Nové kosmické závody: Kdo jako první dostane na Zemi Svatý grál z Marsu? (2.)

Kromě amerického, evropského a ruského „státního“ programu pro získání hornin z Marsu je ve hře i soukromá společnost SpaceX. Počátkem března 2014 totiž představilo Amesovo kosmické středisko NASA studii, podle níž lze odběr vzorků marsovské horniny uskutečnit již v roce 2022. Vycházelo přitom z dřívějšího projektu automatické sondy RedDragon, která měla vzniknout úpravou lodi Dragon společnosti SpaceX, přičemž by umožnila dopravit na povrch Marsu až jednu tunu užitečného zařízení. Dřívější spolupráce Amesova střediska a SpaceX počítala se startem „Rudého draka“ v roce 2016, ústředí NASA však projekt neschválilo. 

Uspěje Rudý drak?

„Původně jsme byli skeptičtí,“ uvedl inženýr Lawrence Lemke z Amesova střediska, „historie kosmických letů je totiž plná nápadů, jak využít k průzkumu vzdálených těles loď určenou původně pro mise na oběžnou dráhu Země. Když jsme se pak ponořili do technických detailů, museli jsme to zavrhnout. Pokaždé bylo nutné provést tolik úprav, že bylo mnohem lepší začít s vývojem na zelené louce.“ 

Studie však ukázala, že Dragon s minimálními modifikacemi dokáže misi uskutečnit „bez porušení fyzikálních zákonů“ (podle Lemkeho). Amesovo středisko přitom sází na to, že NASA plánuje na rok 2020 start jednotunového robotického vozidla Curiosity II, jež by mělo na Marsu odebírat vzorky hornin – neexistují však žádné plány, jak je dopravit zpátky na Zemi. A právě RedDragon tuto možnost nabízí, stejně jako nabízí ověření přistávací technologie, kterou by bylo možné využít pro budoucí pilotované lety.

Už v úvahách o misi RedDragon v roce 2016 se počítalo s odběrem vzorů z hloubky dvou metrů, tedy z „obyvatelné zóny“ planety. Kvůli vysoké intenzitě záření, velkým teplotním výkyvům a nízkému tlaku se totiž povrch Marsu považuje za extrémně nehostinný. Již v hloubce několika decimetrů však může být všechno jinak. 

RedDragon má přistávat nikoliv na padáku, ale jen s pomocí brzdicích motorů SuperDraco. Se stejným scénářem počítá do budoucna také pilotovaná verze lodi Dragon 2, která má od roku 2017 dopravovat kosmonauty na ISS. Plavidlo každopádně umožní přistát na Marsu i s raketou, jež pošle vzorky přímo na dráhu k Zemi (= musí jim udělit rychlost 5,03 km/s). Velkou výhodou mise se tak stane absence náročného přesunu vzorků mezi sondami na orbitě rudé planety, s čímž počítá většina současných scénářů. A to samozřejmě snižuje riziko mise. Kapsle s odebraným materiálem by ovšem nepřistála na Zemi, nýbrž by skončila na vysoké oběžné dráze, kde by počkala, až pro ni přiletí další modifikovaná loď Dragon. Ta by ji umístila do speciálního, sterilního, hermeticky uzavřeného kontejneru na palubě, který by se otevřel až v bezpečných pozemních laboratořích. K vypuštění obou lodí Dragon by sloužila raketa Falcon Heavy s kapacitou přes 50 t nákladu na nízkou dráhu, jež využívá trojici spřažených stupňů již existujícího nosiče Falcon 9.

Podotýkáme jen, že představený projekt se sice odehrál na půdě NASA, ale jako soukromá iniciativa několika nadšenců – tedy bez finanční či jakékoliv jiné podpory vedení organizace nebo bez spolupráce se SpaceX.

Tajuplná čínská hra

Čínská lidová republika si do svých kosmických karet příliš nahlížet nenechá, nicméně máme k dispozici alespoň kusé střípky poskládané z vystoupení vědců a z článků publikovaných v renomovaných časopisech. Současný čínský cíl představuje průzkum Měsíce, který zajišťuje řada sond Čchang-e. „Trojka“ s mobilním robotem Jutu úspěšně přistála na našem jediném přirozeném satelitu v roce 2013. V roce 2017 odstartuje Čchang-e 5, která má v automatickém režimu odebrat vzorky měsíčních hornin a vrátit se s nimi na Zemi. Také tuto expedici hodlá Čína zopakovat, a to v roce 2019. Především však při zmíněných dvou výpravách získá neocenitelné zkušenosti s automatickým odběrem vzorků.

Na rok 2015 pak nejlidnatější země světa plánuje vyslat sondu k Venuši a o rok později k Marsu. V roce 2022 má následovat automatické přistání na rudé planetě s mobilním robotem, poté sluneční polární sonda (2023), odběr vzorků z planetky (2024) a automat určený k dlouhodobému průzkumu Jupitera (2025). Odběr vzorků z povrchu Marsu a jejich návrat na Zemi by měl přijít na řadu kolem roku 2028. Čistě z technického hlediska nemáme o jeho provedení naprosto žádné informace. Čína však obvykle postupuje v kosmonautice vpřed pomalými krůčky a oznámené termíny poměrně přesně dodržuje.

Kontejner pro pasažéry z Marsu

Ačkoliv pro misi návratu vzorků z Marsu nebyl stanoven žádný pevný termín nebo scénář realizace, prezentovala ESA na podzim 2013 kapsli, ve které by měl cenný materiál přistát na Zemi. Jedná se vlastně o kouli o průměru 23 cm a hmotnosti 5 kg, jež obsahuje jedenáct oddělených komor pro vzorky horniny – a dvanáctou pro vzorek atmosféry. 

Kapsli si mají na orbitě Marsu předat dvě sondy: jedna ji vynese z povrchu planety na dráhu a druhá ji dopraví zpět na Zemi. Kapsle bude umístěna do tepelného štítu, v němž proletí hustými vrstvami atmosféry. Na zemský povrch má ovšem dopadnout bez brzdění padáky nebo raketovými motory, takže je konstruována tak, aby snesla přetížení až 400G.

Strašák jménem kontaminace

Nejvíce diskusí na téma získání vzorků půdy z Marsu se kupodivu netočí kolem technických aspektů mise (ty dnes považujeme za víceméně zvládnuté), ale kolem rizika biologické kontaminace. Jde o to, že případná nová forma života objevená na rudé planetě a zavlečená na Zemi by pro nás mohla mít fatální následky. Dokonce vznikla organizace ICASR (International Committee Against Sample Return), která proti odběru vzorků bojuje a prosazuje jejich průzkum přímo na místě. Mnozí odborníci však podobná varování považují jen za zbytečné strašení, protože ke kontaktu obou planet dochází přirozenou cestou: Země a Mars si historicky vyměnily už miliardy kilogramů horniny (vyvržené třeba při střetech s asteroidy).

NASA dnes již každopádně ví, že pokud by se pro odběr vzorků rozhodla, musí projekt projít revizí vlivu na životní prostředí NEPA (National Environmental Policy Act). V něm se bude moct k riziku vyjádřit kdokoliv, přičemž bude nutné zpracovat i ty nejhorší představitelné scénáře.