Proč vyslat člověka na blízkozemní asteroid?

Představte si, že oko člověka poprvé spatří Zemi jako nebeské těleso, vzdálený, možná namodralý, svítící bod na obloze. Lidstvo o něčem takovém snilo po staletí a v době sond Apollo se to zdálo být na dosah ruky. Tradiční představa říká, že poté, co člověk navštívil Měsíc a kosmické sondy začaly létat k planetám, budou následovat pilotované lety k planetám. A protože na Venuši je příliš horko, navíc povrchový tlak 90 atmosfér je vražedný, bude po Měsíci druhým tělesem, které navštíví člověk, planeta Mars. Snad proto jsme tak lační po vodě na Marsu – pokud možno v kapalném skupenství. Největší problém je však něco jiného.

Největším problémem bude vzdálenost, resp. na vzdálenost navázaná veličina – doba letu. Na Mars lze teoreticky letět kdykoli, ale jde o velmi nákladný let. Náklady lze podstatně snížit, uskuteční-li se let v takzvaných startovacích oknech, tzn. časových obdobích, ve kterých lze využít příznivé vzájemné polohy Země a Marsu, eventuálně gravitace některého kosmického tělesa – Měsíce nebo Země samotné. Protože Mars oběhne kolem Slunce jednou za 1,88 roku, nastávají opozice Marsu se Sluncem (při kterých je Mars na obloze na opačné straně než Slunce a zároveň je také k Zemi nejblíže) jednou za přibližně dva a půl roku. Není to vždy stejný časový úsek, protože Mars obíhá kolem Slunce po značně výstředné dráze. Po příletu k Marsu bude muset posádka nějakou dobu na Marsu zůstat, než bude moci letět zpátky. Po tuto dobu nebude na Marsu problémem voda, té je na Marsu dostatek a led se dá rozehřát, navíc posádka si stejně bude muset vézt vodu přinejmenším na dobu letu. Mnohem větším problémem bude jídlo. Nezanedbatelné bude i škodlivé záření ze Slunce, před kterým na Marsu nebude kosmonauty nic chránit; Mars nemá téměř žádné magnetické pole. Přítomnost atmosféry o tlaku sotva 1 kPa (100× méně než na Zemi) nebude kosmonautům mnoho platná, bez skafandrů nebo hermeticky uzavřených vozidel se nebudou moci po povrchu pohybovat. Prostředí na Marsu tak bude přes určitou podobnost s pozemským prostředím, ve skutečnosti velmi nehostinné.

Náročnost na palivo a čas letu nejsou jen důsledkem geometrické vzdálenosti Marsu od Země, ale také skutečnosti, že Mars je dál od Slunce, a k letu na Mars je potřeba překonat sluneční gravitaci. K Marsu i k jiným vzdálenějším planetám sice vysíláme už dnes sondy, ale to jsou sondy bez lidské posádky a nutného vybavení pro její přežití a plnění úkolů. Navíc při letech těchto sond se až na výjimky nepočítá s jejich návratem. Data, která sonda získá, se považují za natolik hodnotná v poměru k ceně sondy, že se sonda jednoduše na cílové planetě ponechá svému osudu (kromě jiného se většinou po nějaké době stejně opotřebuje a porouchá).

Kromě Měsíce a Marsu však zde jsou ještě další kosmické objekty: blízkozemní asteroidy. Tělesa sice malá, ale přibližující se k Zemi na mnohem menší vzdálenost, než Mars. Zkrácení buď doby letu k asteroidu nebo doby letu z asteroidu zpět využitím skutečnosti, že se silně přibližuje k Zemi, představuje sice dílčí, ale přece jen významné zkrácení celkové doby letu oproti letu k Marsu. Zatímco let k Marsu i s návratem by musel trvat nejméně 2 roky, let k blízkozemnímu asteroidu by se dal uskutečnit v ideálním případě i za 6 měsíců.

Zastánci pilotovaného letu k blízkozemním asteroidům přesvědčili dokonce amerického presidenta Baracka Obamu k vydání směrnice, že pilotovaný let k blízkozemnímu asteroidu se má uskutečnit do roku 2025.

Tato směrnice, ačkoli může vypadat jako svévolná, není neopodstatněná. Tak jako pilotované lety k Měsíci, i pilotované lety k blízkozemnímu asteroidu budou stimulovat technologický rozvoj, přinesou jako vedlejší produkty nové vynálezy a technologie, které posléze najdou svoje uplatnění i v běžné praxi. USA tak mohou získat technologický náskok před ostatními státy, což by mělo pozitivní vliv i na ekonomiku USA.

Plán má i svoje oponenty, kteří argumentují například tím, že když máme problém s běžnými lety k ISS, prakticky jsme odepsali raketoplány, problémy se vyskytly i s raketami Sojuz, a přestali jsme podnikat pilotované lety na Měsíc, jak chceme letět k mnohem vzdálenějšímu blízkozemnímu asteroidu? Mezi oponenty patří i bývalý kosmonaut Eugene Cernan.

 

Dokáže NASA opravdu podniknout pilotovaný let k asteroidu?

Ředitel NASA Charlie Bolden prohlásil pilotovaný let k asteroidu za nejobtížnější věc, kterou je NASA ještě schopna zvládnout. V souvislosti s blízkozemním asteroidem se objevuje ještě jedna otázka: blízkozemní asteroidy jsou tělesa velmi malá. Některá z nich mají rozměry jen stovky metrů. Jaké vybrat? Před tím, než byla vyslána první sonda na povrch Měsíce, domnívali se někteří vědci, že sonda se možná zaboří do povrchu, tvořeného regolitem – víceméně sypkým materiálem tvořeným úlomky hornin vzniklých při impaktech v období velkého bombardování. To u blízkozemního asteroidu hrozí méně, protože jeho gravitace je velmi slabá. Ne všechny asteroidy jsou však skutečně pevná tělesa. Některé jsou tvořeny změtí vodního ledu, kamení, prachu a dalších těkavých látek, držících pohromadě částečně slabou gravitací, částečně vzájemnou přilnavostí, ale také slabou – takový materiál nese anglické označení „rubble pile“ (hromada suti). Skutečnost, že mnohé planetky vlastně nedrží příliš pohromadě, je také důvodem, proč máme ve sluneční soustavě tolik dvojitých planetek. Odhaduje se, že 15% planetek je dvojitých.

Jak vlastně na asteroidu přistaneme? Slabá gravitace neumožní udělat do stejně jako na Měsíci nebo jiném „velkém“ kosmickém tělese. Proto se uvažuje o postupu podobném harpunování a následném přitažení se k asteroidu. Kritici namítají, že přistání na asteroidu ovlivní díky malé hmotnosti asteroidu určitým způsobem jeho dráhu. Sice málo, ale dost na to, aby asteroid se mohl po nějaké delší době stát nebezpečným pro Zemi.

Ačkoli se nejasnosti kolem struktury a konzistence povrchu asteroidů mohou zdát podružné, jsou ve skutečnosti důležité. V podmínkách nepatrné gravitace bude práce s nástroji vypadat jinak než na Zemi nebo na Měsíci, nebo na Marsu. Co když se kleště, lopatky nebo jiné sběrné nástroje, se kterými přiletíme, ukážou zcela nevhodnými k manipulaci s tím, co na asteroidu najdeme? Dosud není vyjasněna ani odpověď na otázku, proč vlastně k asteroidům máme letět, jaký další význam kromě toho, že to zkrátka technicky dokážeme, má mise mít? Josh Hopkins z firmy Lockheed Martin, která se na přípravě projektu podílí, navrhuje takzvanou misi „Plymouth Rock“.

Pozitivní je, že technologie, které by se použily při pilotovaném letu, už vlastně jsou vyvinuty a budou odzkoušeny sondou OSIRIS-REx, která odstrartuje v roce 2016.

 

Přínos pilotovaného letu

Jedním z nich je určitě zpřesnění znalosti dráhy alespoň některých blízkozemních asteroidů a zpřesnění znalosti jejich chemického složení a mechanických vlastností. Navíc, i když návštěvou ovlivníme dráhu blízkozemního asteroidu, budeme ji i potom přesně znát, případně můžeme způsobem přistání volit způsob ovlivnění dráhy asteroidu tak, aby riziko ohrožení Země kleslo.

Let k asteroidu bude patrně nejdelší let člověka do vesmíru, který se dosud uskutečnil. Budeme mít příležitost lépe poznat, jak takový let působí na člověka. I když řadu věcí už víme, takový let pomůže odhalit možné chyby v našich znalostech.

Let k blízkozemnímu asteroidu bude levnější v důsledku toho, že nebudeme potřebovat nákladný přistávací modul, jako v případě Měsíce nebo Marsu. Úspora bude tak velká, že let bude cenově srovnatelný s letem na Měsíc.

 

Současné problémy USA, zejména ekonomické, však dávají tušit, že jak obnovení pilotovaných letů na Měsíc, tak pilotovaný let k blízkozemnímu asteroidu budou patrně odloženy a do roku 2025 se neuskuteční. Tento skeptický názor zastávají zejména odborníci.