3. díl: Představujeme Orion – nástupce Apolla

20 Bře

Orion je novodobý měsíční koráb pro 21. století. Po svém slavném předchůdci zdědil nápadnou vnější podobu, technické provedení některých fází letu bude také prakticky stejné. Například do zemské atmosféry bude velitelský modul vstupovat jako pasivní těleso a pro návrat od Měsíce budou využity motory servisní sekce. Uvnitř se však jedná o zcela nový stroj.

V dobách Apolla nebylo zvykem, že by měsíční loď dostala svůj vlastní název. Nesla stejné jméno jako celý program a od ostatních vyrobených exemplářů se odlišovala jen pořadovým číslem. Vždy jsme tedy mluvili například o Apollu 11, Apollu 12, Apollu 13 a tak dále, přičemž každá z obou sekcí určených pro posádku měla pouze svůj volací znak. Všichni fanoušci kosmonautiky jistě znají jména Columbia a Orel, která nesly velitelský a měsíční modul Apolla 11, ale ta sloužila hlavně k zabránění komunikačním zmatkům u Měsíce poté, co se hlavní a výsadková část soulodí rozdělily. Neil Armstrong by byl jistě neměl radost, kdyby se mu ve sluchátkách ozvalo „Houston volá Apollo 11!“ a nevěděl by, zda je zpráva určená jemu nebo jeho kolegovi Collinsovi ve velitelském modulu vysoko nad ním. Dnes však sice mluvíme o misích Artemis I nebo Artemis II, ale svoje vlastní jméno Orion dostala i loď pro tyto mise určená.

Není přitom vyloučeno, že i přesto ponesou budoucí Oriony své přezdívky. Koneckonců, vzpomeňme si na začátky amerického kosmického programu: už Alan Shepard pojmenoval svou kabinu Mercury jménem Freedom 7, přestože k tomu vlastně nebyl důvod. Během jeho čtvrthodinového letu, jehož cílem bylo pouze vyletět do výše a zpět, nehrozila žádná záměna s jinou kosmickou lodí. Kdyby chtěl, mohl se řídicímu středisku hlásit prostě slovy „tady Mercury 3“, rozhodl se však pro vznešenější označení své kabiny. Dnes se u misí Artemis stalo něco podobného. Na misi Artemis II tak poletí kosmická loď zvaná Orion, kterou její posádka překřtila na Integrity. Pro překlad tohoto názvu nejlépe pasují česká slova „Charakternost“ nebo „Zásadovost“, protože astronauti chtěli vyjádřit, že na této misi mají na paměti důvěru a respekt vůči stavitelům lodi a její složitosti a že ke svým úkolům musí přistupovat s poctivostí a skromností.

Orion pod lupou: servisní modul

Stejně jako u Apolla se mladší Orion skládá z válcovitého servisního modulu a kuželovitého velitelského modulu. Shodně s Apollem je servisní modul neobyvatelný, jedná se pouze o přístrojový úsek a technické zázemí celé lodi. Obsahuje pohonné jednotky (Apollo mělo motor jediný, Artemis jich má více), dále samozřejmě zásobu paliva, systém pro výrobu elektřiny solárními panely a hlavně zajišťuje astronautům obyvatelné prostředí v jejich kabině. Právě v servisním modulu se nacházejí nádrže na dusík a kyslík, které jsou směšovány a proudí do kabiny coby dýchatelná atmosféra, nádrže na pitnou vodu nebo trubky s chladicí kapalinou, které společně s radiátory na povrchu lodi regulují v kabině teplotu.

Srovnání obou lodí. Vlevo autentický snímek Apolla 15, vpravo počítačová animace Orionu u Měsíce.

Na servisním modulu Orionu je celkem 33 motorů. Jeden z nich je hlavní. Jedná se o typ AJ10-190 a sloužil již na raketoplánech jako manévrovací. Našli bychom ho v zadní části okřídleného stupně pod typickými kulatými kryty po stranách ocasu. Podobně jako u Apolla má za úkol zajistit například vstup lodi Orion na měsíční oběžnou dráhu nebo její opětovné odpoutání od Měsíce (u budoucích misí). Na rozdíl od Apolla, které pro tento účel nemělo žádnou zálohu a muselo spoléhat pouze na bezchybnou funkčnost hlavního motoru (což nesly těžce hlavně rodiny astronautů), na Orionu se nachází dalších osm menších motorů RD4-11. Dohromady dokáží vyvinout dostatečný tah na to, aby v případě selhání hlavního motoru dostaly Orion domů. Zbytek pak tvoří menší motorky označované jako RCS, které slouží ke změnám orientace lodi ve vesmíru (tj. aby bylo možné s lodí „pootočit“). Zajímavé je, že zmíněné záložní RD4-11 sloužily právě tomuto účelu již na Apollu. Lze tedy říci, že Orion využívá vylepšené manévrovací trysky z Apolla jako záchranný prostředek – ale nemylme se, nejde o žádné „slabotinky“. Koneckonců byly přítomny například i na palubě sondy Cassini, když potřebovala zabrzdit a dostat se na oběžnou dráhu Saturnu.

Nakonec asi nejzajímavější fakt týkající se servisního modulu. Na rozdíl od rakety SLS, která je prakticky celá vyrobena v Americe, servisní modul pro Orion vyrábějí Evropané. Jde o dílo společnosti Airbus a jejím zákazníkem je Evropská kosmická agentura (ESA).

Orion pod lupou: velitelský modul

Je třeba říci, že NASA v případě Orionu tento název nepoužívá. V brožuře, kterou publikovala, je modul pro posádku označován jako „crew module“, správněji bychom tedy snad měli mluvit o „posádkovém modulu“ nebo „obytném modulu“.

Oproti velitelskému modulu Apolla je ten nový zhruba 1,5krát větší. Skýtá tak mnohem větší komfort posádce a dovoluje jí vydávat se na delší mise. Apollo dokázalo pro tři muže zajistit přežití na dobu 14 dnů, Orion uveze čtyři osoby po dobu 21 dní a mají k dispozici o 60 procent více obyvatelného prostoru. (V brožuře NASA se dočteme, že objem prostoru pro posádku činí 330 krychlových stop, po přepočtu asi 9,3 m3.) Díky tomu se ve velitelském – „obytném“ – modulu Orionu může nacházet např. i malá kuchyňka pro přípravu jídla. NASA také mluví o tom, že uvnitř tohoto modulu mají členové posádky možnost věnovat se posilovacímu cvičení a že oproti Apollu zde budou mít více soukromí a bude tu méně hluku a zápachu. V tomto případě jde ovšem spíše o líbivé fráze, protože prostor o objemu 9,3 m3 je srovnatelný zhruba s dodávkou – a v něm se nachází kuchyňka, toaleta, přístrojové panely, čtyři křesla a čtyři lidé. I když je tedy nový velitelský modul oproti Apollu o generaci modernější, některé zákonitosti kosmického letu zůstávají stále stejné… Například ta, že výprava do vesmíru znamená strávit dlouhé dny spolu se svými kolegy uzavření vlastně ve velké plechovce, kde vlivem beztížného stavu je všechno sesypáno na jednu hromadu. O soukromí tu patrně nemůže být řeč.

Pohled do interiéru lodi Orion: jedna z dřívějších verzí (z webu nasa.gov)

Velitelský modul Apolla obsahoval pouze jeden navigační počítač, který navíc loď ve skutečnosti neřídil. Jednalo se spíše o přístroj, který přijímal navigační údaje vysílané ze Země formou rádiových vln a zpracovával je. Velitelský modul Orionu obsahuje hned dva počítače, které se oba skládají ze dvou samostatných jednotek. Orion tak bude řízen vlastně čtyřmi počítači, z nichž každý je 20 000x rychlejší a má nesrovnatelně větší kapacitu paměti než na Apollu. Přenos dat bude probíhat optickými kabely, které oproti kovovým drátům umožňují přenést mnohem více dat a jsou přitom lehčí. Počítače si tak budou „uvědomovat“ pozici lodi na její dráze v reálném čase a velká část řízení Orionu může probíhat automaticky namísto toho, aby astronauti jako za časů Apolla ručně vyťukávali sáhodlouhé sekvence čísel. Orion bude ovládán prostřednictvím skleněných displejů a kurzoru, v kabině je jenom asi 60 fyzických vypínačů. Apollo jich mělo 450.

Porodní bolesti

Během mise Artemis I i během příprav na Artemis II se objevilo několik závažných komplikací. Na konci února proto šéf NASA Jared Isaacman oznámil tisku, že v programu nastaly změny. Bylo upuštěno od vývoje silnější varianty nosné rakety SLS Block 1B, Artemis III namísto pokusu o měsíční přistání poletí na oběžnou dráhu Země a bude třeba vyřešit všechny technické problémy.

Například tepelný štít velitelského modulu, ve kterém neseděla posádka, se při návratu Artemis I do atmosféry neodpařoval rovnoměrně. Namísto toho z něj odpadávaly zuhelnatělé kousky, které by mohly v lepším případě narušit sestupovou dráhu kabiny a v horším ji dokonce zasáhnout. Mnozí máme stále v paměti havárii raketoplánu Columbia v roce 2003 – nikdo by si jistě nic podobného nechtěl zopakovat. NASA musela zrekonstruovat celý průběh vstupu Orionu do atmosféry a pro misi Artemis II zvolit pro návrat strmější dráhu, aby se časově omezilo tepelné namáhání štítu.

Rovněž v kabině selhaly některé životně důležité systémy. Jedna z vedoucích pracovnic NASA Lori Glazeová hovořila v polovině února na tiskové konferenci o tom, že členové posádky se podílejí na odstraňování potíží se systémem komunikace a zajištění životních podmínek. Předloni se totiž objevily problémy s elektrickými obvody zajišťujícími zásobování kabiny dýchatelným vzduchem, během cvičného tankování nosné rakety a simulovaného odpočtu tu zase byly problémy se spojením mezi pozemními týmy techniků a s tlakováním poklopu velitelského modulu.

V noci z 19. na 20. března došlo ke druhému přejezdu rakety SLS s lodí Orion z montážní budovy VAB na startovací rampu. Strávila tam asi měsíc poté, co byla z rampy stažena kvůli přerušovanému toku hélia v horním druhém stupni. To by způsobilo, že horní stupeň SLS by před zážehem k Měsíci nedokázal na zemské oběžné dráze správně manévrovat. Hélium totiž slouží k tlakování nádrží, které je pro zážehy nezbytné. Už od roku 2022 se také raketa SLS potýká s největším ze svých neduhů – s úniky kapalného vodíku z nádrží. Dokonce i před letem Artemis I, o kterém byla řeč v minulém článku, fungovala raketa správně až poté, co k ní během odpočtu byli vysláni technici a opravili jeden netěsný ventil.

Kosmický let nikdy nebude snadnou a zcela bezpečnou záležitostí. Poté, co technici před misí Artemis I vyřešili co nejvíce problémů, o kterých věděli, podala raketa SLS skvělý výkon a kabina Orion se podívala až za Měsíc. Díky tomu pak mohlo dojít k přistání na Zemi, které jim odhalilo další slabá místa a poskytlo šanci na nápravu. Odstraňování jednoho problému za druhým je s kosmonautikou spjato stejně nerozlučně dnes jako kdysi, ale totéž platí i o fantastických cílech, které se nám pak daří naplnit.

Zdroje:

https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2023/02/orion-reference-guide-111022.pdf

https://www.nationalgeographic.com/science/article/artemis-2-hydrogen-fuel-leak

https://www.space.com/news/live/artemis-2-nasa-moon-rocket-rollout-march-19-2026

https://arstechnica.com/space/2026/03/flying-to-the-moon-for-the-first-time-in-54-years-is-risky-but-how-risky

https://blogs.esa.int/orion/2023/04/03/the-artemis-ii-engine-with-a-legacy

Nastává jarní rovnodennost – jenže kdy?

19 Bře


Ze školy si pamatujeme, že jaro začíná o jarní rovnodennosti 21. března. Už několik let je ale situace trochu jiná. Ve skutečnosti máme do konce tohoto století čas na to, abychom si zapamatovali jiné datum a po něm dokonce ještě třetí…

Jarní rovnodennost znamená nepřekvapivě okamžik, kdy na Zemi na začátku jara zažíváme stejně dlouhý den jako noc. Samozřejmě, spíše bychom měli říci „téměř stejně dlouhý“ nebo „přibližně stejně dlouhý“ – všichni chápeme, že ve vesmíru jsou vůči sobě všechna tělesa v pohybu a neexistují zde žádné pevné body, takže žádné pravidlo není zcela dokonalé. V den rovnodennosti je ale rozdíl v délce dne a noci velmi malý, pouze asi 20 minut, a Slunce v ten den svítí kolmo na zemský rovník. Pro lepší názornost si řekněme, že pak nastává situace velmi podobná té na obrázku dole. Ve skutečnosti je samozřejmě zemská osa nakloněná a Země by musela být mnohem menší a dál.

Jak vidíme, pokud Slunce svítí na Zemi přímo kolmo k rovníku, je potom osvícená právě polovina zemské koule. Proto může nastat den dlouhý téměř stejně jako noc. Na obloze se taková situace projeví tím, že Slunce uvidíme v rovině nebeského rovníku – jak víme, jedná se o myšlenou čáru, která by vznikla promítnutím skutečného rovníku na oblohu.

Zároveň jsme patrně všichni už někdy slyšeli pojem ekliptika. Jde o rovinu, ve které kolem Slunce obíhají planety včetně Země. Z našeho pozemského pohledu, jestliže má Země svou rovinu oběhu Slunce danou, se pak tedy Slunce zdánlivě pohybuje po obloze také po stále stejné dráze – a tato dráha vede postupně třinácti souhvězdími, kterým říkáme zvěrokruh. Jedná se o souhvězdí, která důvěrně znají příznivci horoskopů: Beran, Býk, Blíženci atd., přičemž do této skupiny musíme počítat i souhvězdí Hadonoše. To, že se Slunce právě zdánlivě nachází v některém z nich, je dáno jednoduše konkrétní polohou Země na její dráze.

Můžeme se o tom přesvědčit například brzy ráno, pokud si přivstaneme a podíváme se na východ Slunce. Zjistíme, že se nad obzorem začíná objevovat právě v místě, kde zároveň na konci noci zapadá jedno ze zvířetníkových souhvězdí. A že během roku Slunce vychází v různých těchto souhvězdích.

Nyní tedy již víme, že na Zemi nastává astronomické jaro přesně ve chvíli, kdy Slunce na své cestě ekliptikou protne nebeský rovník. Tomuto průsečíku se říká jarní bod. Okamžik, kdy se v něm Slunce zdánlivě ocitne, dnes již astronomové dovedou spočítat na minutu přesně. Proto vědí, že mezi dvěma průchody Slunce jarním bodem uplyne 365 dní, 5 hodin a 49 minut. Tomuto intervalu začali říkat tropický rok, a jak vidíme, ten je o 5 hodin a 49 minut delší než rok kalendářní. Složitě stanovený tropický rok by se však lidem špatně měřil, a tak v běžném životě zanedbáváme fakt, že okamžik rovnodennosti se každým rokem zhruba o šest hodin opožďuje. Řešíme to pouze tím, že jednou za čtyři roky přidáme do kalendáře jeden den navíc a vznikne přestupný rok. Takové opatření ovšem není perfektní, díky němu potom například místo 21. března v poledne nastane příště rovnodennost sice o šest hodin později, pro nás ale 20. března v šest hodin večer. Náš kalendář se pak navíc každé čtyři roky naopak předběhne asi o tři čtvrtě hodiny oproti realitě, protože skutečnému tropickému roku chybí k pěkné zaokrouhlené délce 365,25 dne jedenáct minut. Kalendář jsme si prodloužili zhruba o tři čtvrtě hodiny více, než bylo třeba, takže si myslíme, že letos rovnodennost nastala nikoli o šest hodin později, ale jen o pět a čtvrt oproti loňskému roku.

Tyto „dřívější nástupy“ se postupně nasčítají, až získáme představu, že rovnodennost nastala o den dříve i přes přidání přestupných roků.

Proto se ve 21. století budeme učit, že jaro začíná 20. března – letos konkrétně v 15 hodin a 46 minut. A roku 2048 se začátek jara posune dokonce až na 19. březen.

V roce 1582 počítání přestupných roků dále upřesnil papež Řehoř XIII. Než svou životní dráhu spojil s církví, byl profesorem práva na univerzitě v Bologni a měl dokonce syna, jako vzdělaný učenec se tedy s vervou sobě vlastní pustil do reformy kalendáře. Již v tehdejší době lidé věděli, že vložit do roku celý den navíc je vlastně příliš a postupně to zapříčiní nasčítání drobných odchylek, které jsme si popsali o dva odstavce výše. Papež Řehoř proto zavedl pravidlo, že roky končící dvěma nulami budou přestupné pouze tehdy, jsou-li dělitelné 400. Proto například rok 1600 přestupný byl, ale 1700 nebo 1900 ne. V naší době nám toto pravidlo zajistí, že roku 2100 se datum rovnodennosti znovu posune z 19. zpátky na 20. březen. A možná si pak naši pravnuci vzpomenou na papeže Řehoře a budou rádi, že lidové pranostiky jejich předků jsou stále platné i pro ně.

Zdroje:

https://rocenka.observatory.cz/2026/kalendar_a_cas.html

https://www.stoplusjednicka.cz/proc-neplati-ze-prvni-jarni-den-nastava-vzdy-21-brezna#:~:text=T%C3%A9mata%20*%20Zdroj%20textu:%20*%20Tajemstv%C3%AD%20vesm%C3%ADru.

https://www.unibo.it/en/university/who-we-are/our-history/famous-people-and-students/gregory-xiii

Významné životní jubileum RNDr. Jiřího Grygara, CSc.

16 Bře

Pan RNDr. Jiří Grygar, CSc. je určitě náš nejznámější astrofyzik a popularizátor vědy. Mnozí dodnes vzpomínají, jak v dětství formoval jejich zájem o vesmír díky svému televiznímu pořadu Okna vesmíru dokořán. Kromě toho je spoluzakladatelem Českého klubu skeptiků Sisyfos, autorem více než 200 vědeckých prací, sběratelem citátů slavných vědců, otcem tří dětí a praktikujícím katolíkem. 17. března 2026 oslaví 90. narozeniny.

Celý příspěvek

2. díl: Představujeme měsíční raketu SLS

13 Bře
Raketa SLS (varianta Block 1)

Může být poněkud obtížné zorientovat se v často podobně znějících názvech kosmických lodí. Zvláště, pokud se kromě agentury NASA do průzkumu vesmíru pustí i soukromé společnosti a spektrum používaných vesmírných plavidel se ještě více rozroste. Pokusme se tedy v těchto někdy zmatených pojmech nalézt určitý řád.

Pro lepší porozumění si řekněme, že i dnes budeme stále za hlavního „tahouna“ americké kosmonautiky považovat agenturu NASA. Soukromníky, například Elona Muska nebo Jeffa Bezose, ponecháme poněkud stranou a přisoudíme jim vedlejší (i když, jak uvidíme, důležitou) roli.

V obou případech se projekty letů na Měsíc jmenují podle antických božstev. Zatímco v 60. letech to byl římský bůh Apollo, dnes se jedná o řeckou Artemis. A zatímco Apolla startovala do vesmíru na raketě Saturn V, dnešní měsíční nosič nese název SLS.

Jedná se o zkratku anglického „Space Launch System“. Stavba rakety byla funkcionáři NASA odhlasována v roce 2010, tedy rok před skončením programu raketoplánů. Agentura ji začala vyvíjet namísto plánovaných raket Ares – původně se právě ony měly stát nosiči, které člověka zpět na Měsíc dopraví. V plánu totiž bylo uvést do života program Constellation a v rámci něj uskutečňovat nejen starty posádek na nízkou oběžnou dráhu Země (na lehčí raketě Ares I), ale také návrat člověka na Měsíc v kosmické lodi Orion a brzy poté pilotovanou výpravu na Mars (s využitím silnější Ares V).

Administrativa Baracka Obamy však v roce 2010 rozhodla program Constellation zrušit. Vyžadoval by totiž výrazné navýšení rozpočtu NASA, k čemuž po skončení Studené války a bez rizika ohrožení bezpečnosti státu chyběla vůle. Vývoj potřebných technologií také nabíral stále větší zpoždění. Nakonec vláda odsouhlasila pouze vývoj kosmické lodi Orion a rakety, která by pokud možno využila známé technologie. Tak se zrodil projekt SLS.

Kosmická loď Orion (počítačová animace)

NASA se vzhledem k nižším přiděleným prostředkům rozhodla, že dopravu nákladů a posádek na oběžnou dráhu Země přenechá soukromým společnostem. Nejznámějším jménem se v této oblasti stal šéf SpaceX Elon Musk a jeho loď Dragon (nebo pilotovaný Crew Dragon), později mu vyrostla konkurence v osobě Jeffa Bezose a jeho společnosti Blue Origin.

Mezitím však NASA nezahálela a pustila se do realizace svého nástupce raketoplánů. Svou raketou SLS by mohla posílat kosmické lodě do větších vzdáleností od Země než jen několik set kilometrů, což jako „náhradní cíl“ vůbec nebylo špatné. Brzy už začali její zaměstnanci snít o kosmické stanici u Měsíce, vývoji nové generace skafandrů a podobně.

Popis rakety

Nová raketa SLS je vysoká 98,1 metru a plně natankovaná váží asi 2 610 tun. Bezpochyby jde o úctyhodná čísla, ale přesto svého staršího předchůdce nepřekoná. Saturn V byl asi o 12 metrů vyšší a vážil ještě o 360 tun více. Byl také schopen dopravit do vesmíru o poznání těžší náklady (na nízkou oběžnou dráhu Země 140 tun oproti 95 tunám u jeho mladší nástupkyně). Raketa SLS se ve srovnání s tímto králem všech raket může pochlubit alespoň tím, že v okamžiku startu její motory vyvinou větší počáteční tah – neboli startovní rampu dokáže opustit o něco čileji.

Jak již bylo řečeno, cílem inženýrů bylo využít maximálně pracovní síly i infrastruktury a postupů z programu raketoplánů. Takto např. boční pomocné rakety pro SLS se oproti těm dřívějším liší pouze ve své délce, novější elektronice nebo ve velikosti zrnek tvořících pohonnou směs. Přesto, resp. právě proto, se dnes jedná o největší rakety na tuhé palivo kdy postavené. Jsou vysoké 53,9 m (tedy stejně jako např. šestnáctipatrový bytový dům Eden v Brně – Králově Poli) a v průměru mají 3,7 m. Naplněná pohonnou směsí váží každá z nich 726 tun. Doba hoření činí 126 sekund a během této doby vyvine každá z raket tah asi 16 meganewtonů.

Rovněž centrální první stupeň, ke kterému jsou rakety připojeny, své předky nezapře. Má například naprosto stejný průměr jako vnější palivová nádrž raketoplánu. Používá také novou vylepšenou verzi její typicky oranžové izolační pěny – její složení je nyní ekologičtější, došlo např. k omezení obsahu látek poškozujících ozonovou vrstvu. Čtyři motory RS-25, které první stupeň obsahuje, sloužily již u raketoplánů jako hlavní motory okřídleného družicového stupně. A stejně jako u raketoplánů bude start nosiče SLS probíhat tak, že v okamžiku zážehu se probudí k životu společně motory prvního stupně i obě pomocné rakety. Po dobu 126 sekund poběží současně a teprve po oddělení bočních raket převezme centrální stupeň hlavní roli tím, že poběží dál. (Jak víme, u Saturnu V se další stupeň rakety zažehoval až po úplném vyhoření a odpojení toho předchozího.)

Oproti třístupňovému Saturnu tak bude jeho mladší sourozenec tzv. dvouapůlstupňový. Američtí konstruktéři toto pojmenování užívají právě tehdy, když má první stupeň podobu přídavných motorů okolo stupně druhého. Pro zajímavost – tah všech motorů zkombinovaný dohromady bude na raketu v okamžiku startu působit silou, která by dokázala plně naložený nákladní vlak s padesáti vagony urychlit z klidu na 100 km/h zhruba během tří sekund!

Nad centrálním stupněm rakety vidíme zužující se úsek, na který navazuje bílá část. Jedná se o adaptér ve tvaru komolého kužele, pod kterým se ukrývá motor druhého stupně. Tento druhý stupeň pak zasahuje asi do poloviny bíle zbarveného úseku a jedná se o modifikaci jiného druhého stupně, který byl pro změnu převzat z raket typu Delta. Na SLS bude poháněn jedním kyslíko-vodíkovým motorem typu RL10C-2 a astronauti na misi Artemis II jím po startu budou měnit výšku své oběžné dráhy okolo Země, než se vydají k Měsíci. Dokáže vyvinout tah asi 110 kN, což lze přirovnat k moderní stíhačce typu F-16 nebo Gripen letící „na plný plyn“. Sestava s tímto druhým stupněm je označována jako SLS Block 1.

Samotný vrcholek celé sestavy je tvořen nákladem, neboli samotnou kosmickou lodí Orion. Té bude věnován příští díl našeho seriálu.

Dědictví z minulosti

Již mnohokrát jsme v dnešním článku připomněli, že SLS využívá mnohé z toho, co NASA vyvinula v dřívějších dobách. Byla by ale chyba se domnívat, že raketa SLS je vlastně jenom „slepencem“ zastaralých a recyklovaných technologií, který poslouží jako jakási znouzectnost. Je tomu spíše naopak – v době, kdy tyto technologie vznikaly pro program raketoplánů, byly na jejich vývoj vynaloženy obrovské finanční prostředky a jednalo se mnohdy doslova o technologické průlomy předbíhající dobu. (Drobnou vadou na kráse je, že právě proto se nakonec z raketoplánů stala navzdory záměru velmi drahá záležitost.) Jak dnes vidíme, práce odvedená inženýry v 70. a 80. letech byla natolik vynikající, že nese ještě dnes své ovoce a i nová generace vesmírných cestovatelů ji dále vylepšuje a těží z ní. Pro představu – zmíněné motory RS-25 sice nebyly v kosmonautice prvními, které jako palivo využívaly kapalný kyslík a kapalný vodík, ale rozhodně byly jako první opakovaně použitelné. Navíc kyslíko-vodíkové motory na druhém a třetím stupni Saturnu V vydržely oproti RS-25 pouze čtvrtinový tlak ve spalovací komoře a o 400 °C nižší teplotu hoření. Obecně se má za to, že RS-25 je asi vůbec nejdůmyslnějším výtvorem lidských rukou – není tedy divu, že jej chce využívat i dnešní kosmonautika.

Raketový motor RS – 25

Důvěryhodní partneři

Vývoj rakety SLS dostaly na starost z drtivé většiny americké firmy. NASA uvádí, že na tomto „měsíčním děle“ se podobně jako v dobách Apolla podílí asi 2 400 společností ze 48 států Unie. Jako hlavní garant jejího vývoje oslovila NASA např. společnosti Boeing, Northrop Grumman nebo Aerojet Rocketdyne – samozřejmě nás nepřekvapí, že všechny tři firmy už patří k jejím spolehlivým partnerům z minulosti.

Například Boeing stavěl před šesti dekádami první stupeň Saturnu V nebo měsíční vozítko Rover, které využívali astronauti na posledních třech misích Apollo. Dnes má na raketě SLS na starosti vývoj centrálního prvního stupně, přičemž v současné době už by měly běžet práce na stupních pro budoucí mise Artemis III, IV a V.

Grumman byl zase autorem lunárních modulů pro Apollo a bočních urychlovacích raket SRB pro raketoplány. Jejich modernizovanou verzi, jak již bylo uvedeno, dostane nyní SLS – a Grummanovým výtvorem bude také záchranná věžička na špici rakety sloužící jako nouzový prostředek pro astronauty.

Firma Rocketdyne je skutečnou kapacitou v oboru raketových motorů – mezi její díla patří všechny motory pro pohon Saturnu V, zmiňovaný geniální motor RS-25 nebo pohonné jednotky putující dnes za hranice Sluneční soustavy na sondách Voyager.

Co má raketa za sebou?

Až se na vrcholku SLS vznesou k Měsíci astronauti, bude se jednat o její druhý start. Poprvé vzlétla 16. listopadu 2022 a do vesmíru vynesla kosmickou loď Orion bez lidské posádky na misi Artemis I. Inženýři v NASA tehdy na adresu rakety nešetřili chválou – fungovala prý přímo ukázkově: dosáhla jen o 2 m/s nižší rychlosti oproti předem vypočítané, pomocné rakety dosáhly plného tahu v rozmezí méně než desetiny vteřiny jedna od druhé a podobně. Během letu kabiny Orion k Měsíci a zpět byla na jednom z jejích solárních panelů instalována kamera, která zachytila fantastický společný snímek Země a Měsíce ze vzdálenosti 432 210 km.

Orion bez lidské posádky během mise Artemis I (432 210 km od Země).


Pokud vše půjde podle plánu, brzy by se měl velmi podobný pohled na naši planetu naskytnout i živým bytostem. Stane se tak úplně poprvé v historii, protože dosavadní držitelé rekordu v největší dosažené vzdálenosti od Země (astronauti Jim Lovell, Fred Haise a Jack Swigert z Apolla 13) si mohli naši planetu prohlížet toliko ze vzdálenosti 400 171 km. Nyní si můžeme už jen nedočkavě představovat, jaké úžasné záběry a dechberoucí zážitky si posádka Orionu ze své výpravy přiveze.

Zdroje:

https://space.skyrocket.de/doc_lau/sls.htm

https://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration/Orion/The_spacecraft

https://en.wikipedia.org/wiki/Artemis_I

1. díl: Historie měsíčních výprav

6 Bře


Přestože dnes rádi považujeme program Apollo za čistě vědecký počin, jenž byl motivován touhou v míru zkoumat vesmír kolem nás, skutečnost byla mnohem složitější. Jednalo se v podstatě o projekt, jehož přínosem a účelem mělo být získání dokonalejších zbraní a vojenské převahy ve třetí světové válce, na jejímž pokraji se tehdejší svět ocitl…

Ze spojenců nepřáteli

Po druhé světové válce (1939-1945) začalo znovu vyplouvat na povrch vzájemné nepřátelství dvou hlavních vítězů: Spojených států amerických a Sovětského svazu. Brzy bylo jasné, že bývalí spojenci se nyní stanou nesmiřitelnými soupeři a budou se snažit zajistit právě sobě kontrolu nad poválečným světem. Začala tak dějinná epocha, kterou historikové nazývají Studenou válkou. Trvala déle než čtyřicet let a byla typická především masivním jaderným zbrojením na obou stranách, vzájemnými nepřímými střety v zástupných konfliktech a střídavým zhoršováním a zlepšováním mezinárodních vztahů.

Přestože Američané i Sověti měli k dispozici letouny, které byly schopny donést nad soupeřovo území jadernou bombu, vojenské špičky na obou stranách začaly brzy požadovat rychlejší a méně snadno zničitelný stroj pro účely takové mise. Jejich volba přirozeně padla na rakety, protože právě raketová technologie zaznamenala před válkou a během ní značný rozvoj a generálům se stala dobře známou. Těsně před porážkou nacistického Německa rozpoutaly obě velmoci hon na německé raketové odborníky. Nakonec jich v řadách každé z obou velmocí skončil srovnatelný počet – řádově několik set.

Americká armáda získala zdánlivou výhodu, protože do jejího zajetí se dostal Wernher von Braun (1912 – 1977). Šlo zřejmě o nejznámějšího raketového konstruktéra své doby, muže skvělého technického nadání, průkopníka a vizionáře, ale také nesmírně schopného manažera a organizátora. Provedení některých technických novinek se zrodilo v jeho hlavě, konkrétní provedení ale bylo dílem členů jeho týmu – například motor s turbočerpadlem, který poháněl obávanou raketu V2, tak vyvinul von Braunův podřízený Walther Thiel.

Wernher von Braun

Zdálo se, že s tak výraznou sjednocující osobností na své straně získají Američané proti Sovětům rozhodující výhodu. Sověti však měli k dispozici vlastního vědce, jehož znalosti se vyrovnaly těm von Braunovým. Sergej Pavlovič Koroljov (1907 – 1966) byl synem ruského otce a kozácké matky ukrajinské národnosti. Narodil se v Žytomyru na Ukrajině a profiloval se nejprve jako konstruktér kluzáků, jejichž výkony se snažil zlepšovat přidáváním raketového pohonu. Právě ten se později stal jeho životní dráhou, nikoli však přímočaře. V době stalinského teroru byl totiž nespravedlivě odsouzen k pobytu v gulagu. Po několika měsících bylo rozhodnuto jeho případ znovu přezkoumat, proto se musel ze Sibiře vlastními silami dopravit až do Moskvy – a zde se stal malý zázrak. Za Koroljova se opatrně přimluvili jeho spolupracovníci. Do pracovního tábora se tak vrátit nemusel, skončil „pouze“ ve speciálně zřízeném vězení pro tzv. nepřátele lidu, kteří zde vzhledem ke svým znalostem mohli pracovat pro sovětskou vládu. Nakonec byl po válce jmenován vedoucím pracovníkem institutu NII-88, kde dostali technici za úkol z ukořistěných dílů znovu sestavit funkční exemplář von Braunovy V2.

Sergej Koroljov

Stále výkonnější, stále hrozivější

Vzhledem k čím dál napjatější mezinárodní situaci, za kterou mohly hlavně Stalinovy megalomanské ambice vytěžit z vítězství ve válce vše, co šlo, rozběhl se na obou stranách Železné opony intenzivní vývoj nových raket. Armády USA i SSSR chtěly získat co nejsilnější jadernou bombu a v příští válce (která, jak věřili, měla vypuknout co nevidět) jí zasadit protivníkovi co nejtvrdší úder. A větší a těžší bomby si samozřejmě žádaly čím dál výkonnější rakety.

Proto v roce 1957 spatřily světlo světa dvě do té doby nejsilnější rakety světa. Na americké straně to byl Atlas SM-65 a na sovětské R-7. (Skutečně, obě země představily své nejlepší zbraně téhož roku!) Zatímco americký Atlas měl nést bombu o hmotnosti cca 1,5 tuny, na sovětské straně zněl požadavek generálů celých pět tun. Sověti totiž věděli, že jejich bomby jsou o něco zaostalejší, větší a těžší a že Američané jsou schopni postavit větší množství o něco menších raket. Aby proto dosáhli ve válce stejného účinku, vydali se cestou menšího množství robustnějších a silnějších bomb.

R-7

Mít k dispozici takto silnou raketu ovšem pro Sověty znamenalo ještě jednu výhodu. Získali totiž prostředek, který byl schopen dopravit na zemskou oběžnou dráhu špionážní družici značných rozměrů. Možnost pořizovat z oběžné dráhy snímky území nepřítele se sice dříve zrodila v hlavách Američanů, s vývojem satelitu vybaveného kamerou začali o rok dříve než Sověti, vinou vlastní neprozřetelnosti však přišli o možnost získat výhodu. Wernher von Braun byl již v roce 1956 schopen vynést na oběžnou dráhu malý špionážní satelit na palubě svého Jupiteru C, vláda však dala přednost projektu Vanguard pod vedením námořnictva. První pokus o start Vanguardu navíc skončil explozí rakety přímo na rampě.

Z prvního dějství Studené války tak Sověti vyšli vítězně. Dokázali postavit raketu mnohem silnější než jejich soupeř, která navíc na objednávku generálů dokázala do vesmíru dopravit pětitunové špionážní zařízení.

Netřeba dodávat, že jako předvoj těchto špionážních družic byl pak 4. října 1957 vypuštěn z Bajkonuru slavný Sputnik 1.

Člověk ve vesmíru bojovníkem?

Není žádným překvapením, že s nástupem špionážních satelitů začali vojáci uvažovat o možnostech zneškodnění těch nepřátelských. Na Západě se tak již ve stejném roce (1957) zrodil projekt DynaSoar.

Mělo jít o jednomístný raketoplán, který by byl do vesmíru vynášen raketou a plnil zde nejrůznější vojenské úkoly. Kromě ničení sovětských satelitů mělo jít o lety dálkozvědné, bombardovací, servis vlastních satelitů a podobně. Celý projekt se přitom dostal mnohem dál, než by se zdálo – nejen že byly do úplného konce dotaženy technické nákresy a smlouvy s dodavateli, nejen že již započaly práce na prvním prototypu, ale dokonce byla do výcviku na něj zařazena i první skupina astronautů-válečníků. Jedním z nich byl i veterán z války v Koreji, držitel tří vyznamenání a zkušební pilot jménem Neil Armstrong. Netřeba zdůrazňovat, čím se právě on o devět let později proslavil.

Zamýšlený raketoplán DynaSoar (představa umělce)

Tyto americké snahy pochopitelně sovětským generálům neušly. V roce 1957 se již pohybujeme uvolněnější dobou předsednictví Nikity Chruščova, doba Stalinovy hrůzovlády byla konečně minulostí, a tak i Sergej Koroljov se po jeho smrti dočkal rehabilitace. Posléze byl jmenován vedoucím konstrukční kanceláře OKB-1.

V rámci tohoto závodu vznikl v dubnu 1957 tzv. oddíl číslo 9. Jeho pracovníci měli mít na starosti výhradně stavbu družic – a to i těch pilotovaných. V září následujícího roku měli již Koroljovovi lidé připraveny podklady pro stavbu pětitunového satelitu, který se dal na základě jednoduchých úprav pojmout buď jako pilotovaný nebo jako bezpilotní. Varianta bez člověka na palubě nesla označení Zenit, pilotovaná pak Vostok. Tyto materiály byly zaslány ke schválení Radě ministrů, generálům se začínala zamlouvat hlavně možnost špionáže z vesmíru. Dávali tak přednost bezpilotní variantě, která byla nakonec schválena jako primární. Chruščov zase na vypuštění pilotované verze oceňoval psychologický dopad na amerického soupeře a možnost demonstrovat technologickou převahu Východu.

Mezi oběma velmocemi začala nevypsaná soutěž o vyslání prvního člověka do vesmíru. Američané nakonec upustili od úmyslu postavit okřídlený stroj, protože při tehdejší úrovni techniky se jednalo o příliš náročnou výzvu. Namísto toho se zaměřili na vývoj kabiny ve tvaru tupého tělesa, kterou dnes známe pod označením Mercury – a tak nakonec znovu obě strany dobíhaly k pomyslnému cíli prakticky současně.

Srovnání kabin Mercury (nahoře) a Vostok (dole)

Po jistou dobu dokonce NASA měla jako datum startu s člověkem na palubě stanoven počátek dubna 1961, pokud předcházející zkušební lety dopadnou dobře. Bohužel však během suborbitální mise MR-2, kdy na palubě kabiny byl šimpanz Ham, došlo k závažným technickým problémům a Wernher von Braun rozhodl, že před vysláním člověka je nutná alespoň jedna bezproblémová zkušební mise. První let s lidskou posádkou proto odsunul až na počátek května.

12. duben 1961 se přesto stal historickým datem. Právě toho dne se sovětské straně velmi těsně podařilo přebrat Američanům prvenství a Jurij Gagarin se zapsal do dějin. Jeho rival Alan Shepard na svou šanci musel čekat další tři týdny, než 5. května uskutečnil svůj suborbitální let o délce zhruba 15 minut.

Hraje se s novými kartami!

Nedávno zvolený americký prezident John F. Kennedy byl jakožto politik a voják přesvědčen, že musí přijít rozhodná akce. Mezinárodní situace naznačovala každým dnem možnost vypuknutí války. Nyní navíc viděl, že jeho protivník má pro tuto válku k dispozici lepší zbraně v podobě rakety R-7, zatímco nosič Redstone použitý při Shepardově letu nedokáže nákladu udělit první kosmickou rychlost. Silnější, dvoustupňový americký Atlas zatím při testech pravidelně vybuchoval.

Kennedy proto oslovil své poradce a chtěl vědět, co s touto situací mohou USA dělat. Poradci jej přivedli na nápad přijít s novou iniciativou a stanovit pro americkou raketovou vědu nový cíl. Ten by měl být natolik náročný, aby v něm Sovětům jejich R-7 nepostačovala a museli znovu zasednout k rýsovacím prknům. Navíc by měl na Sověty psychologicky zapůsobit tak, aby se domnívali, že USA ve skutečnosti nedokáží tak silnou raketu postavit a jedná se pouze o provokaci.

Kennedy se nato obrátil na špičkové americké vědce a inženýry. Položil jim otázku: dokázali bychom do konce desetiletí přistát s člověkem na Měsíci? Všichni dotázaní sice věděli, že by šlo vskutku o téměř nemožný úkol a byla by k němu dlouhodobě zapotřebí soustředěná pracovní síla a ohromné zdroje, nakonec se však prezidentovi dostalo kladné odpovědi.

Ve čtvrtek 25. května 1961 proto Kennedy předstoupil před Kongres. Zpoza řečnického pultu pronesl k politikům projev, který vešel do dějin – zazněla během něj následující věta: „Věřím, že tento národ by si měl dát za cíl dostat do konce desetiletí člověka na Měsíc a bezpečně jej zase vrátit na Zemi!“

Nové kolo vesmírných závodů bylo odstartováno.

Prezident Kennedy během svého projevu v Kongresu 25. května 1961

Amerika se ujímá vedení…

Kennedyho řeč měla na Sověty přesně ten vliv, ve který Američané doufali. Usoudili, že jejich soupeř se je pouze snaží dohnat k utrácení ohromných peněžních částek a plýtvání vědeckou a pracovní silou na cíl, který se sebelepší technikou té doby není splnitelný. Po celé tři roky tak sovětský kosmický program stagnoval. Došlo pouze k vypuštění pěti dalších Vostoků, přičemž některé z nich letěly do vesmíru ve dvojici – například Vostok 6 pilotovala první žena Valentina Těreškovová, zároveň s ní byl však ve vesmíru i Valerij Bykovskij ve Vostoku 5. Celkově ale bylo jasné, že po počátečních triumfech najednou sovětské kosmonautice chybí koncepce a směr.

Američané mezitím zmobilizovali 400 tisíc lidí po celé zemi včetně největších vědeckých kapacit. Úsilí o splnění Kennedyho výzvy bylo obrovské, protože v případě neúspěchu by Západ patrně prohrál celou Studenou válku. Laboratoře vyvíjely nové materiály, raketoví inženýři zase silnější nosiče, technici zdokonalovali elektroniku. Světlo světa spatřily dnes běžné součásti našich životů – suchý zip, meteorologické družice, filtry na vodu, paměťová pěna do polštářů, lyofilizované potraviny, digitální zpracování obrazu používané dnes v CT a při magnetické rezonanci a další.

Tyto výdobytky moderní doby se pak stávaly sortimentem soukromých výrobců, kteří na nich dokázali zbohatnout. Proto lze říci, že program letu na Měsíc poskytl v dlouhodobějším měřítku Západu finanční injekci, ze které v podstatě těží dodnes.

Velký sen se plní

Teprve v roce 1964 si sovětští politici uvědomují, k čemu na Západě došlo. Vydávají nařízení, že Sovětský svaz musí dosáhnout Měsíce do tří let – je jasné, že něco takového bylo naprosto nereálné. Navíc tu byly hned dvě konstrukční kanceláře, které spolu navzájem soupeřily: jednu vedl Koroljov, druhou Vladimir Čeloměj. Docházelo tak ke tříštění financí i lidských zdrojů. Sovětští politici se navíc konstruktérům neustále vměšovali do práce, pod dojmem dvoumístných amerických kabin Gemini například trvali na kosmickém letu se třemi kosmonauty (pro který musel Koroljov improvizovaně adaptovat svůj Vostok, ze kterého se tak stal Voschod – vyvíjel sice zcela novou kabinu Sojuz, ta však v té době v žádném případě nebyla letuschopná).

Největší ránu však sovětským snahám o Měsíc zasadil 14. leden 1966, kdy Sergej Koroljov náhle zemřel během operace zhoubného nádoru.

Bez vůdčí osobnosti sovětští technici nedokáží Američanům konkurovat, protože „jejich“ Wernher von Braun v té době již naplno pracoval ne gigantické raketě Saturn V i jejích menších variantách. Podle Koroljovových nákresů nakonec zhotovili několik exemplářů rakety N-1 srovnatelné s americkým Saturnem, všechny zkušební lety ale skončily obrovskými výbuchy.

Měsíční závod se bohužel ani na jedné straně neobešel bez obětí na životech. Vinou uspěchaných termínů a nedůsledné práce při výrobě, která pokračovala na úkor bezpečnosti, nejprve 27. ledna 1967 v Americe tragicky zahynula posádka Apolla 1. Virgil Grissom, Roger Chaffee a Edward White uhořeli během cvičného odpočtu v kabině lodi, na které měli o tři týdny později startovat na oběžnou dráhu Země. V dubnu téhož roku vzlétl do vesmíru Vladimir Komarov na palubě Sojuzu 1, došlo ale k celé řadě selhání a kosmonaut zahynul během návratu. Nad Orenburskou oblastí se jeho kabině neotevřel padák.

Pro Sověty se tím uzavřela možnost, že by v závěrečné fázi vesmírných závodů své rivaly porazili. 20. července 1969 se opět psala historie, když do měsíční oblasti Moře klidu dosedl americký lunární modul Eagle (Orel) s Neilem Armstrongem a Edwinem Aldrinem na palubě. Slib prezidenta Kennedyho byl splněn a Západ mohl slavit triumf.

Proslavená fotografie z Apolla 11: Buzz Aldrin stojí na Měsíci a v hledí jeho přilby se odráží Neil Armstrong (20.7.1969)

Návraty k domovu

Po neúspěšné snaze dosáhnout Měsíce se sovětská kosmonautika opět ocitla na rozcestí. Roku 1971 byla do vesmíru vynesena první orbitální stanice světa – Saljut 1. Pohybovala se na oběžné dráze Země a po dobu 175 dní se stala základnou pro sovětské kosmonauty, kteří sem měli v kabinách Sojuz létat na vědecké mise. V případě prvního Saljutu k tomu bohužel došlo pouze jednou a s další tragickou dohrou (kosmonauti Dobrovolskij, Volkov a Pacajev se udusili během návratu), u dalších stanic Saljut však byl tento cíl bohatě naplněn. Na palubu Saljutu 6 zavítal v roce 1978 i náš kosmonaut Vladimír Remek. Mimochodem, šlo o prvního člověka ve vesmíru vůbec, který pocházel z jiné země než z USA nebo SSSR – takové kosmické prvenství je pro náš národ velmi příjemné.

Vesmírná stanice Saljut se dvěma připojenými loděmi Sojuz (ilustrační obrázek)

Program Apollo pokračoval pouze do konce roku 1972. V pořadí sedmnáctá mise (a šestá, která na Měsíci přistála) tento program završila a americká kosmonautika se ocitla přesně v téže situaci jako sovětská. Raketoplán byl teprve v počátcích svého vývoje, proto bylo rozhodnuto o stavbě kosmické stanice. Skylab, jak se těleso jmenovalo, zůstal v provozu po dobu 6 let a hostil postupně tři posádky na vědeckých misích. Jedná se tak o pozoruhodnou tečku za dnes již šedesát let starými vesmírnými závody – neboť přestože se při nich každá ze stran všemožně snažila tu druhou předstihnout, nakonec byl jejich osud nápadně podobný…

Pomůže český vědec změnit naše chápání temné hmoty?

5 Bře


Profesor dr. Pavel Kroupa (*1963) je český astrofyzik působící na Karlově univerzitě v Praze a rovněž na univerzitě v německém Bonnu. Nedávno se v Německu spolu s kolegy Dongem Zhangem a Akram Zonooziovou věnoval zkoumání temné hmoty ve známém vesmíru – a jejich výzkum naznačil možnost natolik převratnou, že by to v našem chápání vesmíru mohlo způsobit doslova zemětřesení.

Celý příspěvek

Uvidíme „nebeský luk“!

5 Bře


18. a 19. únor 2026 se ponesou ve znamení atraktivní podívané na oblohu. Tři planety Sluneční soustavy a náš Měsíc se totiž seřadí do zajímavého seskupení, kdy nad západojihozápadním obzorem spatříme doslova planetární oblouk. Viditelný bude na večerní obloze, zhruba od 17:30 do 18:15. Společně s Měsícem se do tohoto seskupení zařadí Saturn, Merkur a Venuše.

Celý příspěvek

120. výročí narození objevitele Pluta

5 Bře


Ve středu 4. února 2026 si připomeneme 120 let od narození amerického astronoma Clydea Tombaugha. Tento pozoruhodný muž se do historie nejvíce zapsal v roce 1930, kdy jako čtyřiadvacetiletý mladík objevil záhadnou „Planetu X“ za dráhou Neptunu. Planeta dostala jméno Pluto a zůstala jí (alespoň v myslích lidi) po dobu dalších 76 let. Clyde Tombaugh však má na svém kontě i mnohé další objevy, a to nejen v oboru astronomie…

Celý příspěvek

Červení trpaslíci pod drobnohledem

5 Bře


Trojici vědců z univerzity v nizozemském Leidenu zaujala spektra světla červených trpaslíků nacházejících se v naší galaxii. K jejich výzkumu použili data nasbíraná kanadsko-francouzským teleskopem CFHT a zaměřili se hlavně na hledání vzácných izotopů uhlíku a kyslíku. Díky tomu našli nástroj pro lepší porozumění procesu tvorby chemických prvků uvnitř hvězd.

Celý příspěvek