosťou vyše 40-tisíc kilometrov za hodinu. Trením s čiastočkami atmosféry sa vytvorí teplota až 2 760 stupňov Celzia, čo je polovica teploty na slnečnom povrchu.

Kozmickú loď bude chrániť dosiaľ najväčší tepelný štít s priemerom 5 metrov.

„Orion sa domov vráti rýchlejšie (32 machov) a bude horúcejší ako akákoľvek iná kozmická loď v minulosti,“ cituje CNN Billa Nelsona, šéfa NASA. „Pri raketoplánoch sme boli na 25 machoch, čo je približne 28 160 kilometrov za hodinu,“ dodal Nelson. Mach 1 je rýchlosť zvuku.

Kozmická loď by mala 10. októbra dopadnúť do vôd Pacifiku neďaleko San Diega.

Plány do roku 2025
V roku 2024 je naplánovaný ďalší míľnik programu, misia Artemis II. Pôjde už o pilotovanú misiu, no posádka nepristane na Mesiaci. Jej púť vesmírom bude kopírovať cestu súčasnej misie Artemis 1.

Medzi rokmi 2022 až 2025 sa na Mesiac vyvezú desiatky roverov a ďalších zariadení (Commercial Lunar Payload Services, CLPS) ako podpora programu Artemis. Niektoré budú skúmať vodu, iné magmu a ďalšie budú robiť monitoring žiarenia na povrchu Mesiaca.

Pristátie na Mesiaci s ľudskou posádkou je naplánované na rok 2025 (misia Artemis III).

Táto misia počíta s tým, že na našej družici prvý raz pristane žena aj astronaut, ktorý nebude beloch.

Použitím názvu Artemis NASA odkazuje na program Apollo, ktorý medzi rokmi 1969 a 1972 vykonal šesť pilotovaných letov na Mesiac – bohyňa Artemis je v gréckej mytológii sestrou boha Apolóna. Na vesmírnom telese dosiaľ pristálo 12 Američanov.

Program Artemis:
projekt NASA o návrate astronautov na Mesiac.
Artemis I: nepilotovaný skúšobný let, počas ktorého raketa SLS vynesie do vesmíru kozmickú loď Orion. Štart je naplánovaný na 29. augusta v dvojhodinovom okne od 14.33 nášho času z floridského mysu Canaveral (záložné termíny: 2. a 5. septembra).
Artemis II: pilotovaná misia naplánovaná na rok 2024, no posádka nepristane na Mesiaci. Jej púť vesmírom bude kopírovať cestu súčasnej misie Artemis I.
Artemis III: pristátie na Mesiaci naplánované na rok 2025. Súčasťou posádky bude prvý raz žena aj astronaut, ktorý nebude beloch.
Podarí sa rok 2025?
To, či Američania v roku 2025 naozaj pristanú na Mesiaci, nie je úplne isté. Partnerom projektu je spoločnosť SpaceX, ktorá mešká s vývojom kozmickej lode Starship či lunárneho vozidla.

Astronóm Jiří Šilha považuje chýbajúci lunárny modul za „veľký problém“. „No SpaceX má záväzky, ktoré musí dodržať.“

Pristátie na Mesiaci v roku 2025 označil vedec za najoptimistickejší scenár, ktorý predpokladá, že misie Artemis I a Artemis II prebehnú bez problémov. „No aj malý technický problém pri týchto misiách môže spôsobiť sklz v harmonograme pre Artemis III o mesiace či roky,“ dodal vedec, ktorý pôsobí na Katedre astronómie, fyziky Zeme a meteorológie Fakulty matematiky, fyziky a informatiky UK v Bratislave.

Mešká aj vesmírna stanica Gateway určená pre robotické a pilotované výsadky na povrch Mesiaca (slúžiť by mala aj ako „brána“ do hlbokého vesmíru). V roku 2024 má štartovať iba prvý blok stanice.

Podľa astrofyzika Norberta Wernera sa so stanicou Gateway pri prvom pristávaní vôbec nepočíta. „Do konca desaťročia by však mala byť v prevádzke.“

Z uvedených dôvodov si Werner nemyslí, že pristátie na Mesiaci sa uskutoční už v roku 2025. „Ale vyzerá to tak, že do konca tohto desaťročia sa to podarí,“ dodal vedec z Ústavu teoretickej fyziky a astrofyziky Masarykovej univerzity v Brne.

Zato Šilha považuje za realistické, že lunárna stanica Gateway sa v roku 2024 spustí. „Najdôležitejšie pre stanicu je mať dopravnú loď, v tomto prípade Orion. Stanica Gateway poskytne energeticky – a tým aj ekonomicky – lacnejšie riešenie pre pristátie na povrchu Mesiaca a umožní aj dlhodobejší pobyt astronautov v okolí Mesiaca.“ Lunárna stanica sa bude využívať ako prestupná stanica z lode Orion do pristávacieho modulu a naopak.

Prečo ísť na Mesiac?
V roku 1961 predstúpil americký prezident John F. Kennedy pred americký kongres a predniesol pamätnú reč, v ktorej označil vesmír za hlavné bojisko studenej vojny.

Cieľom bolo ohúriť svet a dokázať niečo, na čo iní ani nepomysleli. „Som presvedčený, že tento národ by sa mal usilovať, aby pred koncom tohto desaťročia dosiahol cieľ pristátia človeka na Mesiaci a jeho bezpečného návratu na Zem,“ hovoril Kennedy.

Prečo by mali ísť Američania na Mesiac teraz, keď sa studená vojna skončila?

Jedným z dôvodov je, že program Artemis je „ekonomickým motorom“, ako povedal Bill Nelson, šéf NASA. Podľa údajov z roku 2019 vesmírny program podporil až 70-tisíc pracovných miest.

Dodajme, že náklady na vývoj rakety SLS a kozmickej lode Orion vrátane pozemných systémov sa dosiaľ vyšplhali na 37 miliárd amerických dolárov.

Nemalú rolu zohráva aj konkurencia, najmä zo strany Číny. Aktivity spojené s výskumom Mesiaca vyvíja aj India či Izrael. Okrem toho tu sú aj súkromné spoločnosti.

Aj astrofyzik Norbert Werner vidí rolu geopolitiky. „Na Mesiac chcú ísť aj Číňania a Amerika musí ukázať, že nie je v úpadku, ako tvrdí Čína.“

Ďalší dôvod môže súvisieť s „naturelom“ Američanov. „Chcú byť prví, najlepší a vyhrať,“ povedal v minulosti pre Denník N astronóm Peter Vereš z Astrofyzikálneho centra na Harvardovej univerzite a v Smithsonovom inštitúte.

Podľa astronóma Jiřího Šilhu je hlavnou motiváciou návratu na Mesiac „vytvorenie dlhodobo udržateľnej kolónie“. „Cieľom je zistiť možnosti ťažby surovín nevyhnutných pre prežitie človeka, ako je voda, a takisto surovín, napríklad vzácnych kovov, ktoré by pomohli vytvoriť lunárnu ekonomiku, aby sa pobyt finančne umožnil,“ dodal Šilha.

Podľa niektorých by ľudské posádky na Mesiac mali nahradiť roboty, no kritici hovoria, že robotické misie sú zatiaľ pomalé a robotom chýba rýchle myslenie, zvedavosť či zručnosť pri práci, napríklad zbieraní vzoriek hornín. „Pre astronauta je jednoduchšie zdvihnúť kameň a potom kútikom oka zbadať iný kameň a všimnúť si ho ako zaujímavý,“ povedala pre portál Space.com Ryan Watkinsová, odborníčka na Mesiac z NASA. „Rozhodovanie v reálnom čase je oveľa rýchlejšie a efektívnejšie,“ dodala.

Ďalej na Mars
Už v 30. rokoch tohto storočia by sa astronauti mohli vydať na Mars – za týchto okolností je prirodzené, že Mesiacu sa venuje zvýšená pozornosť, lebo by mohol slúžiť ako „prestupná stanica“, kde by posádka doplnila zdroje.

„Dostať sa na Mars je náročné a pri mesačných misiách možno nazbierať potrebné skúsenosti a vyvinúť technológie, ktoré raz marťanskú misiu umožnia,“ komentuje astrofyzik Norbert Werner.

Pri dobýjaní Marsu by sa mala využiť raketa SLS spojená aj s programom Artemis.

Astronóm: Mesiac je logicky prvý cieľ, ak sa ľudia chcú vydať ďalej, napríklad na Mars
Odpovedá astronóm Peter Vereš z Astrofyzikálneho centra na Harvardovej univerzite a v Smithsonovom inštitúte.

Prečo sa chce Amerika vrátiť na Mesiac?

Motivácií na návrat je viac: je to rastúca konkurencia, úspechy a ambície Číny na Mesiaci a komerčné spoločnosti, ktoré na Mesiac pomaly, ale isto dosahujú tiež. USA sa na Mesiac pokúšali vrátiť o dekádu až dve skôr v rámci plánovaného projektu Constellation (ktorý sa značne podobá na dnešný Artemis). Prezident Obama ho však zrušil. Technologické možnosti návratu na Mesiac máme dlho a aj cena je omnoho nižšia ako za čias misií Apollo. Prvé úspechy má Čína, India aj malé súkromné spoločnosti. Dôraz nebude na veľkom počte ľudí na povrchu Mesiaca, ale na používaní robotických, diaľkovo ovládaných a autonómnych zariadení. Mesiac je logicky prvý cieľ, ak sa ľudia chcú vydať ďalej, napríklad na Mars. Bez zvládnutého Mesiaca a pravidelných misií či stálej posádky buď na jeho povrchu, alebo na Lunar Gateway by som k Marsu necestoval.

Je reálne, že ľudská posádka pristane na Mesiaci v roku 2025?

Netrúfam si predpovedať, či je rok 2025 reálny. Pôvodne sa počítalo s rokom 2024 a aj ten bol preložený. Problémov je viacero: program Starship spoločnosti SpaceX zdanlivo zamrzol a takisto sa počítalo s tým, že na polárnej dráhe okolo Mesiaca už bude obiehať stanica Lunar Gateway, na ktorú je viazaný Artemis III. Technicky v tom problém nevidím, skôr ide o oneskorenia v dôsledku pandémie a súčasnej ekonomickej situácie. Ak by bola motivácia, najmä na politickej scéne, bolo by to reálne, ale tú nevidím. NASA totiž prevádzkuje aj desiatky ďalších misií a nevidím priestor, aby sa zrazu rapídne začali podporovať ľudské lety, najmä ak sa v ostatných rokoch išlo cestou využívania lacnejšej alternatívy cez SpaceX Dragon a outsourcing na ďalšie súkromné spoločnosti.

Je spustenie lunárnej stanice Gateway v roku 2024 reálne? Ako sa s ňou počíta pri pristávaní na Mesiaci?

V roku 2024 má štartovať iba prvý blok stanice. Nemá ísť iba o prestupovú stanicu, ale aj centrum, kde sa bude robiť základný a aplikovaný výskum astrofyziky, biológie, fyziológie. Slúžiť bude aj ako komunikačná stanica medzi Mesiacom a Zemou. Na stavbe a prevádzke stanice sa okrem NASA bude podieľať aj ESA a kanadská či japonská vesmírna agentúra. Stanica sa bude budovať postupne, modulovo.

Dráha stanice okolo Mesiaca bude zdanlivo netradičná, polárna a eliptická. To umožní takmer neustále komunikačné spojenie so Zemou, lebo Mesiac nebude zavadzať v priamom výhľade na Zem. Po druhé, výstredná dráha s najbližším bodom pri severnom póle Mesiaca umožní energeticky málo náročnú cestu medzi stanicou a Mesiacom (menej paliva a iné).

Zároveň bude pomerne jednoduché udržiavať stanovenú obežnú dráhu. Na porovnanie, v prípade misie Apollo servisný modul obiehal okolo Mesiaca tak, že pokým letel nad odvrátenou stranou Mesiaca, viac ako 40 minút nemal spojenie ani so Zemou, ani s pristávacím modulom na privrátenej strane. Lunar Gateway bude prvou stanicou v hlbokom vesmíre a z jej skúseností by sa malo čerpať pre dlhodobé budúce misie, napríklad na Mars.

Prečo je práve južný pól vhodnou lokalitou na pristátie na Mesiaci?

Južný pól má viacero výhod. V jeho blízkosti sa nachádza niekoľko veľkých impaktných kráterov, ktorých dno je v neustálom tieni. Doterajšie štúdie ukazujú, že sa v nich nachádza pomerne veľké množstvo vodného ľadu. Ten by sa mohol priamo používať posádkou – na výrobu paliva, kyslíka a vlastnú spotrebu. Zároveň je pobyt v okolí pólov podobný pozemským pólom. Slnko je tam síce nízko nad obzorom, ale na niektorých vyvýšeninách môže svietiť takmer neustále. Posádky alebo vozidlá tak môžu neustále čerpať elektrickú energiu zo solárnych panelov.

Okrem vody sa plánuje vyskúšať aj ťažba a využívanie mesačného regolitu na stavbu príbytkov. Na dlhodobé príbytky môžu byť vhodné aj starobylé lávové tunely tesne pod povrchom. Niektoré krátery v blízkosti pólu sa tiež zdajú vhodné na inštaláciu rádioteleskopu. Tieto výhody sú dostatočné na to, že o južný pól sa môže zviesť konkurenčný boj a preteky.

Chcú pristáť v okolí južného pólu
Minulý týždeň predstavila NASA 13 kandidátskych miest na pristátie misie Artemis III. Všetky sa nachádzajú v okolí južného pólu Mesiaca.

„Toto je miesto, ktoré sme nikdy nepreskúmali,“ cituje Scientific American Sarah Nobleovú z programu Artemis. „Všetkých šesť lokalít Apolla bolo v akejsi centrálnej časti [v okolí rovníka – pozn. red.] privrátenej strany Mesiaca a teraz ideme na úplne iné miesto s odlišným a starobylým geologickým terénom.“

V blízkosti južného pólu sa nachádza viacero impaktných kráterov, ktorých dno je v neustálom tieni. Vodný ľad, ktorý sa v nich nachádza, by posádka mohla využiť na výrobu paliva, kyslíka alebo na vlastnú spotrebu.

To potvrdil aj astronóm Šilha, keď vyzdvihol, že v okolí južného pólu sa nachádzajú oblasti, kam po milióny rokov nesvietilo slnko. „Vďaka tomu by sa v nich mohlo nachádzať relatívne veľké množstvo vody v tuhom skupenstve, ktorá by sa dala ťažiť. Voda je nevyhnutná pre dlhodobý pobyt človeka, využila by sa ako palivo (vodík) a ako úžitková voda by sa využila na rôzne základné úkony. Úlohou misie Artemis 3 bude zistiť, či sú tieto oblasti vhodné pre ďalšie misie Artemis a pre potenciálnu základňu.“

Astrofyzik Norbert Werner považuje okolie južného pólu Mesiaca za ideálne miesto na budovanie základne a spomína pritom už uvedené dôvody, že „sú tam zásoby vodného ľadu, ktorý sa skrýva naspodku kráterov, kde je stály tieň“. „Môže sa však stať, že prvá posádka nakoniec pristane inde, kde to bude technicky jednoduchšie,“ dodal Werner.

V okolí južného pólu sa nachádzajú aj vyvýšené miesta, kde môže slnko svietiť takmer neustále. „Posádky alebo vozidlá tak môžu neustále čerpať elektrickú energiu zo solárnych panelov,“ objasnil ďalšiu výhodu lokality astronóm Peter Vereš.

Prvé pristátie pre novú generáciu
Keith Cowing, redaktor webovej stránky Nasa Watch, ktorá sa zaoberá novinkami o NASA, podľa BBC pripomenul, že posledný pilotovaný let na Mesiac sa uskutočnil tak dávno, že „v súčasnosti viac ako polovica svetovej populácie nikdy nevidela nikoho kráčať po inom svete, takže v mnohých ohľadoch to bude ich prvá prechádzka po Mesiaci“. Na mysli mal misiu Artemis III naplánovanú na rok 2025.

Dosiaľ posledným človekom, ktorý sa prechádzal po Mesiaci, bol v roku 1972 veliteľ misie Apollo 17 Eugene Cernan. Jeho starý otec Štefan Čerňan sa okolo roku 1900 vysťahoval s manželkou Annou do USA z dedinky Vysoká nad Kysucou. Hoci sa Eugene narodil v Amerike, nezabudol, odkiaľ pochádzali jeho predkovia, a na Mesiac viezol československú vlajku.

Podľa astronauta Boba Cabanu bude program Artemis inšpirovať túto generáciu ešte viac ako program Apollo. „Som produktom generácie Apollo a pozrite sa, čo pre nás urobila.“ Výsledky, ktoré prinesie Artemis, budú podľa neho „absolútne pozoruhodné“.

[Tip na knihu: Věda podle abecedy od známeho popularizátora vedy, novinára českého Deníka N Petra Koubského.]