Potíže při cestě na Mars: Jednosměrná letenka na Rudou planetu?

31.03.2014 - Tomáš Přibyl

Pilotovaná výprava na Rudou planetu před nás staví výzvy, jaké lidstvo nikdy v historii neřešilo. A bude je potřeba překonat činy, nikoliv slovy. Existuje řada důvodů, proč lidstvo cestu na Mars neustále odkládá


Reklama

Problémy cesty na Mars si můžeme ukázat hned na nejbanálnějším příkladu – na řešení odpadů. Zde vzniká nerudovská otázka: „Kam s ním?“ Protože ať bude posádka planetoletu jakkoliv početná, zůstane po ní velké množství odpadu – obaly od jídla či pití, použité oblečení, zdravotnický materiál, porouchané přístroje, znečištěná (a nevyčistitelná) voda nebo třeba tzv. biologický odpad, tedy obsah palubní toalety.

Dnes se problém odpadu na oběžné dráze řeší poměrně jednoduše: něco odvezou kosmické raketoplány, něco se naloží do prázdných dopravních družic Progress nebo ATV a nechá se spálit v hustých vrstvách zemské atmosféry při řízeném zániku nad Tichým oceánem. Sem tam se nějaký odpad hodí přes palubu: třeba již nepoužitelné skafandry, které kosmonauti přebudují na malé umělé družice.

Kam s ním?

Jenomže u výpravy na Mars nebude možné výše uvedené postupy použít. K meziplanetárnímu plavidlu žádné zásobovací raketoplány nebo družice nezamíří, takže odpad není kam uložit, aby byl odvezen. Navíc ho těžko bude možné vyhodit ven třeba v nějakém velkém vaku. I když si odmyslíme nebezpečí plynoucí z pohybu velkého neovladatelného tělesa v blízkosti plavidla s kosmonauty, pořád tu zůstává jedno významné riziko – kontaminace Marsu pozemskými organismy. Ty, které by přežily průlet atmosférou, by se mohly rozmnožit a zlikvidovat případné zárodky života na této planetě. Každopádně by naprosto znehodnotily veškeré budoucí bádání.

Proto je dnes každá sonda vydávající se k Rudé planetě velmi pečlivě sterilizována: toto opatření se týká i automatů pracujících na oběžné dráze Marsu, protože jednoho dne rovněž sestoupí do hustých vrstev atmosféry, kde shoří. A jejich trosky dopadnou na povrch planety. Zahřátím na vysoké teploty je sterilizováno dokonce i palivo těchto sond!

Vláčet s sebou veškeré odpadky však bude nesmírně náročné na skladovací prostor i na pohonné látky. Stejné „odpadkové dilema“ pak bude zapotřebí řešit po přistání na Marsu: kde a jak odpad skladovat? Kosmonauti na Měsíci to měli jednoduché, neboť šlo o mrtvé a pro život naprosto nepříhodné těleso, takže se veškeré odpadky a odpad vyházely ven z kabiny. Ale na Marsu? Těžko si představit každodenní vylévání obsahu kosmické toalety na povrch – a následné pátrání po stopách života.

Řešení? Čestně musíme přiznat, že dnes žádné neznáme. I při nejšetrnějších metodách vyrobí čtyřčlenná posádka během přeletu mezi Zemí a Marsem skoro deset tun odpadu…

Problémy, problémy…

Problémy s odpadem však nejsou jediným oříškem, který budou konstruktéři mise na Mars nuceni řešit. Mnohem závažnější bude řešení technických záležitostí a souvisejících otázek. Na prvním místě půjde o spolehlivost. Představte si systém skládající se z milionů součástek, který pracuje zhruba tři roky zcela bezchybně, přičemž nenastane ani žádná chyba v pořadí provádění jednotlivých procesů či v tom, jak moc se jednotlivé systémy opotřebovávají apod. Zajistit tak vysokou míru spolehlivosti u všech systémů je extrémně obtížné.

Pokud se ohlédneme do historie, pak Apollo 11 (první přistání člověka na Měsíci v červenci roku 1969) letělo jen osm dní, a přesto ho potkalo patnáct různých závad. A to navzdory veškerému pečlivému testování. Šlo přitom o jednu z nejméně problémových misí k Měsíci – v programu Apollo bychom snadno našli expedice s desítkami technických problémů.

Spolehlivost planetoletu tak bude muset být na nejvyšší možné úrovni. Stejně tak bude zapotřebí s sebou vézt značné množství náhradních dílů – ale jakých? Není možné vzít všechno, protože by neúnosně narostla hmotnost lodi. Přitom hrozba neodstranitelné závady bude nad kosmonauty viset jako Damoklův meč: vzhledem k zákonům nebeské mechaniky, značným vzdálenostem a časové náročnosti nebude možné v případě potřeby dopravit posádce náhradní díly. Kosmonauti a jejich plavidlo si tak budou muset vystačit s tím, co budou mít aktuálně k dispozici.

Problém maximální spolehlivosti se bude řešit několika cestami: co nejvyšší jednoduchostí, zaměnitelností dílů, jejich unifikovaností či důrazem na kontrolu a monitorování. V průběhu výpravy však nastanou desítky kritických bodů, kdy bude nezbytně nutné, aby vše fungovalo přesně. Pokud se totiž nedokáže raketoplán například z důvodu technické závady připojit k Mezinárodní kosmické stanici, tak se zkrátka vrátí předčasně na Zemi. Pokud se ale ze stejného důvodu nedokáže výsadkový člun vracející se z Marsu připojit k mateřské lodi, ocitnou se kosmonauti v přímém ohrožení života.

Výsadkový modul pro přistání na Marsu bude navíc muset být schopen pracovat jednak ve stavu beztíže (minimálně před přistáním na Marsu a po startu z něj) a jednak v podmínkách gravitace, která je na povrchu Rudé planety zhruba poloviční ve srovnání s pozemskou. To může být problém technický i psychologický: zkušenost totiž ukazuje, že po dlouhém pobytu v beztíži si kosmonauti na tento stav zvyknou, takže po návratu do podmínek normální gravitace třeba běžně upouštějí předměty – protože se domnívají, že tyto zůstanou „viset“ vedle nich. I s takovou maličkostí budou muset konstruktéři výsadkového plavidla počítat…

Vybíráme posádku

Složení posádky pro cestu na Mars bude oříškem samo o sobě. Hlavní slovo budou mít pochopitelně lékaři a psychologové, kteří budou ručit za to, že stejně jako stroje budou mít i lidé během dvou- až tříleté cesty co nejmenší pravděpodobnost „poruchy“. I když ani ta se nedá zcela vyloučit – například americký astronaut James Irwin dostal v roce 1971 na Měsíci mikroinfarkt…

K dalším otázkám patří, zda poletí jen čistě mužská, čistě ženská, nebo smíšená výprava a kolik kosmonautů se na cestu vydá. Někteří psychologové doporučují jakýkoliv lichý počet kvůli rozhodování, aby bylo vždy dosaženo nadpoloviční většiny – co když se však někdo zdrží hlasování? Jiní jsou zase pro sudý počet, protože lidé mají tendenci se párovat a například při pěti kosmonautech by se vytvořily dva psychologické páry a jeden člověk by zůstal „na ocet“. Nicméně v této otázce budou mít zřejmě hlavní slovo inženýři: uvidí se, kolik lidí bude možné, rozumné a bezpečné poslat. NASA obecně počítá se čtyřčlennou posádkou, ale její kosmická loď Orion by měla být v případě marťanské výpravy schopná pojmout až šest kosmonautů.

Jedno je však jisté. Půjde o veterány, kteří už budou mít za sebou nějaký kosmický let. Nikdo si asi nedovolí poslat na několikaletou cestu nováčka, aniž by bylo jasné, jak bude jeho organismus reagovat na dlouhodobý pobyt v beztíži nebo na některá jídla. Praxe už dnes ukazuje, že některé potraviny, s nimiž nejsou v pozemských podmínkách žádné potíže, způsobují kosmonautům ve vesmíru žaludeční problémy. Každý organismus přitom reaguje jinak – a bylo by hloupé nabalit na cestu suchary, po kterých bude člen posádky dva roky nepřetržitě zvracet…

Dobrou kosmickou chuť!

Tím jsme se dostali k problematice kosmické stravy. Ani tato otázka dnes není vyřešena: potraviny pro Mezinárodní kosmickou stanici mají standardně trvanlivost 12 až 18 měsíců, ale i pro nejoptimističtější výpravu na Mars je to málo. Jinými slovy: musí se připravit potraviny a suroviny zhruba s tříletou dobou spotřeby. Přitom strava musí být dostatečně pestrá – otevírat třikrát denně stejnou konzervu by asi kosmonauty přivedlo na pokraj šílenství.

Potraviny však není možné zmrazit, ale je nutné je uchovávat při pokojové teplotě, pro případ problémů s dodávkou elektrické energie. Ruští vědci v této souvislosti oznámili, že vytvořili chléb, který je poživatelný (to slovo je zřejmě velmi důležité) po dobu tří let. I když tato zpráva může působit jakkoliv, pro budoucí cestu na Mars má poměrně zásadní význam.

Raději nepřistávat

V roce 1997 si NASA nechala zpracovat tzv. Mars Reference Mission, tedy studii, jak by mohla hypotetická pilotovaná mise na Mars vypadat – s přihlédnutím k tomu, co bude představovat největší výzvy a rizika. Studie označila celkem 55 základních rizik, přičemž plných 35 z nich (tedy dvě třetiny) se týkalo přistání na povrchu planety, pobytu tam a startu zpět na oběžnou dráhu. V této souvislosti je pak pravděpodobný scénář, kdy by posádka na Marsu nepřistávala, ale jen jej studovala z oběžné dráhy. Eliminovaly by se tak dvě třetiny potenciálních problémů, což by celou výpravu zásadně zjednodušilo.

Nejde přitom jen o technické problémy, ale třeba i o otázku silných prachových bouří nebo radiace – Mars má jen velmi slabé magnetické pole, které špatně chrání před tvrdým slunečním zářením. Přitom radiace bude problémem i při meziplanetárním přeletu, kdy bude zapotřebí chránit kosmonauty v případě silných erupcí (ISS něco podobného nepotřebuje: nechrání ji sice atmosféra, ale stále se nachází pod radiačními pásy Země).

A co na to etika?

Plánovačům mise na Mars běhá mráz po zádech při pomyšlení na možné etické problémy. Co a jak dělat, když některá členka posádky v průběhu cesty otěhotní? Co když se některý kosmonaut pokusí o sebevraždu? Co když někdo na palubě nevyléčitelně onemocní? A co když onemocní nějakou běžnou nemocí, na kterou ovšem nebudou v palubní lékárničce přibaleny léky? Nebo si přivodí banální úraz, který však posádka nebude schopna svými prostředky a možnostmi zvládnout?

Některé scénáře počítají s tím, že by posádka letěla na Mars pouze s jednosměrnou letenkou, tedy že by odlétala bez možnosti návratu a na Rudou planetu by se jí postupně posílaly zásoby, přičemž by se kosmonauti museli učit žít i z místních zdrojů. Na Marsu by tak vznikla první trvale osídlená základna, ovšem žili by zde výhradně dobrovolníci z kategorie kamikadze, kteří by věděli, že už nikdy nespatří Zemi. Ať tak či onak, „body bag“ na tělo případného mrtvého kosmonauta bude součástí mise na Mars.

Pilotovaná cesta na Mars bude pro lidstvo představovat výzvu, jaká zde ještě nebyla. V tomto světle se problém chybějících financí nastíněný v úvodu jeví jako relativně nepodstatný. Peníze na misi buď budou, nebo nebudou. I při zběžném pohledu jsou zde však desítky velmi zásadních otázek, které bude skutečně těžké vyřešit…


Mars: příliš vzdálená planeta

Velkou výzvu bude představovat samotná vzdálenost mezi Zemí a Marsem. Přelet běžně trvá sedm měsíců (i déle) a loď je navíc možné vypustit jen zhruba každých 26 měsíců. Pokud se zrovna včera uzavřelo tzv. startovací okno, tedy skončilo příhodné postavení obou planet pro meziplanetární přelet, a pokud se právě dnes objevila potřeba něco na Mars poslat, mohou se kolonizátoři na zásilku těšit přesně za třiatřicet měsíců.

Vzdálenost pak působí problémy i při komunikaci: v okamžiku, kdy jsou obě planety od sebe nejvíce vzdáleny, letí rádiový signál jedním směrem dvaadvacet minut. To znamená, že kosmonaut na Marsu dostane odpověď na svoji otázku nejdříve za tři čtvrtě hodiny. Například lékařská konzultace při operaci jiného kolonizátora je tak vyloučena.

  • Zdroj textu:

    Tajemství vesmíru 10/2012

  • Zdroj fotografií: NASA

Reklama

Další články v sekci

Reklama

Reklama

Aktuální články

Jedním z velkých problémů trofejního lovu je fakt, že lovcům jde o velikost trofeje. K lovu jsou vybírány největší kusy, které mají nenahraditelnou genetickou hodnotu.

Příroda
Zajímavosti

Pilát Ponský ukazuje Ježíše davům na obrazu Ecce Homo od Antonia Ciseriho

Historie

Australský badatel Mark Meekan se žralokem obrovským

Věda

Zborcená a protažená galaxie NGC 7714 ze souhvězdí Ryb, po srážce s galaxií NGC 7715. Ve výřezu výtrysk z jádra galaxie TXS 2116−077 v infračerveném spektru.

Vesmír

Renault FT-17 představoval nejpokrokovější konstrukci prvoválečných tanků

Válka

Nové časopisy Extra Publishing

RSSInzerceO serveru (Redakce)Partnerské weby
© Extra Publishing, s. r. o. 2007–2011. ISSN 1804-9907