Klávesové zkratky na tomto webu - základní­
Přeskočit hlavičku portálu

Na Měsíci i na Marsu. Budoucnost lidí ve vesmíru je nafukovací

aktualizováno 
Jsou lehké a skladné. Nafukovací moduly míří do vesmíru. Sověti použili nafukovací prostředek v kosmu už v roce 1966. Speciální airbag tehdy chránil sondu Luna 9 při přistání na Měsíci. NASA svůj vývoj „nafukovací program“ ukončila v roce 2000. Společnost Bigelow chce nyní na výzkumy navázat a zahájit další revoluci.

Nákladní loď Dragon dopravila začátkem dubna na Mezinárodní kosmickou stanici rozmanitý náklad, ale tentokrát nejvíc pozornost přitahoval rozkládací a nafukovací modul BEAM. Připravila ho firma Bigelow Aerospace Inc. a na oběžnou dráhu byl dopraven ve složeném stavu v „trunku“, v nehermetizované nákladní sekci Dragonu. Vyložení tohoto pozoruhodného nákladu se uskutečnilo v sobotu 16. dubna 2016 - (viz boxík Beam zakotvil). Robotickým ramenem byl vytažen z nákladního prostoru a přenesen na určený spojovací uzel na modulu Node 3 Tranquility. S jeho rozložením a nafouknutím se počítá v druhé polovině května.

ISS je jen začátek

BEAM ZAKOTVIL U ISS

V sobotu 16. dubna dopoledne našeho času byl modul BEAM ve složeném stavu úspěšně připojen ke stanici ISS. Zajistil to Jeffrey Williams, který naprosto přesně obsluhoval kanadské manipulační rameno Canadarm2. Nejprve vytáhl modul z nákladního prostoru v lodi Dragon a pak jej opatrně přemístil na určené místo na modulu Node-3 Tranquility na stanici ISS. Průběh operace zaznamenal fotoaparátem další člen posádky Tim Kopra a televizní kamery NASA umístěné na ISS. Jednotlivé kroky představuje postupně pět fotografií NASA.

Nafukovací modul Beam, který je na ilustraci NASA připojen k ISS.

Nafukovací modul Beam, který je na ilustraci NASA připojen k ISS.

Není to poprvé, kdy firma, do níž její majitel Robert Bigelow v roce 1998 investoval nemalé finanční prostředky získané z hotelového řetězce a realitního podnikání, představuje svou vizi jedné z možných cest vývoje kosmické techniky. Ale poprvé se takový modul připojil ke stanici ISS, na níž pracuje stálá posádka a která je velkým vědeckým a technickým výzkumným pracovištěm na oběžné dráze kolem Země.

Je nutno si uvědomit, že firma musela splnit velmi přísné technické podmínky, vyžadované přítomností posádky. A to, že se jí takový krok podařil, svědčí nejen o vysoké kvalitě, ale především o vážnosti, s níž Aerospace Bigelow nadále přistupuje ke své vizi konstrukce mnoha budoucích kosmických prostředků pro pilotovanou kosmonautiku (více zde). Robert Bigelow hovoří o „rozbalitelné konstrukci“, protože označení „nafukovací“ považuje za příliš svazující a nevystihující technickou podstatu jeho modulů. Označení modulu BEAM je zkratkou z anglického „Bigelow Expandable Activity Module“, což charakterizuje poslání zamýšlených rozměrnějších následovníků, o jejichž realizaci je Robert Bigelow naprosto přesvědčený. Ty umožní rozšířit prostor Mezinárodní kosmické stanice ISS pro další aktivity posádky.

Nafukovací orbitální stanice a hotel

Nutno však upozornit, že zkoušky s ISS nejsou pro Bigelowa hlavním cílem jeho snažení, třebaže přímá účast na významném kosmickém mezinárodním projektu je v očích odborné i laické světové veřejnosti jasným hodnocením nejvyšší kvality. Bigelow totiž sní o tom, že se mu z rozkládacích a nafukovacích modulů a dalších konstrukcí podaří vybudovat zpočátku menší orbitální stanici a posléze i velký kosmický hotel na oběžné dráze kolem Země. A nijak neskrývá, že mu jde o komerční využití, protože do rozjezdu a činnosti své firmy investoval značné prostředky. Do roku 2006 to bylo 75 milionů amerických dolarů a Bigelow už tehdy počítal s tím, že do roku 2015 až 2016 by to mohlo být celkem víc než 500 milionů.

Novináři spekulují, že jedna noc v kosmickém hotelu firmy Bigelow Aerospace by mohla přijít v průměru na milion dolarů, ale jde skutečně o pouhé spekulace. Přestože je totiž Bigelow s konstrukcí nafukovacích modulů nejdál, k hotelu na oběžné dráze kolem Země vede přece jen ještě poměrně dlouhá a hlavně obtížná cesta. A přestože jde přirozeně o byznys, Bigelow také stále uvádí, že jeho firma je připravená podílet se i na ryze vědeckém a technickém výzkumu při budování základny na Měsíci a dokonce také při stavbě velké meziplanetární lodi pro cestu k Marsu nebo do jiných míst planetární soustavy.

Porovnání velikosti nafouknutého modulu a člověka o velikosti zhruba 177 centimetrů.

Porovnání velikosti nafouknutého modulu a člověka o velikosti zhruba 177 centimetrů.

Navázal tam, kde NASA skončila

Robert Bigelow se upnul k vesmíru veškerou svou činností. Například na konstrukci stavebnicové obytné základny pro jiná nebeská tělesa získal v prosinci 2008 americký patent US7469864 B2. A takových kosmických patentů na různá kosmická zařízení má hned několik. Nikdy přitom neskrýval, že vlastně navázal na plány NASA, která v 90. letech zamýšlela postavit nafukovací a rozkládací modul TransHab, určený především pro využití při letu člověka na Mars, ale brzy diskutovaný rovněž pro možné rozšíření obytných a pracovních prostor v americké části stanice ISS.

Fotogalerie

Na začátku svých kosmických aktivit udělal Bigelow odvážný krok. Investoval do zakoupení autorských práv a patentů k projektu TransHab poté, kdy v NASA došli k závěru, že další potřebné finanční prostředky raději vloží do jiných projektů, na které by jinak nebyly peníze, a výzkum nafukovacích a rozložitelných modulů v roce 2000 ukončili. Robert Bigelow tak získal nejen práva a patenty, ale nabídl rovněž práci odborníkům, kteří by s ukončením projektu v NASA nejspíš přišli o svá místa.

Ještě zdaleka nebylo jasné, zda se taková investice vyplatí, protože další vývoj samozřejmě stál další nemalé prostředky, stejně jako stavba prvního zkušebního modelu, který vzlétl pomocí ukrajinsko-ruské rakety Dněpr 12. července 2006. Obdržel označení 2006-29A a pojmenování Genesis 1. Experiment byl úspěšný a modul stále létá po geocentrické dráze kolem Země ve výšce kolem 500 kilometrů.

GENESIS 1

Modul poškodila bouře

Zjednodušenou technologickou maketu zamýšleného rozkládacího obytného a nafukovacího modulu B330 tvořila tuhá vnitřní kostra s pevnými dny polosférického tvaru a nafukovací plášť z kavlarové a vectranové folie mnohavrstvové plastové konstrukce.

Rozměry byly v poměru k zamýšlenému velkému modulu třetinové. Celková délka 4,6 m a průměr ve složeném stavu při vzletu 1,2 m, který se po rozložení a nafouknutí zvětšil na 1,9 m. K nafouknutí konstrukce byl použit stlačený plynný dusík, přičemž nafouknutí trvalo zhruba 10 minut. Uvnitř modulu se udržoval tlak kolem 50 kPa, tedy přibližně poloviční jako u zemského povrchu.

Součástí konstrukce byly čtyři výklopné panely fotovoltaických baterií, rozložených do formace kříže, umožňující zásobování palubních systémů a přístrojů stejnosměrným napětím 26 V. Celková hmotnost modulu byla 1360 kg.

Protože šlo o testovací let, bylo uvnitř i vně modulu instalováno 13 televizních kamer pro zaznamenání chování konstrukce v kosmickém vakuu a mikrogravitaci. V modulu byly také kazety s některými nižšími živočichy, jako např. madagaskarskými šváby nebo larvami mexického motýlka. Palubní telemetrie umožnila předávání údajů především o tlaku a teplotě uvnitř modulu do firemního řídícího a sledovacího střediska v areálu Bigelow Aerospace na W. Brooks Ave v North Las Vegas.

V prosinci 2006 zasáhla naši planetu geomagnetická bouře, která vyřadila systémy modulu z činnosti, ale podařilo se je restartovat. Původně se počítalo, že testovací práce a tedy aktivní činnost přístrojů bude kolem 6 měsíců, nakonec telemetrii přijímalo sledovací středisko déle než dva a půl roku a po celou tu dobu se v něm udržoval odpovídající tlak i teplota.

Druhý testovací technologický modul Genesis 2 byl vypuštěn 28. června 2007 opět raketou Dněpr z raketového polygonu Jasnyj v Orenburské oblasti. Oba starty komerčně zajistila firma Kosmotras .

Bigelow byl z výsledku obou letů nadšený, protože neskrýval, že především před startem Genesis 1 byl připravený spíše na neúspěch. Když výtečně dopadl rovněž druhý test s modulem Genesis 2, nepodlehl však Bigelow marnivému opojení z dalšího úspěchu, třebaže modul opět překonal původně plánovanou šestiměsíční životnost přístrojového vybavení a vysílání telemetrie.

Lehké a nenáročné na prostor

Robert Bigelow si uvědomuje, že se vydal správnou cestou a míří k jasnému cíli - složený modul se na oběžné dráze nafoukne a rozloží do přibližně třikrát větší velikosti a do takové podoby, jakou bude požadovat zákazník. Může to být ve vědeckou laboratoř, výrobní zařízení průmyslového charakteru nebo třeba na hotel.

Stále je však teprve na začátku. Hlavním cílem veškeré práce je rozměrný modul B330 o hmotnosti kolem 20 tun. Měl by se stát základním stavebním blokem větší orbitální stanice nebo zamýšleného kosmického hotelu, ale mohl by také být součástí lunární základny či velké kosmické lodi pro lety do meziplanetárního prostoru. V základní verzi by tento modul měl mít objem až 330 m3. To je zajímavý údaj. Když ho totiž porovnáme se stanicí ISS, jejíž hermetizované části mají objem kolem 916 m3, tak s nepochybným údivem zjistíme, že stejný objem jako ISS by měly mít pouhé tři moduly BA330, které na oběžnou dráhu dokážou teoreticky dopravit již dnešní komerční rakety, jakými jsou západoevropská Ariane nebo ruský Proton-M. Stavba takové stanice by tedy vyšla nesrovnatelně levněji, než na kolik vyšla dosavadní výstavba ISS. Zatím je to však opravdu jen teorie, protože Ariane 5 nemá rozměry odpovídající nákladový prostor, velký aerodynamický kryt nemá ani ruský Proton-M, u kterého je navíc aktuální problém hospodářského embarga, takže nakonec jak je popsáno dále, padla volba na prodlouženou variantu americké rakety Atlas V v konfiguraci 552

Svrchní část obalu technologických zkušebních modulů tvoří ochranný plášť proti střetům s mikrometeority a mikročásticemi kosmického smetí. Jeho odolnost je pochopitelně ostře sledována, protože na ní záleží další osud nafukovacích konstrukcí. Specialisté z Bigelow Aerospace však uvádějí, že právě několik vrstev různých materiálů je a bude zárukou, že stěny modulů budou odolnější proti radiaci i střetu s kosmickým smetím, než je tomu u současné stanice ISS.

GENESIS 2

Madagaskarští švábi na palubě

Zkušební technologická maketa je stejné konstrukce jako Genesis I, avšak s větším průměrem 2,54 metrů po rozložení a nafouknutí. Firma využila zkušenosti z prvního testu. Vnitřní systémy byly vylepšeny, do pláště byly přidány další vrstvy zlepšující tepelnou ochranu a distribuci tepla. Modul nesl celkem 22 televizních kamer, nová byla i aparatura měřící úroveň radiace uvnitř modulu a orientační a navigační systém vybavený čidly slunečních senzorů. Součástí orientačního a stabilizačního systému byly silové setrvačníky. K tlumení oscilací sloužily magnetické tyče.

Ve vybavení byl také GPS přijímač a magnetometr. Pro nafouknutí konstrukce byly na palubě nikoli jedna nádrž, ale hned několik tlakových lahví se stlačeným dusíkem, aby nafukování probíhalo pomaleji s větší kontrolou. Vnitřní tlak byl zvýšen na 75 kPa. Na palubě modulu byly opět exempláře nižších živočichů – madagaskarští švábi, kalifornští mravenci a jihoafričtí štíři. Uchováni byli ve speciální schránce Biobox s autonomním systémem zajištění životních podmínek. Nechyběl ani komerční podíl, zvyšující zájem veřejnosti. Proto byla v modulu také dálkově ovládaná hra Space Bingo, využívající pro míchání očíslovaných míčků proud vzduchu a podmínky mikrogravitace pro jejich náhodný výběr mechanickým zařízením.

Jinou komerční záležitostí byla projekce obrázků od platících zákazníků pomoci diaprojektoru na povrch modulu, kde byly snímány televizními kamerami. Nechyběly ani drobné upomínkové předměty, které připravili zaměstnanci firmy Bigelow Aerospace, ale tentokrát i přijaté od zákazníků z řad veřejnosti v programu „Fly Your Stuff“, kteří uhradili poplatek ve výši 295 amerických dolarů (asi sedm tisíc Kč) za jeden předmět, omezený hmotností i rozměry. Většinou šlo o osobní fotografie a podobné miniaturní předměty.

Co je však nejpodstatnější, i při dlouhodobém letu technologického modulu po oběžné dráze ve výšce kolem 500 km došli specialisté z Bigelow Aerospace k nadmíru příznivému zjištění – modul dokázal udržet svou celistvost a vnitřní prostředí nezasáhla radiace.

Při letu modulu Genesis 2 byly v kabině nejrůznější soukromé vzkazy, dárky a propagační předměty.

Při letu modulu Genesis 2 byly v kabině nejrůznější soukromé vzkazy, dárky a propagační předměty.

Modul Genesis 2 na oběžné dráze.

Modul Genesis 2 na oběžné dráze.

Od roku 2010 sledovala NASA velmi pozorně aktivity firmy Bigelow Aerospace. A v prosinci 2012 byl podepsán kontrakt za 17,8 milionu dolarů na společné zkoušky nového technologického modulu BEAM na americké části Mezinárodní kosmické stanice ISS v roce 2015. Pouze kvůli havárii rakety Falcon 9 s nákladní lodí Dragon byl start přeložen na letošek. Jinak se na programu společné zkoušky nic nezměnilo – po příletu Dragonu a po jeho zakotvení 10. dubna na stanici ISS vyložila 16. dubna robotická paže Canadarm2 složený modul BEAM z nákladního prostoru lodi Dragon a připojila ho k uzlu na modulu Tranquility neboli Node 3, který dodala evropská agentura ESA. Od té chvíle čekají modul BEAM dva roky zkoušek, při nichž posádka stanice přibližně čtyřikrát za rok otevře jinak stále uzavřený vstup a zkontroluje situaci uvnitř modulu.

Už dnes firma Bigelow Aerospace uvádí, že chystá i druhý exemplář modulu BEAM, ale nepočítá s tím, že by opět letěl na ISS, protože tentokrát by už měl posloužit jako přechodová komora pro vlastní orbitální stanici, kterou firma s plnou vážností hodlá vybudovat po roce 2020.

Robertu Bigelowovi nelze upřít podnikatelskou odvahu, protože 13. dubna bylo zveřejněno, že se jeho firma dohodla s United Launch Alliance na vypuštění prvního ze dvou rozměrných nafukovacích modulů BA330. Pokud se Bigelow nedohodne, že tento modul bude připojen k ISS a rozšíří pracovní a obytné prostory americké části stanice, stane se základním dílem samostatné komerční stanice. Pro tento záměr musí ale Bigelow sehnat sponzory. Další variantou je kosmický hotel, který by obsluhovaly chystané kosmické lodě Boeing CST-100 Starliner. Příležitost by mohl dostat také miniraketoplán Dream Chaser společnosti Sierra Nevada. Záleží to na zájmu klientů, zda se najde dostatečný počet zájemců zaplatit nijak levnou letenku a pobyt na oběžné dráze. Moduly BA 330 by v roce 2020 měla vynést na oběžnou dráhu osvědčená raketa Atlas V v konfiguraci 552 (viz boxík Atlas V 552).

Kosmické nafukovačky a rozkládačky

V únoru 1961 vynesla raketa Scout americkou družici Explorer 9, které se přezdívalo Baby Echo podle o rok dříve vypuštěné, mnohonásobně rozměrnější balonové družice Echo 1. Pozorování dráhy Exploreru 9 mělo přinést nové poznatky o hustotě atmosféry v závislosti na sluneční aktivitě a roční době. Družice měla tvar koule o průměru 3,66 m a byla zhotovena z vrstev mylaru a hliníku, takže ji pro umístění na nosnou raketu a pro start bylo možné složit do schránky o průměru 22 cm a délce 48 cm. Teprve po odpojení posledního stupně nosné rakety měla být složená družice vytlačena pružinovým mechanismem z transportní schránky a naplněna plynným dusíkem z tlakové lahve.

Raketa pro rok 2020 - ATLAS V 552

Pro vynesení modulu BA330 v roce 2020 na oběžnou dráhu kolem Země bude použita raketa Atlas V v konfiguraci 552 s výrazně prodlouženým aerodynamickým krytem o délce přes pět metrů.

Podle popisu ze serveru spaceflight.com bude mít raketa v prvním stupni opět osvědčené ruské motory RD-180. Kolem 1. stupně bude instalováno 5 urychlovacích stupňů na tuhé pohonné hmoty SRB (Solid Rocket Booster).

Raketa Atlas V 552

Raketa Atlas V 552

Druhý stupeň Centaur ponese dva raketové motory RL-10 na kapalný vodík a kapalný kyslík. Tento nový stupeň by měl být uveden do provozu již příští rok. Celková výška rakety bude 65,8 m, což je přibližně o tři metry více, než měla kterákoli z dosavadních raket Atlas V s nákladem.

Americké družice Echo 1 a Echo 2, které měly sloužit pro odraz rádiového vysílání a zprostředkování jeho přenosu napříč kontinenty, vypadaly jako obří balony. První z nich se dostala na oběžnou dráhu 12.8.1960. Příhradová konstrukce kosmického obra o průměru 30,48 m byla potažena 82 segmenty mylarové fólie o tloušťce 0,0127 mm, přičemž vnější povrch byl opatřen vakuově nanesenou tenkou vrstvou hliníku, aby získal potřebnou odrazivost rádiových vln.

Na nosné raketě Delta byla družice uložena ve složeném stavu v kulovém pouzdru o průměru pouhých 67 cm. Po navedení na oběžnou dráhu rozdělila pyrotechnika pouzdro na poloviny a balónová družice byla nafouknuta působením zbytkového vzduchu a odpařením 15 kg sublimačního prášku tvořeného směsí kyseliny benzoové a antrachinonu. Předpokládaná aktivní životnost byla kolem dvou týdnů a schopnost odrážet rádiové vlny se odhadovala na nejvýše 10 dnů. Družice nakonec zanikla až v květnu 1968 a mnohonásobně překročila svou aktivní životnost. V lednu 1964 byla vypuštěna družice Echo 2, která zanikla až v roce 1969.

První složitější rozkládací a nafukovací konstrukcí použitou v kosmonautice byla výstupová přechodová komora Volga kosmické lodi Voschod 2, kterou v roce 1965 použil Alexej Leonov při svém historicky prvním výstupu do volného kosmu mimo ochranné stěny kosmické lodi. Poměrně dlouho se však o konstrukci této komory, či spíše vzhledem k jejím rozměrům bez jakéhokoli náznaku ironie komůrky, nic nevědělo. Detaily ze sovětské kosmické techniky, byť sebevíc zajímavé, byly totiž po celá desetiletí na příkaz Kremlu chorobně utajovány – a dodejme, že zcela zbytečně a ke škodě věci. Bližší podrobnosti konstrukce se objevily až v roce 1980 v knize Tvorčeskoje nasledije akademika Sergeje Pavloviča Koroljova (Nauka, 1980), v níž byly publikovány některé Koroljovovy práce a dokumenty.

Nafukovací přechodová komora Volga na lodi Voschod 2

Skládala se ze střední nafukovací části tvořené dvěma hermetickými obaly z pogumované tkaniny, rozdělenými na 40 válcovitých dílů, a z pevné spodní a horní části.

Nafukovací oddíly byly rozděleny do tří nezávislých sekcí. Pro funkčnost komory stačilo nafouknutí dvou těchto sekcí. Válce fungovaly v podstatě jako nafukovací matrace, takže vytvářely kostru komory. Při startu byla komora přidržována ve složeném stavu pyrotechnickými zámky. Měla hmotnost 250 kg. Ve složeném stavu měla průměr 70 cm a výšku 77 cm. Po rozložení a nafouknutí byl její vnitřní průměr 1 m, vnější průměr 1,2 m a délka 2,5 m.

Pro pohodlnější návrat kosmonauta byla horní část uzavřena trychtýřovitým prstencem. Průměr průlezů v horní i dolní části byl 65 - 70 cm. V horní části byl hermetický poklop. Komora byla upevněna na technologický otvor kabiny, opatřený průzorem s optickým orientátorem VZOR, po dobu používání komory zakrytým.

Před zahájením přistávacího manévru proto posádka komoru odhodila, aby se uvolnil průzor s optickým orientátorem. Konstrukce komory byla vyzkoušena v krátkodobé beztíži na palubě létající laboratoře LL Tu-104, v podmínkách uměle navozeného vakua ve zkušební komoře a nakonec i při zkušebním kosmickém letu s lodí bez posádky. Práci s přechodovou komorou nacvičovala hlavní a záložní posádka rovněž v letounu LL Tu-104.

Kabina lodi Voschod 2 s nafukovací výstupní komorou Volha. Vpředu v boku kabiny je schránka pro padáky.
Nafukovací komoru kabiny Voschodu 2 zpevňoval ve spodní a horní části pevný kovový prstenec, v místě připevnění k průlezu z kabiny pyrotechnickými zámky byla konstrukce s elektrorozvody a se zásobníky kyslíku a plynu pro nafukování měkkých částí komory.

Nafukovací komoru kabiny Voschodu 2 zpevňoval ve spodní a horní části pevný kovový prstenec, v místě připevnění k průlezu z kabiny pyrotechnickými zámky byla konstrukce s elektrorozvody a se zásobníky kyslíku a plynu pro nafukování měkkých částí komory.

Speciální přechodová komora měla umožnit výstup kosmonauta, aniž by bylo nutné rozhermetizovat celou kabinu posádky. Vyvinuta a vyrobena byla v továrně č. 918 (dnes Zvězda) u Moskvy, v níž se šily také všechny sovětské a nyní ruské kosmické skafandry. Byla dílem týmu Gaje Severina, který spolupracoval s Pavlem Cybinem z OKB-1, jedním z vedoucích konstruktérů lodi Voschod. Komoru tvořily dvě pevné kruhové základny s průlezy a válcovitá část sestavená z nafukovacích segmentů z pogumované tkaniny. Mnohaleté utajování její konstrukce přineslo neblahé ovoce. Když totiž v roce 2011 začali v raketové korporaci Energija kreslit varianty možných nafukovacích modulů pro ruský segment stanice ISS, nikdo je v podstatě nevzal vážně. Energija vývoj financovala z vlastních zdrojů a práce dodnes příliš nepokročily.

Co všechno se dá nafouknout?

Mezi nafukovací kosmické prostředky můžeme počítat také airbag, který v roce 1966 umožnil přistání Luny 9 na Měsíci, ale v důsledku již zmíněného nesmyslného utajování v tehdejším SSSR vešla tato tehdy unikátní novinka ve známost až mnohem později. Airbagy využili také Američané pro bezpečné dosednutí svých sond Mars-Pathfinder a Mars Exploration Rover Spirit a Opportunity na Marsu. Na Venuši byly pro průzkum atmosféry v roce 1964 využity balóny vypuštěné z výsadkových modulů sond Vega.

Dalším pozoruhodným návrhem byl nafukovací a rozkládací tepelný štít. Jeden z návrhů počítal s využitím třívrstvého potahu z keramické tkaniny Nextel a se silikonovou tkaninou vyztuženou kevlarovými vlákny a potaženou Kaptonem. Pevnost takovému tepelnému štítu měly zajistit nafukovací prstencové komory naplněné stlačeným dusíkem.

Nafukovací brzdící štít by mohl najít uplatnění především při individuální záchraně kosmonautů z oběžné dráhy. Mohl by se totiž stát součástí speciálního raketového záchranného křesla, do nějž ho bylo možné složit bez svízelí i do poměrně malého prostoru, takže křeslo by nezabíralo příliš mnoho místa.

Obytný modul B330

Obytný a laboratorní modul je hlavním cílem firmy Bigelow Aerospace. Hmotnost kolem 20 tun, objem až 330 m3.

Dodávku elektrické energie zajišťují panely s články slunečních baterií. K termoregulaci slouží radiátory. Nezbytnou součástí je systém zajištění životních podmínek až šestičlenné posádky, která bude mít k dispozici obytné a pracovní prostory, osobní kajuty, prostor pro hygienu a cvičení.

V představách projektantů Bigelow Aerospace jsou i rozměrnější moduly s hmotností až 100 tun, které by mohly být základem skutečně rozměrných obytných a pracovních objektů přinejmenším na oběžné dráze kolem Země. To je ale přece jen hudba poněkud vzdálenější budoucnosti.

Kosmická stanice nebo hotel Bigelow

Spojením několika základních modulů B330 a dalších konstrukčních prvků bude podle představ Roberta Bigelowa a jeho spolupracovníků v nepříliš vzdálené době možné sestavit na oběžné dráze kolem Země vědeckou stanici nebo turistický hotel. Přepravu posádek a zásobování by měly zajistit kosmické lodě Dragon2 SpaceX a Boeing CST-100.

S návrhem nafukovacího brzdicího tepelného štítu IRDT (Inflatable Re-entry and Descent Technology) přišla ruská Lavočkinova konstrukční kancelář spolupracující s Evropskou kosmickou agenturou ESA. Konstrukční prvky nafukovacího tepelného a brzdicího štítu měly být prověřeny při misi Mars-96, která však pro závadu rakety nedlouho po startu skončila neúspěchem. Ani orbitální zkouška dalšího štítu uskutečněná v únoru 2000 s raketovým stupněm Fregat nabyla úspěšná. Kvůli poruše radiomajáku a značné nepřízni počasí v místě předpokládaného přistání se jednotunový stupeň Fregat nepodařilo najít. Ochranný a tepelný štít se měl přitom nafouknout z jednoho metru ve složeném stavu až do průměru 12 až 16 metrů. Neúspěchem skončily také následující balistické testy, které provázely technické problémy při oddělování technologického Demonstrátoru D-2R NTU od rakety Volna.

Nafukovací ochranný brzdicí tepelný štít pro lety na Mars úspěšně vyvíjejí také v Langleyově středisku NASA. V červenci 2002 byl na raketové základně Wallops Flight Facility ve Virginii uskutečněn experiment IRVE-3 (Inflatable Re-entry Vehicle Experiment - Experiment s nafukovacím návratovým zařízením). Třístupňová raketa Black Brant vynesla pokusný testovací nafukovací štít o celkové hmotnosti 126 kg. Kompletní vybavení, tedy štít s nafukovacím systémem a měřicí přístroje pro zaznamenání průběhu pokusu, bylo složeno do 158 cm vysokého a 42 cm širokého válce, umístěného na špici rakety.

Nafukovací moduly Bigelow

Nafukovací moduly Bigelow

Asi 1,5 minuty po startu se válec uvolnil a vystoupal setrvačností do výšky přes 200 km. Štít se nafoukl inertním dusíkem a rozložil se do tvaru tři metry širokého deštníku. Zahájil sestup a ve výšce kolem 100 km začal brzdit o husté vrstvy atmosféry. Ve výšce více než 50 km bylo dosaženo teplotní maximum a štít i s registračním zařízením klesal rychlostí už jen pětkrát vyšší, než je rychlost zvuku. Zkušební sestava posléze úspěšně snížila klesání na rychlost nižší, než je rychlosti zvuku a po úspěšném přibližně 20 minut trvajícím testu dopadla na hladinu Atlantského oceánu.

Štít byl zhotoven ze silikonové tkaniny vyztužené kevlarovými vlákny a potažené Kaptonem. Vnější část tvořily tři vrstvy z Nextelu od německé firmy 3M, což je speciální keramická tkanina původně vyvinutá jako ochrana kosmických lodí před tzv. kosmickým smetím. Je nesrovnatelně lehčí, než klasické brzdicí štíty, což je pochopitelně výhodou pro meziplanetární mise, kdy je nutno pečlivě zvažovat každý kilogram celkové hmotnosti.

V červnu 2014 zkoušeli specialisté z Jet Propulsion Laboratory americké NASA nafukovací štít LDSD (Low-Density Supersonic Decelerator), který by měl umožnit v budoucnosti přistávání na Marsu. NASA tím úspěšně navázala na předchozí pokusy Rusů a ESA.

Šlo o život v každém okamžiku

První muž ve volném kosmu málem uhořel

Alexej Leonov při kosmické „procházce“ 18. března 1965

Alexej Leonov při kosmické „procházce“ 18. března 1965

Objevily se také návrhy nafukovacích rozměrných kosmických parabolických antén i slunečních plachetnic. Technologii nafukovací antény o průměru 14 m zkoušela posádka raketoplánu Endeavour v roce 1996. V budoucnosti lze předpokládat i velké optické teleskopy s rozměrnou zrcadlovou plochou. V červenci 2014 oznámila také Čína, že „dokončila výrobu nafukovací konstrukce, kterou vyzkouší na oběžné dráze“. Bližší podrobnosti nebyly však dodnes publikovány. Pouze některé dílčí zprávy uvádějí, že s největší pravděpodobností by mělo jít o nosník, který bude mít po nafouknutí délku kolem tří metrů. Zda se počítá s jeho využitím v chystané čínské orbitální stanici nebo v jiném programu, to není známo.

Nafukovací kosmické domky a domy

Největší pozornost se soustředí na obytné a pracovní kosmické moduly. Do rodiny takových rozkládacích a nafukovacích kosmických objektů přispěli i čeští autoři. Architekt Tomáš Rusek přišel v roce 2010 rámci projektu AG NEO (Artifical Gravity Mission Near Earth Object), předpokládajícího výpravu s umělou gravitací k planetce, se zajímavou koncepcí, která zaujala i odborníky z NASA. V jedné ze dvou variant představil návrh nafukovacího a rozkládacího obytného modulu AG-HAB. S hlavní motorovou částí kosmické lodě by měl být spojen kevlarovými lany o délce 150 až 210 m, přičemž oba tyto hlavní díly by se kolem sebe otáčely rychlostí dvě otáčky za minutu.

Sen Roberta Bigelowa – velký kosmický hotel na oběžné dráze kolem Země.

Sen Roberta Bigelowa – velký kosmický hotel na oběžné dráze kolem Země.

Se zajímavými návrhy využívajícími nafukovací konstrukce i na Měsíci nebo na Marsu přišel také kosmický architekt Ondřej Doule. O nafukovacích konstrukcích říká: „Nafukovací obydlí jsou budoucností osídlení vesmíru, ale jsou také budoucností architektury na Zemi. Jejich výhodou je, že je můžeme složit do velmi malého prostoru a po rozložení získat bezpečný a poměrně velký prostor.“

Nafukovací budoucnost?

Oba současní nejúspěšnější kosmičtí podnikatelé Elon Musk a Robert Bigelow věří, že se prosadí svými podnikatelskými aktivitami nejen na oběžné dráze kolem Země. Musk mluví o Marsu a Bigelow představil návrh základny na měsíčním povrchu – jak jinak, než opět vytvořené jeho rozkládacími a nafukovacími moduly.

Oběžná dráha kolem Země se už před lety otevřela soukromým podnikatelským aktivitám a po prvních prokazatelných úspěších přitahuje i další podnikatele. Ostatně sám ředitel NASA Charles Bolden v lednu 2015 upozornil, že nízká oběžná dráha kolem Země náleží průmyslové činnosti, a měl pochopitelně na mysli především soukromé podnikatelské aktivity, nikoli velké národní programy. Připomněl tehdy připravovaný a pro testování na ISS již schválený modul BEAM s tím, že je názorným příkladem jedné z možných cesty, jak rozšířit aktivity na stanici ISS a vytvořit průmyslovou infrastrukturu na oběžné dráze – a bez ní, poznamenal Bolden, a bez její aktivní činnosti, nebude možné letět na Mars.

Autor:






Hlavní zprávy

Najdete na iDNES.cz



mobilní verze
© 1999–2016 MAFRA, a. s., a dodavatelé Profimedia, Reuters, ČTK, AP. Jakékoliv užití obsahu včetně převzetí, šíření či dalšího zpřístupňování článků a fotografií je bez souhlasu MAFRA, a. s., zakázáno. Provozovatelem serveru iDNES.cz je MAFRA, a. s., se sídlem
Karla Engliše 519/11, 150 00 Praha 5, IČ: 45313351, zapsaná v obchodním rejstříku vedeném Městským soudem v Praze, oddíl B, vložka 1328. Vydavatelství MAFRA, a. s., je součástí koncernu AGROFERT ovládaného Ing. Andrejem Babišem.