Lunární vesnička jako nástupce ISS  
Konec ISS v roce 2024 nebo 2028 se nám nyní zdá jako velmi vzdálený, ale pro kosmické agentury je právě nejvyšší čas začít přemýšlet o době „po ISS“. Jedním z cílů, o kterém se hodně mluví, je Mars. K jeho průzkumu lidskými posádkami je potřeba vykonat ještě hodně práce. Mnohem blíže je cíl, který by mohl sloužit jako cvičné hřiště. Tím je Měsíc.

Posledních několik desetiletí byl Měsíc poněkud stranou zájmu, ale to by se snadno mohlo změnit. O plánech na stálé osídlení Měsíce se rozpovídal i šéf ESA, Johann-Dietrich Wörner. Budoucí základnu by viděl jako vesnici ve smyslu místa, kde spolu různí lidé žijí a spolupracují. Byli by nejen různých národností, ale zejména různých zaměření. Vedle sebe by tak koexistovali čistě vědečtí pracovníci, ale možná i zájemci o těžbu místních surovin a turisté. Zatím není rozhodnuto nejen o přesném místě k vybudování vesnice, ale ani o typu oblasti.

 

Stavba lunární vesničky. Zdroj:esa.int
Stavba lunární vesničky. Zdroj:esa.int



Kandidáti jsou dva: odvrácená strana Měsíce, ta by nabídla unikátní podmínky pro radioastronomii bez elektromagnetického smogu ze Země, což by umožnilo dohlédnout dále do vesmíru. Radioteleskopy by mohly být vyráběny 3D tiskem a to dokonce s využitím měsíčního regolitu. O tom bude ještě řeč níže. Druhým kandidátem na zbudování vesnice jsou měsíční póly. O nich se hodně psalo v souvislosti s výskytem vody, která by stála za využití a také s lepším energetickým zásobením solárními kolektory díky stálé přítomnosti slunečního svitu na vyvýšených místech. Vesnička by mohla sloužit jako zastávka pro budoucí průzkumníky vzdálenějšího vesmíru.

 

3D tiskárna D-Shape při práci. Zdroj:esa.int
3D tiskárna D-Shape při práci. Zdroj:esa.int

Nabízí se otázka, proč vlastně jít na Měsíc, když se aktuálně pošilhává spíše po Marsu. Jak již bylo řečeno v úvodu, na lidský průzkum Marsu je třeba ještě vylepšit některé technologie a vymyslet některé zcela nové. Testovat by se mohly právě na Měsíci. Například ochrana proti radiaci – pokud ji zvládneme na Měsíci, tak ji zvládneme nejen na Marsu, ale i na mnohých dalších tělesech sluneční soustavy. Technologie pro využití místních surovin se při dobývání vzdálenějšího kosmu také neztratí. Obtíže, které přináší pobyt v nižší gravitaci, se dají na Měsíci také velice dobře zkoumat. Měsíc vyžaduje i vyšší level spolehlivosti techniky, protože se není možné vrátit na Zemi během několika hodin, nýbrž dnů.

 

Návrat na Měsíc má i jiný rozměr a to lidský. Odjakživa člověka poháněla touha po poznání, objevování neznámého a posouvání hranic možného.

A jak se vlastně myšlenka na zbudování lunární vesničky zrodila? Na loňské konferenci v americkém Colorado Spring debatovala řada odborníků na kosmonautiku o seznamu požadavků na budoucí kosmické aktivity. Kromě efektivnějšího využívání nízké oběžné dráhy Země pro experimenty v mikrogravitaci, se pro řadu dalších technologických a medicínských oborů začala jevit lunární základna jako velmi vhodná platforma.

Možná podoba modulu. Servisní část s přechodovou komorou je vpravo, obytná nafukovací část je vlevo. Zdroj:esa.int
Možná podoba modulu. Servisní část s přechodovou komorou je vpravo, obytná nafukovací část je vlevo. Zdroj:esa.int

Přestože NASA vidí jako svůj hlavní cíl pilotovaný let k Marsu, její administrátor Charles Bolden myšlenku lunární vesničky podpořil. Vzhledem k aktivitám v cislunárním prostoru, které zahrnují lety lodi Orion a zřejmě i menší kosmickou stanici, by podobný projekt na povrchu Měsíce byl vhodným doplněním programu.

 

I ostatní partneři, kteří se v současnosti podílejí na provozu ISS se k myšlence komplexu na povrchu staví pozitivně a vidí ho jako možné pokračování cesty. Nabídka je otevřena i dalším dosud nezapojeným zemím včetně Číny. Tam zatím trochu drhne neochota amerického Kongresu spolupracovat s Číňany na společných kosmických projektech, čímž je v současné době hlavně ISS. Lunární vesnička by to však mohla změnit. Jasno by mělo být do konce roku.

 

Nyní se zaměříme na praktičtější stránku celého konceptu. Jednotlivé moduly by tvořily dvě části, obytná a servisní. Servisní vychází ze stávajících modulů pro ISS a také z některých technologií připravovaných přímo pro využití na Měsíci, testovaných například při NASA Desert Rats. Obytná část bude nafukovací, nad ní pak silná vrstva regolitu, fixovaná pomocí metody 3D tisku. Momentálně se v ESA testuje využití robota D-shape (viz obrázek), který z materiálu simulujícího měsíční regolit, tiskne různé objekty. Jak bylo uvedeno výše, tisknout by se měl nejen obal kosmických příbytků, ale i další objemnější objekty, například části radioteleskopů. Že bychom vytvořili na Měsíci malé Arecibo? D-shape se dnes využívá k tisku soch nebo umělých korálových útesů. Jeho nástupce se zřejmě stane kosmickým stavařem. Pro dopravu na povrch Měsíce se mohou využít landery vycházející z technologií pro evropský Lunar lander. Ten sice ESA jako konkrétní misi zamítla, ale vývoj technologií pro přesné přistávání pokračuje dál.

A ještě jedna otázka, jež bude tou klíčovou při rozhodování o realizaci a tou jsou finance. Náklady ještě nejsou známy, ale díky pokroku v technologiích, zapojení soukromých společností a právě možném využití místních zdrojů by cena měla být výrazně nižší než kolik stálo budování ISS. Astrobiolog NASA Chris McKay dokonce mluví o „pouhých“ deseti miliardách dolarů, za které by bylo možné malou základnu na Měsíci pořídit. I kdyby cena byla nakonec vyšší, přesto by mohla být jako mezinárodní projekt v možnostech omezených rozpočtů kosmických agentur.

 

Generální ředitel ESA, Johann-Dietrich Wörner pobýval minulý týden v Praze v rámci akce Living Planet Symposium 2016 a díky tomu jej budete moci vidět již tuto sobotu 21.5. na ČT24 ve 20:05 v Hydeparku Civilizace.

 

Zdroje informací:
http://www.esa.int/About_Us/DG_s_news_and_views/Moon_Village_humans_and_robots_together_on_the_Moon
http://futurism.com/colonize-moon-2022and-cost-less-aircraft-carrier/
http://www.esa.int/spaceinimages/Images/2013/01/D-Shape_printer

Zdroje obrázků:
http://www.esa.int/var/esa/storage/images/esa_multimedia/images/2013/01/multi-dome_base_being_constructed2/12506598-1-eng-GB/Multi-dome_base_being_constructed.jpg
http://www.esa.int/var/esa/storage/images/esa_multimedia/images/2013/01/lunar_base_made_with_3d_printing/12501019-1-eng-GB/Lunar_base_made_with_3D_printing.jpg
http://www.esa.int/var/esa/storage/images/esa_multimedia/images/2013/01/multi-dome_base_being_constructed/12502111-1-eng-GB/Multi-dome_base_being_constructed.jpg
http://www.esa.int/var/esa/storage/images/esa_multimedia/images/2013/01/d-shape_printer/12501219-1-eng-GB/D-Shape_printer.jpg
http://www.esa.int/var/esa/storage/images/esa_multimedia/images/2013/01/3d-printed_lunar_base_design/12501079-1-eng-GB/3D-printed_lunar_base_design_fullwidth.png

Psáno pro Kosmonautix a osel.cz

Datum: 19.05.2016
Tisk článku

Malý měsíc: Vyprávění ze starého wigvamu - Taufer Boris
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 149 Kč
cena: 133 Kč
Malý měsíc: Vyprávění ze starého wigvamu
Taufer Boris
Související články:

Měsíc má o jednu geologickou záhadu méně     Autor: Tomáš Kohout (24.10.2014)
Kdopak nám to chce přistát na Měsíci     Autor: Tomáš Kohout (09.01.2015)
„Když Číňané letí na Měsíc, tak my taky!“ vzkazují Japonci     Autor: Tomáš Kohout (08.05.2015)
Co NASA dělá pro osidlování cizích světů     Autor: Tomáš Kohout (17.06.2015)
Ruští kosmonauti simulovali přistání na Marsu     Autor: Daniel Heřt (10.03.2016)
Nová telekomunikační družice pro Mars     Autor: Daniel Heřt (28.04.2016)



Diskuze:

Pavol Hudák,2016-05-21 20:28:44

z clanku necitim nadsenie zodpovednych.. vyzera ze vesmirne lety dalej ako na iss uz stratili atraktivitu.

ako celoplanetarny diktator by som dal postavit zakladnu na mesiaci do max 10 rokov. do max dalsich 10 na marse.

Odpovědět

rádioteleskopy

Martin Smatana,2016-05-20 20:21:44

Ako by boli rádioteleskopy chránené pred mikrometeoritmi a pred prachom, ktorý by na ne nalepila statická elektrina?

Odpovědět


Re: rádioteleskopy

Vojtěch Kocián,2016-05-21 06:43:43

Řídící a vyhodnocovací část radioteleskopu může být zahrabána pod vrstvou regolitu. Nad povrchem musí být jen anténa a ta bude chráněna stejně jako antény vesmírných sond - nijak. Ono to není tak hrozné a pár dírek v anténě nebude mít velký vliv na funkci. Stejně je to většinou drátěná síť.
Elektrostatika může být problém. Nevím, jestli by prach nešel jednou za čas "oklepat" připojením na proměnný zdroj vysokého napětí.

Odpovědět

Blahoslavení

Zab Hazar,2016-05-20 20:07:34

"Návrat" Američanů na Měsíc halasně oznamoval již prezident Bush v roce 2004. Do roku 2008 měla být vyvinuta vhodná kosmická loď, 2014 se měl uskutečnit let s posádkou, a v 2020 už se měla budovat měsíční základna. Takové ideály však smetl Obama ze stolu.
Rusko vloni prohlásilo, že hodlá dostat kosmonauta na Měsíc do roku 2029. Ale penízky z rozpočtu na to nakonec nevyhradilo.
ESA chtěla mít svého člověka na Měsíci do 2020 a na Marsu do 2033. Letos už Worner raději trochu brzdí v rozletu: na 2030 by mohl vidět tak tu základnu na Měsíci.

Blahoslavení slibující, a blahoslavení uvěřivší.

Odpovědět

Vesmírný náklaďák

Jakub Matouš1,2016-05-20 19:46:25

Co myslíte šlo by zlevnit dopravu nákladu na měsíc, tím že by se na nízkou, oběžnou dráhu vynesl náklad s iontovým motorem, kde bude rok zrychlovat až dosáhne na měsíc. Tam odhodí náklad a vrátí se zpět k zemi kde nabere nový náklad i s palivem a cestu opakuje.

Odpovědět


Re: Vesmírný náklaďák

Pavel Brož,2016-05-20 23:28:57

Cena dopravy z nízké oběžné dráhy Země na Měsíc je zanedbatelná proti ceně vynesení nákladu na nízkou oběžnou dráhu Země. Pro srovnání, při letu na Měsíc vážila nosná raketa Saturn 5 i s palivem přes 3000 tun, z toho palivo činilo přes 2700 tun a bylo spáleno ve třech stupních za celkem 10 a půl minuty. Saturn 5 přitom byla schopna vynést na nízkou oběžnou dráhu Země maximálně 118 tun užitečného nákladu. Tzn. že hmotnost užitečného nákladu dopravitelného na nízkou oběžnou dráhu Země činila cca 4 procenta hmotnosti nosné rakety.

Oproti tomu sestava velitelského, servisního a lunárního modulu potřebná pro let z nízké oběžné dráhy Země k Měsíci (včetně přistání lunárního modulu na měsíčním povrchu) a zpět vážila cca 45 tun, z toho palivo činilo zhruba 21 tun. Jinými slovy 2700 tun paliva bylo zapotřebí, aby byla vynesena sestava velitelského, servisního a lunárního modulu na nízkou oběžnou dráhu Země, a na ten zbytek včetně přistání na povrchu Měsíce, start z jeho povrchu a návrat velitelského modulu na Zemi bylo zapotřebí už jen cca 21 tun paliva, tedy zhruba jen 8 promile z celkového množství potřebného paliva. Šetřit na těchto 21 tunách paliva jeho nahrazením iontovým motorem je přitom naprosto neefektivní, díky těm 21 tunám totiž cesta z nízké oběžné dráhy Země na Měsíc trvala pouhé tři dny.

Takže to, co má smysl, je snažit se srazit cenu právě toho vynesení nákladu na nízkou oběžnou dráhu Země, tam se totiž spálí zdaleka nejvíce peněz.

Odpovědět


Re: Re: Vesmírný náklaďák

Vojtěch Kocián,2016-05-21 06:31:55

Nerad to říkám, ale ve své úvaze máte chybu. Pokud by se šetřilo na těch 21 tunách paliva a vynesla se jen jedna tuna (pro jednoduchost budeme předpokládat, že motor bude stejně těžký), nemuselo by se na LEO vynášet 45 tun, ale jen 25 tun. K tomu už není potřeba Saturn 5 se svými 2700 tunami paliva, ale stačila by menší raketa jako Delta IV Heavy, která i s palivem váží jen 734 tun. Nosnost raket na LEO bývá oproti nosnosti na translunární dráhu zhruba trojnásobná. Záleží na velikosti rakety, malé mají problém k Měsíci vynést cokoliv, u Saturnu 5 to mohlo být i méně než trojnásobek.

Vynechávám nesporný fakt, že pro pilotovanou misi je iontový motor k ničemu kvůli malému tahu a ze stejného důvodu nejde použít pro přistání a opětovný start z Měsíce. Stejně tak nezpochybňuji Váš závěr, že nejnákladnější je dostat materiál na LEO a tam je tedy největší šance na úsporu. Iontové motory se pro úpravu dráhy družic už používají (i když jsou dost drahé) a tedy na množství paliva v ní a tedy na celkové hmotnosti evidentně záleží. Na "náklaďák" by asi nebyly dost silné, ale prostor pro další vývoj tu určitě je.

Odpovědět


Re: Re: Re: Vesmírný náklaďák

Josef Šoltes,2016-05-21 10:09:54

Další chybou v úvahách je považovat za nejdražší prvek startu rakety palivo. Nejdražší je vždy samotná raketa, palivo stojí ve srovnání s ní relativně málo. Pokud se třeba SpaceX skutečně podaří opakovaně využívat alespoň první stupně svých raket, aniž by bylo nutné celý první stupeň kompletně zrekonstruovat, cena za vynesení na oběžnou dráhu ohromujícím způsobem poklesne a nákladově bude rázem stát kg vynesené hmoty na oběžnou dráhu třeba jen 1000 dolarů, což už si může dovolit kde kdo (samozřejmě pokles na takovou cenu je z důvodu poptávky v dohledné době nepravděpodobný).

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Vesmírný náklaďák

Jakub Matouš1,2016-05-21 13:23:12

Tak si to shrneme. Krom ušetřeného paliva a možnosti použití menšího nosiče, získáme znovupoužitelný třetí stupeň. Navíc by šel využít i druhý stupeň na přistání na měsíci. Samozřejmě jediná nevýhoda je dlouhá doba potřebná pro dopravu takže by se využívala hlavně pro stavební materiál méně důležité experimenty a velmi trvanlivé potraviny. Takže zůstane potřeba i klasické rakety na dopravu lidí a důležitých věcí.
Naopak další výhodu je že prakticky beze změny lze použit i pro dopravu na Mars. Kde se i částečně stírá doba dopravy.

Odpovědět


ad p. Josef Šoltes

Pavel Brož,2016-05-21 21:37:20

Ano, vím, že cena samotného paliva není tím nejdražším na vynesení nákladu na LEO, ostatně ani např. v letecké dopravě netvoří cena paliva nadpoloviční většinu nákladů - neméně podstatné jsou mzdy, náklady na logistiku, na amortizaci, atd. atd.. Nicméně návrh pana Matouše byl motivován právě tím ušetřit palivo, protože navrhoval použít místo klasického iontový motor (ostatní prvky, jako opakovaně použitelný modul pro cestu z LEO na Měsíc a zpět na LEO už může být realizován nezávisle na pohonu). A právě na poměru paliva potřebného pro cestu ze zemského povrchu na LEO kontra paliva potřebného pro cestu z LEO na Měsíc jsem chtěl demonstrovat nesmyslnost této úspory, protože se ušetří méně než procento z celkových nákladů na palivo (plus palivo tvoří jenom zlomek z celkových nákladů).

Tím šetřením při vynášení nákladu na LEO mám na mysli především právě taková opatření, jako jsou zejména recyklovatelné první stupně. Osobně nepochybuji o tom, že do deseti let už bude většina letů na LEO realizována právě s recyklovatelnými prvními stupni. Dále ale potom doufám v to, že se podaří časem realizovat i myšlenka startů vztlakových těles, které by startovaly horizontálně jako letadla, ve stratosféře přešly na náporový pohon, a klasický raketový pohon použily až v poslední fázi letu na LEO. Samozřejmě je otázka, jestli se časem neukáže, že kolmý start s recyklovatelnými prvními stupni tu druhou variantu ekonomicky nepohřbí, to si dnes neodvážím odhadnout.

Odpovědět


Re: ad p. Josef Šoltes

Jakub Hudský,2016-05-30 10:55:56

Ono nejde ani tak o to ušetřit na těch 20t kyslíku a keresenu (či jiného paliva), jako spíš na těch 20 tunách nákladu které by mohli být využity šikovněji - na vybavení, stavební buňky, zásoby...

Odpovědět

nejen radioteleskopy

Jan Poslušný,2016-05-20 13:12:59

Osobně mi přijde, že Měsíc by byl velmi dobrým místem pro zřízení rozsáhlé astronomické observatoře, byť třeba jen automatické, bez trvalé lidské posádky. Je v zásadě bez atmosféry, takže je k dispozici celé spektrum vlnových délek, navíc, nízká gravitace by umožnila stavbu buď subtilnějších nebo větších reflektorů. A energie ze Slunce by snad bylo také dost...

Odpovědět

možná budou první soukromníci

Pavel Brož,2016-05-19 22:37:13

Vůbec bych se nedivil, kdyby už někdy ve třicátých letech tohoto století stál na Měsíci první "hotel" pro multimiliardáře, samozřejmě nejprve jen v podobě spartánského příbytku umožňujícího v podstatě jen přenocování. Časem by cena mohla jít dolů a během dalších pěti let se dostat až někam k cenovým možnostech "multisetmilionářů", a potom ještě níže.

Pro tento odhad vycházím z předpokladu, že během cca deseti let budou se solidní úrovní spolehlivosti zvládnuty soukromé lety na oběžnou dráhu Země, tzn. že vznikne jakýs takýs byznys s tímto druhem turistiky. Ten se po nějaké době trošičku omrzí (resp. přestane být něčím vyjímečným) a ty společnosti budou chtít nabídnout něco exkluzivnějšího, Měsíc je potom samozřejmě první další přirozená volba.

Samozřejmě že věda a radioteleskopy a mezinárodní spolupráce a blablaba je také důležité, nicméně je kolem nich vždycky příšerně mnoho byrokracie. Bude jenom k prospěchu věci, pokud vývoj v tomto směru popostrčí soukromníci, kteří tak časem zruší monopol státních institucí, a role vlád se přesune do oblasti regulatorní a legislativní (a časem nezbytně i represivní, protože toto je oblast, kde by se státy svého monopolu ve prospěch soukromých společností vzdávat neměly).

Samozřejmě to může dopadnout úplně jinak, mě osobně by ale více mrzelo, kdyby v roce 1939 stála na Měsíci vědecká observatoř a ani jeden soukromý objekt, než kdyby tomu bylo naopak, protože soukromá sféra umí vrátit mohutný progresivní impuls zpět té vědě, takže ta by na tom také vydělala.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni












Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace