Vesmírné stanice budoucnosti: Přehled vesmírných stanic, které mají po konci ISS udržet člověka v kosmu
Mezinárodní vesmírná stanice je výjimečná: Žádná její nástupkyně v blízké budoucnosti nebude tak komplexní a s natolik rozsáhlým programem. Co čeká život a vědu na oběžné dráze Země po zániku ISS?
Už déle než čtvrtstoletí žije člověk díky Mezinárodní vesmírné stanici nepřetržitě nejen na Zemi, ale také v kosmu. Právě v poznání toho, jak si lidské zdraví dlouhodobě poradí s podmínkami vesmíru v blízkosti rodné planety, sehrála zmíněná orbitální laboratoř klíčovou roli. Mnohé jsme se díky ní naučili a stále se učíme.
Úspěch představuje také globální spolupráce, která až na výjimky funguje velmi dobře. Ukázalo se, že pokud jde o velké projekty, dokáže se lidstvo spojit a kooperovat – přestože současná politická situace podobným podnikům příliš nepřeje.
ISS tu s námi bude minimálně do roku 2030, načež se počítá s její deorbitací. NASA již vybrala společnost SpaceX, aby pro daný účel vyrobila kosmickou loď. A pak? Kdo nebo co jedinečný komplex nahradí?
V první řadě je třeba říct, že Mezinárodní vesmírnou stanici zcela nahradit nelze. Naštěstí se ovšem chystají i jiné laboratoře, jež by měly zajistit pokračující přítomnost člověka ve vesmíru, přestože nedosáhnou takových rozměrů. Existují také plány na zachování alespoň části ISS a připojení nových modulů, ale žádné definitivní rozhodnutí zatím nepadlo. Stále zůstává i otázka technické proveditelnosti, protože ISS byla navržena jako celek, kde každá část plní důležitou úlohu. Jak tedy bude vypadat lidská přítomnost na oběžné dráze bez legendární stanice?
Tchien-kung: Nebeský palác
Třímodulová čínská stanice Tchien-kung (Tiangong) neboli „nebeský palác“ krouží na nízké oběžné dráze ve výšce 340 až 450 km. Dosahuje srovnatelné velikosti jako někdejší ruský Mir.
Sestává ze základního modulu Tchien-che (Tianhe) a dvou modulů laboratorních. Její součástí se posléze stane také teleskop Süntchien (Xuntian), schopný u ní dokovat, což umožní přímý servis. Podle dostupných informací by měl mít primární zrcadlo o průměru 2 metry a 300krát větší zorné pole než Hubble. Na svůj start nicméně stále čeká.
Letem lodi Šen-čou 14 (Shenzhou) s tříčlennou posádkou v roce 2022 započal nepřetržitý provoz stanice. Její výstavba si přitom vyžádala celkem devět startů: Konkrétně šlo o tři moduly, tři lodě s kosmonauty a tři nákladní plavidla Tchien-čou (Tianzhou).
Současný stav: Stanice se na oběžné dráze nachází od dubna 2021, s plánovaným provozem nejméně 10 let. Čína doufá, že po konci ISS půjde o nové centrum mezinárodní spolupráce. V únoru 2023 byl představen záměr dalšího rozšíření, po němž by se tvar komplexu změnil z písmene T na kříž. Nový modul by zůstal trvale připojený k přednímu portu základního modulu Tchien-che a měl by několik dokovacích portů, umožňujících přítomnost více lodí či dalších sekcí.
Axiom: Komerční průkopník
V pokročilém stadiu výstavby se nachází nadějná a moderní vesmírná laboratoř společnosti Axiom Space. Po provedení předběžných a kritických konstrukčních posouzení ve spolupráci s NASA zahájil smluvní partner – evropská firma Thales Alenia Space – svařovací a obráběcí práce na primárních strukturách základního modulu. První kusy letového hardwaru se začínají skládat dohromady a po dokončení se modul přesune do Houstonu k finální montáži a integraci.
Celkově se plánuje nejméně pět modulů, přičemž jako první by měl v roce 2027 na oběžnou dráhu zamířit PPTM alias Payload Power Thermal Module a dočasně se připojit k Mezinárodní vesmírné stanici. Po vynesení druhého modulu, Hab-1 neboli Habitat One, by pak stanici opustil a oba společně by vytvořily základ nového orbitálního komplexu. Hovoří se také o možnosti připojení jednoho ze stávajících modulů ISS, konkrétně MPLM Raffaello.
Axiom by měl být částečně hotový ještě před ukončením provozu ISS, vzniká s podporou NASA a půjde o první komerční kosmickou stanici. Zákazníci si tam budou moct zaplatit realizaci vlastních experimentů a počítá se rovněž se zábavním prostorem pro „turisty“. K tomu má sloužit budoucí modul SEE-1 neboli Space Entertainment Enterprise, jenž by fungoval jako první zábavní studio ve vesmíru. Interiér stanice navrhnul v roce 2018 francouzský architekt Philippe Starck: Vizualizace ukazují komoru se stěnami, které pokrývá prošívaná výplň a stovky LED diod měnících barvu.
Současný stav: Firma Axiom Space nabízí mise na ISS, s tím že desetidenní pobyt zahrnuje asi 15 týdnů výcviku. V rámci uvedené aktivity by se měl na stanici podívat také český kosmonaut Aleš Svoboda. Několik modulů budoucí stanice vzniká v Evropě a start prvního z nich se plánuje na rok 2027. Cílem je alespoň částečně nahradit ISS ještě před jejím zánikem.
Orbital Reef: Obchodní park
Blue Origin a Sierra Space se spojily s několika dalšími společnostmi a institucemi a v roce 2021 předložily vlastní návrh vesmírné stanice – přičemž dle jejich slov půjde spíš o obchodní park. NASA poté jejich návrh vybrala jako jeden ze tří pro vývoj koncepcí kosmických stanic a dalších komerčních destinací ve vesmíru. Blue Origin v rámci toho získala 130 milionů dolarů, nicméně smlouva s firmou z roku 2021 znamenala pouze první ze dvou fází, jejichž cílem je zajistit nepřerušenou přítomnost Spojených států na nízké orbitě díky přechodu z ISS na jiné platformy.
Modulární konstrukce Orbital Reef má skýtat co nejvyšší míru přizpůsobení i kompatibility a bude navržena tak, aby umožňovala dokování téměř všech běžně využívaných lodí, jako jsou Dragon 2, Sojuz, Dream Chaser či Starliner. Blue Origin rovněž projevila zájem o zapojení Indie do uvedeného programu a jedná se o možnosti dokování indického plavidla.
Prvotní moduly mají nést názvy LIFE, Node, Core a Research, nicméně společnost je v daném ohledu velmi zdrženlivá a zveřejňuje pouze minimum informací, takže kromě základního přehledu mnoho detailů neznáme.
Současný stav: Projekt se stále nachází ve fázi návrhu a vývoje. Uskutečnilo se několik testů, včetně zkoušek systému podpory života. Cílem je vytvořit víceúčelový obchodní park pro výzkum, výrobu, cestovní ruch a zábavu. Bude mít modulární konstrukci a jeho součástí se má stát i nafukovací modul LIFE od společnosti Sierra Space.
Starlab: Hvězdná laboratoř
Další plánovaná komerční stanice představuje společný projekt americké společnosti Voyager Technologies a evropského Airbusu, s podporou NASA i ESA. Zajímavostí je, že návrh interiéru a zejména obytných prostor byl v září 2022 svěřen firmě Hilton Worldwide, jež se zabývá pohostinstvím.
Opět půjde o modulární komplex, ale jeho základ vytvoří pouze dva velké moduly: servisní, zajišťující pohon a energii s využitím solárních panelů; a multifunkční, sloužící jako pracoviště i laboratoř, s dokovacími porty a o průměru 8 metrů. Pro srovnání, moduly ISS mají přibližně čtyřmetrový průměr. U servisního modulu se pak počítá i s robotickou paží pro práci vně stanice.
Základna pojmenovaná Starlab nabídne prostor pro čtyři astronauty a umožní provádět přes 400 experimentů ročně, což lze srovnat s ISS. Má přitom sloužit čistě jako výzkumná laboratoř, především pro farmaceutický průmysl.
Současný stav: Počítá se s vynesením celé stanice při jediném startu rakety Starship, a to nejdříve v roce 2028. Voyager Technologies již dříve postavila přechodovou komoru Bishop, která nyní tvoří součást ISS a slouží k vypouštění družic i k dalším účelům. K projektu se připojila také firma Mitsubishi a dále Northrop Grumman, jež nabídla zásobovací loď Cygnus.
BAS: V indické režii
Indie plánuje do roku 2035 vybudovat vlastní orbitální komplex BAS alias Bharatiya Antariksh Station, což v překladu znamená jednoduše „indická kosmická stanice“. Projekt si klade za cíl předefinovat roli lidnaté země na poli vesmírné diplomacie, technologických inovací a mezinárodní spolupráce.
Stanice zahrne pět modulů BAS-01 až BAS-05, a to základní, dokovací, vědecko-výzkumný, laboratorní a v neposlední řadě i pracovní a odpočinkový. Po krátkou dobu by měla zvládnout hostit až šest kosmonautů, nicméně standardně půjde o 3–4člennou posádku.
BAS má obíhat ve výšce 400–450 km na dráze se sklonem 51,6°, takže bude přístupný z hlavních světových kosmodromů v USA, Rusku, Japonsku i Evropě. Podle indických představ se má stát katalyzátorem inovací a přispět k rozvoji technologií i k pokroku při studiu mikrogravitace, z nějž bude těžit celá globální společnost.
Současný stav: Návrh byl dokončen v únoru 2024. Nyní probíhají vývojové testy a Indie navazuje mezinárodní partnerství, mimo jiné s Ruskem a s Evropou. Dokovací porty budou kompatibilní se standardy používanými na ISS, energii zajistí solární panely. Pilotovaný provoz začne nejdříve v roce 2035, zatímco s vypuštěním prvního modulu se počítá v roce 2028, ale spíš později. Celá stanice by měla mít rozměry přibližně 27 × 20 m a hmotnost kolem 52 tun.
LOOP: Třípatrový modul
Svou vizi kosmické stanice LOOP už dříve představila také evropská společnost Airbus. Později se však zaměřila na projekt Starlab, a o zmíněném návrhu dnes tudíž není příliš slyšet. Přesto šlo o mimořádně zajímavý koncept obrovského modulu se třemi patry, z nichž na jednom se počítalo s centrifugou vytvářející umělou gravitaci.
Na délku modul měřil asi 8 metrů, což vytvářelo obytný prostor o objemu zhruba 100 m³. Každé patro mělo sloužit jinému účelu – konkrétně vědeckému, obytnému a centrifugálnímu. Vzhledem k velikosti celku by jej však musela vynést velmi výkonná raketa, ideálně Starship od SpaceX.
Současný stav: Stanice LOOP zřejmě zůstane pouze ve fázi návrhu, nicméně jde o zajímavou ukázku možného budoucího vývoje. Společnost Airbus se v současnosti plně soustředí na projekt Starlab.
Haven: Laboratorní nebe
Kolem roku 2023 začala společnost Vast představovat své plány a vize budoucí lidské aktivity na oběžné dráze. Prvním krokem se má stát jednomodulová stanice Haven-1, na níž si firma ověří všechny klíčové postupy a technologie pro pozdější větší základnu Haven-2, tvořenou obdobnými moduly.
Společnost zvolila poměrně neobvyklý postup: Vývoj výrazně urychlila akvizicí firmy Launcher, která již disponovala některými podsystémy – například pohonem a avionikou – pro svůj kosmický tahač. Zároveň se Vast dohodla se SpaceX, že loď Crew Dragon zůstane na rozdíl od misí k ISS po celou dobu připojená k Haven-1 v aktivním stavu, což umožní využívat její systémy podpory života. Díky uvedenému přístupu se tak mohl funkční modul vyrobit poměrně rychle v jednoduché, ale bezpečné konfiguraci.
Měl by mít válcový tvar o průměru 4,4 metru, s kuželovým zakončením na jedné straně a s dokovacím portem pro pilotované lodě na straně druhé. Stanice s číslem 1 bude dlouhá 10,1 metru a nabídne 80 m³ hermetizovaného prostoru, z toho 45 m³ pro posádku. Součástí modulu se stane i kopule o průměru 110 cm pro pozorování a fotografování Země a laboratorní prostor Haven-1 Lab.
Zajímavostí je také předloňský podpis memoranda mezi společností Vast a českým Ministerstvem dopravy, jehož cílem je posoudit potenciální partnerství při budoucích letech do vesmíru a možnosti podpory domácího kosmického průmyslu. Dohoda by mohla umožnit realizaci mise Aleše Svobody v rámci projektu Česká cesta do vesmíru.
Současný stav: Vast zvažuje vypuštění stanice na oběžnou dráhu v příštím roce a první posádka, kterou mají tvořit francouzští astronauté Thomas Pesquet a Arnaud Prost, by měla absolvovat zhruba na dvoutýdenní misi označovanou jako Vast-1. Modul se aktuálně nachází ve fázi konečného testování a firma uzavírá další partnerství, například s Japan Manned Space Systems Corporation, Interstellar Lab a Exobiosphere, které na palubě plánují provádět vlastní experimenty. Současně se připravuje Haven-2.
ROS: Ruský nástupce ISS
Po ukončení provozu ISS zůstane Rusko v oblasti pilotované kosmonautiky do značné míry osamocené. Významně nespolupracuje na žádném z výše popsaných projektů, s výjimkou indické stanice a pilotovaného programu, kde se podílí na výrobě některých hardwarových prvků. Přesto se lety Rusů na BAS zatím neplánují. Rusko tak slibuje vlastní orbitální základnu, nicméně její konkrétní podoba i stav projektu zůstávají nejasné, neboť plány se neustále mění.
ROS alias Rossijskaja orbitalnaja stancija měla původně kroužit na heliosynchronní oběžné dráze se sklonem přibližně 98°, což by umožnilo rozsáhlé dálkové snímkování arktických oblastí a provádění většího počtu lékařských a fyziologických experimentů než na ruském segmentu ISS. Od loňského prosince se ovšem záměr změnil: Komplex má obíhat na dráze se sklonem 51,6° a vzniknout částečně z modulů odpojených od Mezinárodní vesmírné stanice. Předpokládá se, že ROS zahrne až sedm modulů, a jako termín dokončení se zatím uvádí rok 2035.
První fáze výstavby má obsáhnout základní modul NEM-1, modernizovaný NEM a dokovací a přechodový modul. Druhá fáze počítá s logistickými a pracovními moduly a s platformami pro servis kosmických lodí na oběžné dráze. Zvažuje se také komerční modul až pro čtyři vesmírné turisty.
Současný stav: Aktuálně projekt ROS počítá s modulem pro biomedicínský výzkum a s dalším pro širší výzkumné zaměření. Ruské vědecké organizace připravují návrhy experimentálních programů, na jejichž základě vzniká design a technický obsah stanice. Existují orientační termíny výroby jednotlivých modulů, jsou však úzce navázané na harmonogram výstavby celého komplexu.
Gateway: Domov v blízkosti Měsíce
Směr NASA je jasný – Měsíc. Americká kosmická agentura chce postupně opustit přímé aktivity na nízké oběžné dráze Země a přenechat je soukromým společnostem, od nichž by si následně pouze kupovala služby, podobně jako dnes spolupracuje se SpaceX. Kromě návratu lidí na Měsíc počítá rozsáhlý program Artemis také s vybudováním modulární stanice Gateway v cislunárním prostoru. Obory rozvíjené na uvedené platformě mají zahrnovat planetární vědy, astrofyziku, pozorování Země, heliofyziku, základní vesmírnou biologii a zdraví člověka v hlubokém kosmu.
Mezinárodní koordinační skupina pro průzkum vesmíru ISECG, složená ze 14 kosmických agentur včetně NASA, dospěla k závěru, že systémy Gateway budou klíčové pro rozšíření lidské přítomnosti na Měsíc, na Mars a dál do Sluneční soustavy. Půjde o první modulární stanici, která bude zpočátku fungovat převážně autonomně, a zároveň o první podobný komplex umístěný daleko za nízkou zemskou orbitou. Později se počítá s občasnými návštěvami astronautů, ale trvalá přítomnost posádky se neplánuje.
Budoucnost projektu však zůstává značně nejistá: Loni 2. května zveřejnila administrativa Donalda Trumpa návrh rozpočtu NASA na fiskální rok 2026, který požadoval ukončení programu Gateway a případné využití již vyrobených komponent v jiných misích. Projekt ovšem následně získal kompletní financování v rámci zákona One Big Beautiful Bill Act, což zatím umožnilo jeho pokračování.
Současný stav: V dubnu 2024 započala výstavba obytných a pohonných modulů. První dva, PPE a HALO, má společně vynést Falcon Heavy nejdříve v roce 2027. Stále však hrozí, že se stávající hardware převede do jiného programu a projekt Gateway ve své současné podobě zanikne.
