Jak se žije na oběžné dráze

neděle 17. listopad 2013 23:59

Možná jste v dětství snili o tom, že poletíte na Měsíc, nebo se alespoň podíváte na naši modrou planetu z paluby raketoplánu. Já jsem se ráda dívala na hvězdy dřív, než jsem chodila do školy, později jsem se vzdělávala v astronomii, ale být astronautkou jsem nikdy netoužila. Potom, co jsem se dozvěděla některé podrobnosti o životě na oběžné dráze, jsem se utvrdila v tom, že to byl správný přístup.

Když jsem našla v e-mailové schránce pozvánku na přednášku o vesmírné stanici, tak jsem nejdřív ani nechtěla jít. Měla jsem dost práce, podobných přednášek jsem slyšela desítky, o astronomii a kosmonautice jsem v rámci popularizace sama psala a přednášela. Po vyslechnutí přednášky jsem však byla ráda, že jsem si ty dvě hodiny času našla.
Začátek byl trochu rozpačitý, když se přednášející, student Masarykovy univerzity a redaktor webu Astro.cz, Vít Straka stylizoval do role jakéhosi zachránce Astronautické sekce ČAS, která je přitom v České astronomické společnosti jedna z největších. V průběhu přednášky také udělal občas nějaký přešlap – třeba když řekl, že Obama je Republikán (přednáška se konala v Americkém kulturním centru). Jinak však projevil dobré znalosti ukazující na skutečného nadšence. Přestože se o obor zajímám téměř dvacet let, byly některé informace i pro mě nové, a jiné jsem si přehledně uspořádala.

Nemohu zde rozebírat podrobně všechny technické aspekty, proto alespoň stručně shrnu, jak se lidé dostali na oběžnou dráhu, přičemž mám teď na mysli nikoli několikadenní oběhy, ale dlouhodobé pobyty v řádu měsíců. První stanice určená pro dlouhodobý pobyt kosmonautů byl Saljut, který startoval v roce 1971. Saljuty pracovaly do roku 1991, bylo jich celkem sedm. Podle přednášejícího byla vesmírná stanice odpovědí Sovětského svazu na prohraný závod o Měsíc se Spojenými státy (více o prvenství na Měsíci je v knize známého novináře Karla Pacnera Tajný závod o Měsíc). První americká vesmírná stanice Skylab byla připravena už v roce 1973. Známá sovětská stanice Mir, která zanikla v roce 2001, pracovala od roku 1986. Na konci roku 1998 byl vynesen na oběžnou dráhu první modul (Zarja = Úsvit) mezinárodní vesmírné stanice ISS, která ve výšce 400 km krouží dosud, a lze ji dobře pozorovat ze Země neozbrojeným okem, buď ráno před východem nebo večer po západu Slunce.
Současná vesmírná stanice se liší od předchozích rozlohou a složitostí (na délku měří více než sto metrů), a na rozdíl od malých stanice, kde nebylo k hnutí, zde mají astronauté dostatek prostoru a na kosmické poměry dost komfortu. Možná bych se měla vyjádřit k tomu, jaký je rozdíl mezi astronauty a kosmonauty. Rozdíl je jen jazykový – kosmonauti jsou Rusové, zatímco Američané jsou astronauti. Číňané ovšem používají vlastní výraz tchajkonauti, což se používá i v oficiálních zprávách. I z toho je vidět, jak má výzkum vesmíru stále ještě národnostní charakter. Současná vesmírná stanice určená k dlouhodobému pobytu a práci na oběžné dráze ovšem tyto rozpory stírá, protože jako první je skutečně mezinárodní – na jejím provozu se podílí USA, Rusko, Japonsko, Evropa a Kanada. Čína má vlastní malou vesmírnou stanici, která však není využitá nepřetržitě – posádky k ní startují jen jednou nebo dvakrát za rok.

Problémy vesmírné stanice

Vesmírná stanice potřebuje k zajištění provozu především dopravu odborníků a zásob. Lidská posádka se obměňuje většinou jednou za půl roku, náklad, což jsou potraviny, voda, přístroje, náhradní díly a další materiál, se dopravuje pětkrát za rok. Na stanici ISS dopravovaly náklad i osoby americké raketoplány, a to až do ukončení svojí činnosti v roce 2011. Pokud by nebyly k dispozici žádné stroje pro dopravu zásob a lidí, nastaly by vážné problémy, a stanici za 200 miliard dolarů by nebylo možné využít. Nehledě k tomu, že by se celá vesmírná stanice časem zřítila do atmosféry, protože nákladní lodě provádějí kromě doplnění zásob a paliva také korekci dráhy ISS, která klesá ze své dráhy přibližně o 100 metrů za den. Uvedená situace již v minulosti nastala, když po havárii raketoplánů Challenger (1986) a Columbie (2003) byl na dva roky přerušen provoz raketoplánů. Toto období překlenuly ruské nákladní a kosmické lodě. Raketoplány byly výhodné protože mohly startovat opakovaně, (i když počty startů zdaleka nedosáhly předpokládaného čísla). V současné době létají k ISS ruské nákladní lodě Progress, evropská nákladní loď ATV4 Albert Einstein a ruská kosmická loď Sojuz, která jako jediná slouží pro dopravu posádek. Je proto otázka, co by se stalo, kdyby se opakovala situace z roku 2011, kdy loď Progress vezoucí zásobu paliva a kyslíku nedosáhla na oběžnou dráhu, a zřítila se na Zem. Zjistilo se, že za nehodou stojí technická chyba na nosné raketě Sojuz, která vynáší na oběžnou dráhu i posádku. Lety Sojuzu byly samozřejmě zastaveny do vyšetření příčiny nehody, a tím byla přerušena i doprava kosmonautů na ISS. Lety Sojuzu byly tehdy obnoveny již za dva měsíce. Je otázka, kdo by dovážel posádku na vesmírnou stanici v případě delšího výpadku Sojuzů. Toto si uvědomili i v americké kosmické agentuře a vypsali soutěž pro soukromé firmy.
Od letošního roku tak zajišťují dopravu nákladu na ISS i dvě nákladní lodě vyvinuté u soukromých společností – Dragon společnosti Space X, která používá i vlastní nosnou raketu Falcon, a Cygnus od Orbital Sciences Corporation, která je vynášena na oběžnou dráhu nosnou raketou Antares. Jedná se však zatím o bezpilotní prostředky, sloužící k dopravě zásob. V budoucnu však bude potřeba, aby soukromé firmy zajistily i stroje pro dopravu osob. V diskusi na přednášce jsem položila dotaz, jestli je to plánováno tak, že by soukromé firmy poskytly v budoucnu techniku, a NASA by zajistila výběr a výcvik personálu pro kosmickou stanici. Myslím, že byl přednášející trochu zaskočen, protože nejdřív řekl, že se to takto předpokládá, ale potom dodal, že by i soukromé firmy mohly zajišťovat výcvik osob.
Druhou otázku jsem měla k letům tzv. kosmických turistů, kteří si zaplatí výlet na oběžnou dráhu – ptala jsem se, proč byly tyto lety pozastaveny. Důvod byl nedostatek místa v kosmických lodích. Výlety do kosmu trvaly obvykle něco přes týden a za poplatek 20 miliónů dolarů je zajišťovala ruská agentura Roskosmos. Zatím letělo od roku 2001 sedm turistů, z toho jedna žena. Zajímavé je, že většinou se jednalo o významné odborníky, vědce, vynálezce a podnikatele v oblasti elektrotechniky, výpočetní techniky a astronomie, někteří prováděli na oběžné dráze vědecké experimenty, takže neletěli čistě pro zábavu. Také je zajímavé, že tyto lety umožňovali jen Rusové, Američané se jim brání, protože se jim příčí, že by lidé, kteří zaplatí vysoké částky, dostali přednost před astronauty, kteří se na let připravují dlouhé roky za peníze daňových poplatníků. Ani v Rusku však už další komerční lety nepořádají, takže se nedostalo například na zpěvačku Madonnu, která také projevila přání podívat se do vesmíru.

Jak se žije na oběžné dráze

Lidé, jejichž pracoviště je ve vesmíru, mají opravdu specifické podmínky k práci. Posádky se obměňují průběžně, jeden kosmonaut stráví na vesmírné stanici průměrně 5 měsíců. Vlastní prostor vesmírné stanice už je dnes mnohem rozlehlejší než v minulosti, kde se kosmonauté nemohli skoro otočit. Větší část přednášky o vesmírné stanici byla věnována právě práci a životu na oběžné dráze, a právě tato část přednášky byla přijata posluchači s největším nadšením. Zazněly zde i informace, které se v oficiálních prohlášeních nezveřejňují.
První problém života v kosmickém prostoru (za kosmický prostor je považována oblast od výšky 100 km nad Zemí), který napadne asi každého, je nepřítomnost gravitace. Nejde přitom jen o to, že lidé místo chůze „plavou“ prostorem, a věci, které si nepřipoutaly, musí lovit jako ryby ve vodě. Kromě osob a předmětů plavou prostorem také například kapičky vody, což způsobuje problémy nejen s příjmem tekutin (na videu byl záběr, kde se kosmonaut snažil „vypít“ vodu, která v kapkách poletovala vzduchem), mytím – na oběžné dráze zrušili sprchy kvůli drahému provozu, a astronauté se musí spokojit s otřením hadříkem napuštěným dezinfekční látkou, ale také se splašky z toalet, které jsou řešené tak, že se přisají těsně na příslušnou část těla, a odsávacím zařízením jsou odvedeny do odpadních prostor. Američanům se už podařilo recyklovat moč na pitnou vodu, kterou si slavnostně připili před kamerami. (To zrovna na záběrech na přednášce nebylo).
Beztížný stav ale nezpůsobuje jen praktické potíže, ale také vážné zdravotní problémy. Člověk při delším pobytu v beztížném stavu trpí ochabnutím svalů, řídnutím kostí, špatnou funkcí kardiovaskulárního systému (ochabuje srdeční sval, krev nemůže normálně proudit), dochází k natahování žil, a dalšími problémy. Po návratu na Zem se musí kosmonauté v podstatě znovu učit chodit, zvykat si, kde je „dole“ a „nahoře“, protože beztížný stav narušuje vestibulární aparát. Adaptace po dlouhodobém pobytu v kosmu trvá několik týdnů. Proto se v současnosti velmi dbá na fyzickou kondici – kosmonauté musí kromě pracovních úkolů každý den cvičit a posilovat. Američanka Sunita Williams uběhla na kosmické stanici maratón, přičemž byla připoutaná k běhátku.

Kromě zdravotních potíží dochází k psychickému vypětí, a přestože jsou vybráni nejodolnější jedinci, kteří dále prochází speciálním výcvikem, dostavuje se syndrom „ponorkové nemoci“, a občas dochází ke konfrontacím. Na přednášce byly ukázány fotografie usmívajících se kosmonautů,(někteří se i objímali), mezi nimiž došlo při spolupráci na oběžné dráze k závažným konfliktům. Jeden Rus a Američan se poprali tak, že utrpěli zranění. Dva ruští kosmonauté spolu po hádce nemluvili, a komunikovali jen přes řídící středisko. Speciální případ nastal, když si velitel na ruské kosmické lodi vynucoval plnění příkazů s pistolí v ruce. Při podobných příležitostech se řeší, jestli je prověřování psychologickými a dalšími testy budoucích astronautů dostatečné. Nabízí se vysvětlení, že situace na oběžné dráze je přece jen odlišná než při sebedokonalejší simulaci na Zemi. Na druhou stranu by se některé sklony asi při lepším otestování zájemců o kosmické lety daly zjistit. Vzpomněla jsem si při této příležitosti na jiný případ, k němuž došlo po návratu na Zem, a neumím si představit, jak by to dopadlo, kdyby se psychopatické jednání uvedené osoby projevilo ve vesmíru. Šlo o to, že se zkušená americká astronautka, vdaná matka od rodiny, pokusila zavraždit svoji sokyni v lásce. (Objektem zájmu byl jejich společný kolega).

I přes uvedené potíže si astronauté v současnosti pochvalují komfort na vesmírné stanici. Dřív například spali ve spacím pytli připoutaném na stěnu, zatímco dnes mají vlastní „ložnici“ s dveřmi o velikosti telefonní budky, kde mají i vlastní notebooky, a vozí si s sebou i některé předměty, na něž jsou zvyklé z domova. Jistě vám neuniklo, že Andrew Feustel, který před dvěma lety s rodinou navštívil Českou republiku, vezl na oběžnou dráhu plyšového krtka.

Kdy poletíme na Mars?

Na přednášce přišla na řadu i otázka letu na Mars. Zde by se popsané potíže projevily v mnohem větší míře, a přibylo by mnoho dalších. Na Marsu je sice gravitace (1/3 gravitace na Zemi), takže by lidé mohli chodit po jeho povrchu lépe než po Měsíci, kde je gravitace jen šestinová než na Zemi. Vlastní cesta na Mars by však trvala rok, takže astronauté, kteří by byli po dobu cesty v beztížném stavu, by přistáli už zcela vyčerpaní a neschopni nějaké činnosti. Další problém je silné kosmické záření, které by se dalo odstínit s dnešními materiály jen metr silnými ocelovými stěnami kosmické lodě. Dále je zde otázka zásob paliva, vody, potravin, kyslíku a dalšího proviantu na dobu tří let, což je předpokládaná doba mise i s cestou. Není také jasné, jak by se řešily případné poruchy, které by nešly opravit na místě. Potom je zde samozřejmě otázka soužití posádky (předpokládá se asi deset osob).
Na Zemi probíhají intenzívní výzkumy v různých směrech. V Rusku uspořádali experiment s názvem Mars 500, kdy se dobrovolníci na dobu srovnatelnou s pobytem na Marsu, nechali zavřít do simulátoru, kde měli i červený písek, a prováděli vědecké experimenty. Přitom se ukázaly problémy při spolupráci – docházelo ke konfliktům, a již uprostřed doby pobytu se skoro všichni vzájemně hádali. Další experimenty se provádějí s pěstováním rostlin a živočichů, kteří by mohli sloužit jako potrava. Zkoumalo se například, jak drůbež a ryby snáší stav beztíže.

Kdy se tedy naplní slova písně, kde se zpívá, že „raketou na Mars poletíme ty a já“? Závěr přednášky byl v tomto směru dost pesimistický. Když odhlédneme od stále většího odklonu politiků od financování kosmického programu, tak je zde především otázka nedokonalých pozemských technologií a materiálů, které nám neumožní cestovat na Mars ještě hodně dlouho.

Mezinárodní vesmírná stanice ISS, zdroj: Wikipedie


Eliška Anna Kubičková

Eliška A. KubičkováNaďo, děkuji,21:0518.11.2013 21:05:39
Naďa DéCesty na09:4018.11.2013 9:40:34
kloboukJsem vzdy zvedavy, co pisete08:4818.11.2013 8:48:40

Počet příspěvků: 3, poslední 18.11.2013 21:05:39 Zobrazuji posledních 3 příspěvků.

Eliška Anna Kubičková

Eliška Anna Kubičková

Původní záměr byl fotoblog, ale občas sem napíšu i nějakou úvahu, recenzi či reportáž ze zajímavé akce.

Vystudovala jsem strojní inženýrství, aplikovanou elektrotechniku, základy průmyslového designu a základy tvůrčího psaní. Mám praxi v průmyslu, vzdělávání a výzkumu, od r. 2013 pracuji jako OSVČ. Věnuji se zpracování digitalizovaného obrazu, marketingovým výzkumům a umělecké tvorbě.

REPUTACE AUTORA:
7,55

Tipy autora

tento blog
všechny blogy