Postupně se bude její dráha snižovat, 9. října po půlnoci se od ní oddělí subsatelit Relay a 14. října po 5 h ráno UT i druhý subsatelit VRAD. Konečně 21. října má hlavní družice zahájit vědecký výzkum, ale zkoušky systému celého komplexu tří družic se protáhnou do první poloviny listopadu....
Japonská princezna tedy ještě zdaleka není na svém místě – a už je čas hovořit o další kosmické sondě ke stejnému cíli. Zase jde o pohádkovou bytost, žádný „Velký kormidelník“.
Na řadě je Čína
Úplný nováček v meziplanetárních letech, avšak zdaleka ne v kosmonautice.
Když Maova Čínská lidová republika kdysi nadšeně vítala třetí sovětský Sputnik (dva dny po jeho startu, tedy 17. května 1958), nezapomněla se zmínit o brzkém letu čínské družice. Tehdy to svět přijal jako folklor zapadající mezi 99. a 100. „vážné varování americkému imperialismu“.
Ve skutečnosti to byl optimistický odlesk spolupráce obou komunistických režimů, který bohužel brzy vybledl. Po návratu raketového specialisty dr. Tsiena z Ameriky (1955) byl vypracován dvanáctiletý plán rozvoje raketové techniky ve spolupráci se SSSR, Číňané začali licenčně vyrábět rakety R-1 a R-2 (tedy kopie a modifikace německé V-2) a v lednu 1958 zahájili „Projekt 581“, podle něhož měla čínská družice startovat co nejdříve (později v prosinci 1959). Jenže realizace byla mnohem náročnější a poté, co Sověti neposkytli slibovanou (tehdy novou) balistickou raketu středního doletu R-12, byl projekt nereálný. V létě 1960 roztržka vyvrcholila stažením všech sovětských specialistů z Číny.
Avšak nejen sny, ale i předchozí technologie Číně zůstaly. A především houževnatý dr. Tsien! Nejprve si vychoval řadu následovníků a s nimi postupně vyvinul systémy, z nichž bylo možné sestavit nejen vojenské, ale i sondážní rakety. Roku 1965 mohl uvážlivý Tsien prohlásit, že do pěti až šesti let je schopen vypustit družici – a Čou En Lai to uvítal s nadšením. Navzdory zuřící tzv. kulturní revoluci se raketu i s družicí podařilo připravit v listopadu 1969. První start skončil havárií (záběry byly odtajněny až roku 2001), ale podruhé vše klaplo.
„Východ je rudý“
- Dong Fang Hong (Tung-fang chung) hlásala družice o hmotnosti 173 kg své jméno formou písničky z oběžné dráhy od 24. dubna 1970.
Když v 70. letech psal čínský tisk o blížícím se letu prvního čínského kosmonauta, přijímala to veřejnost jako „přání otcem myšlenky“ a ještě se trochu posmívala, ale odborníci tušili, že za určitých okolností by se o to mohli Číňané pokusit. Plány na to vznikly už roku 1970, ale politická ani ekonomická situace nebyla čínským gagarinům nakloněná. O několik let se zdržel vývoj návratového systému z oběžné dráhy a když od roku 1975 začal být využíván zejm. pro špionážní účely, zájem o pilotovaný let chyběl. Znovu oživen byl sice v lednu 1978, adepti na let začali trénovat, uskutečnilo se několik technických zkoušek, ale konec roku 1980 znamenal i konec tohoto projektu.
Roku 1992 na pilotované lety znovu došlo, už potřetí. Tentokrát velmi seriózně, s rozvahou a za sovětské asistence byla připravena nová kosmická loď, do níž první tajkonaut zasedl roku 2003. Čína se tak stala výsadním členem kosmického klubu a mohla v něm zasednout do měkkého křesla.
Když před koncem století oznámila, že čínským cílem v 21. století bude Měsíc, svět se už neposmíval. Na Hannoverském Expo 2000 byla středem čínské expozice maketa vozítka se dvěma kosmonauty, vztyčujícími čínskou vlajku na Měsíci. Novináři i specialisté se předháněli v úvahách, kdy a jak by k tomu mohlo dojít.
Bílá kniha vydaná v listopadu 2000 zveřejňuje rámcový čínský plán, na němž je patrný ruský rukopis. Má tři fáze, které lze zjednodušeně nazvat „oblet“, „přistání“ a „návrat“. Dodatečně byly doplněny aspoň rámcové termíny. Nejprve umělá družice Měsíce (původní odhad startu po roce 2005 byl později realisticky posunut na rok 2007), pak měkká přistání pohyblivých robotů a autonomní lunochody (kolem roku 2012), následovaná odběrem regolitu s dopravou na Zemi (do roku 2017). Vozítka se ale vyvíjejí už od roku 2002 a zřejmě se budou podobat americkým roverům MER Spirit a Opportunity, takže urychlení programu není vyloučené. Ovšem jen tehdy, pokud se zrychlí i vývoj nové rakety CZ-5, nyní ohlašované až na rok 2012.
Co pak? V minulých dnech čínští delegáti na kongresu IAF v Indii jasně prohlásili, že po roce 2020 bude na řadě člověk. Jak známo, na rok 2020 plánují návrat na Měsíc Američani; Číňané nemají kam spěchat a první Číňan na Měsíci v roce 2024 by byl nesporný úspěch.
A nyní přichází okamžik pravdy – i když informací o něm je na náš vkus mizivě málo. Sonda Chang'e byla pojmenována po čínské bohyni žijící na Měsíci – při letu Apolla 11 o ní vesele konverzoval Houston s M. Collinsem (vzpomínáte si, pamětníci?). Letový exemplář prošel na kosmodromu posledními zkouškami a je připravený ke startu teď na podzim. Kdy přesně nevíme, avšak pokud se má vzlétnout kolem novoluní, došlo by ke startu 11. nebo 12. října. I oba dosavadní pilotované lety (2003 a 2005) byly o pár dní opožděným dárkem ke státnímu svátku výročí vyhlášení lidové republiky roku 1949, který se slaví 1. října.
Dlouhý pochod
Sondu vynese do vesmíru třístupňová raketa CZ-3A (CZ je zkratka z "Chang Zheng", tzn. "Dlouhý pochod"; proto také bývá někdy použito označení LM, tedy "Long March"). Žádná žhavá technická novinka to není, poprvé letěla už roku 1994 a má za sebou 14 startů, avšak zdá se být spolehlivá. CZ-3A má délku 52,5 m, max. průměr 3,35 m a startovní hmotnost 241 tun. Je schopná dopravit až 8,5 t na nízkou dráhu, asi 2300 kg na dráhu přechodovou ke geostacionární a příp. 1600 kg na dráhu meziplanetární.
V prvním stupni L-180 o délce 23 m, průměru 3,35 m a suché hmotnosti 10 tun jsou na kardanových závěsech čtyři motory YF-20B tvořící pohonnou jednotku YF-21B o tahu 2961 kN na úrovni moře (3190 kN ve vakuu); v nádržích je 170 tun oxidu dusičitého a asymetrického dimetylhydrazinu, které stačí na asi 130 s (podle některých pramenů 145 s) činnosti.
Druhý stupeň L-35 o délce 11,5 m, průměru 3,35 m a suché hmotnosti 4 tuny je pohonná jednotka YF-24B, tvořená pevně uloženým motorem YF-22B se čtyřmi vernierovými motory YF-23B. 29,6 t stejných pohonných látek poskytuje po 110 s tah 742 kN (s verniery 788 kN), přičemž verniery fungují ještě další tři minuty.
Třetí stupeň H-18 má délku 8,8 m při průměru 3 m a je poháněn dvojicí kryogenních motorů YF-75 na kapalný kyslík a kapalný vodík o tahu 157 kN, které umožňují restart. 17,6 t pohonných látek stačí na 470 až 480 s činnosti.
Start se připravuje z nové rampy, jejíž výstavba byla zahájena v srpnu 2006 na kosmodromu, který leží v hornaté oblasti ve výšce přes 1800 m n. m asi 65 km od města Xichang (v jiném přepisu Si-čchang), podle něhož je pojmenován. Uváděné souřadnice (28°14' s.š.,102°02' v.d.) odpovídají lokalitě 260 km jihozápadně od města Chengdu v autonomní prefektuře Li v provincii Sichuan poblíž železniční tratě do Kunmingu.
Výstavba kosmodromu, který je dobře dostupný letecky, železnicí i po silnici probíhala v druhé polovině 70. let minulého století. Provoz byl zahájen v roce 1982, první kosmický start se uskutečnil v roce 1984. Využívá se pro vynášení družic na geostacionární dráhy a už přes dvacet let slouží i zahraničním zákazníkům. V létech 1993-1994 prošel rozsáhlou přestavbou a modernizací. Střelecký sektor míří na východ (azimut 94°-104°) a jsou v něm tři sledovací stanice: u měst Xichang, Yibin a Guiyang (v provincii Guizhou).
Chang'e 1
Zahájení projektu družice Měsíce schválené vládními představiteli v lednu 2004 bylo oficiálně oznámeno 25. února 2004. Hlavním šéfem byl jmenován ředitel Luan Enjie, generálním konstruktérem alias hlavním architektem Sun Jiadong a hlavním vědeckým specialistou Ouyang Ziyuan. Podle oficiálních údajů bude projekt stát asi 170 milionů dolarů. Detailní návrh sondy byl dokončen podle programu již v září téhož roku.
Vývoj a konstrukce prototypu byly dokončeny před koncem roku 2005, 9. ledna 2006 začala výroba letového exempláře a zhruba současně i nosné rakety. V té době bylo rovněž oficiálně oznámeno, že start se uskuteční už v dubnu 2007. Jeho montáž a testy včetně přístrojů (které probíhaly od 25. července 2006) se stihly do konce roku, kdy byla sonda odvezena na kosmodrom; tam ovšem prodělala další zkoušky. Jejich trvání se protáhlo, stejně jako přípravy pozemních systémů pro zabezpečení letu a termín startu byl proto letos v březnu posunut na podzim tohoto roku.
Pro řízení letu a příjem signálů na frekvenčním pásmu S byly postaveny (nebo upraveny) čtyři velké radioteleskopy o průměru 25 až 50 metrů. Nová parabolická anténa o průměru 50 m byla loni dokončena severně od Pekingu; další, o průměru 40 m byla postavena u Kunmingu (v provincii Yunnan v jihozápadní Číně).
Dělí je vzdálenost 1900 km a obě patří Národní astronomické observatoři Čínské akademie věd, stejně jako menší antény o průměru 25 m v Urumqi a Songjiangu u Šanghaje, kde bude centrální datové středisko. Kromě využití pro kosmický program předpokládají astronomové i jejich využívání pro radiovou interferometrii.
Podle zveřejněných schémat bude sonda nejprve vyvedena na geocentrickou dráhu ve výšce 200 až 51 000 km. Při třech průletech perigeem bude zážehy postupně zvyšováno apogeum a poté se dalším impulsem převede na translunární dráhu. Brzdicím impulsem bude 8. až 9. den po startu navedena na polární cirkumlunární dráhu a dalšími zážehy se konečně dostane na pracovní kruhovou dráhu ve výšce kolem 200 km nad povrchem s oběžnou dobou 127 minut. Předpokládaná životnost je nejméně jeden rok.
Hlavním cílem první etapy čínského měsíčního programu je rozpracování techniky pro další výpravy a získání nových vědeckých dat, doplňující dosavadní poznatky odborníků. Nejen Číňany zajímá problematika pozdějšího využívání lunárních hornin, ale speciálně čínským záměrem je i „ochrana národních zájmů“ na Měsíci v budoucnosti.
Základem sondy je úspěšná, vyzkoušená konstrukce tříose stabilizované moderní družice DFH-3, poprvé vyzkoušené roku 1997 pro geostacionární telekomunikační čínské satelity. Právě takovou je i letošní Sinosat 3 pro přenosy z Olympiády 2008. Podle čínských komentátorů prý však úpravy byly takového rozsahu, že se jedná prakticky o novou konstrukci.
Základní těleso má tvar hranolu o rozměrech 2,2×1,72×2,0 m (výška včetně vyklopené antény s vysokým ziskem je 5,71 m). K tělesu jsou připojeny dva panely slunečních baterií o rozpětí 18,1 m, dodávající příkon 2 kW.
Sonda, stejně jako geostacionární družice, je vybavena apogeovým motorem FY-25 na kapalné pohonné látky. Zásoba asi 1100 kg paliva postačuje na celkem 1800 s hoření. Celková hmotnost je 2230 kg, z toho asi 127 kg připadá na vědecká zařízení.
Sedm experimentů
Především je to stereoskopická kamera s prvky CCD, schopná dosáhnout rozlišení asi 160 metrů, spojená se spektrometrickým zobrazovacím systémem pracujícím v rozsahu 0,48 µm až 0,96 µm a skenujícím povrchové pásy o šířce přes 50 kilometrů. Aparatura má celkovou hmotnost 31 kg a spotřebu 50 W. Dále je na palubě laserový výškoměr o hmotnosti 11 kg při energetické spotřebě asi 25 W, vybavený laserem pracujícím s energiemi kolem 150 µJ na vlnové délce 1064 nm. Toto vybavení poskytne kvalitní data pro prostorovou kartografii povrchu celého Měsíce a to jak s cílem zpřesnění našich znalostí o minulosti měsíčního tělesa, tak pro výběr vhodných lokalit pro budoucí přistání a odběr vzorků hornin.
Pro mineralogický průzkum, zejména informace o nejméně 14 klíčových prvcích včetně titanu a hélia bude sloužit spektrometr záření gamma (0,3 až 9 MeV), kombinovaný s rentgenovým spektrometrem (0,5 eV až 50 keV). Komplex má hmotnost 30 kg a spotřebu 42 W. Čína anticipuje už dnes těžbu a praktické využívání měsíčních surovin se zvláštním zájmem o hélium 3 pro budoucí termonukleární elektrárny. Informace o teplotě povrchu a fyzikálních vlastnostech podpovrchových vrstev poskytne mikrovlnný radiometr, pracující na frekvencích 3, 7,8, 19,35 a 37 GHz s teplotní přesností 0,5 stupně a dosahem do hloubky 30, 20, 10 a 1 metr.
Doplňkem výzkumu jsou měření detektorem nabitých částic (hmotnost 2,4 kg, spotřeba 3 W) a dvěma detektory částic slunečního větru ( 7 kg, 7 W) v okolí Měsíce, registrující elektrony a těžké ionty s energiemi do 730 MeV.
Kromě vědecké aparatury a kontrolních technických subsystémů (např. pro tříoosou prostorovou stabilizaci) ponese sonda i zvukový záznam asi třiceti populárních čínských melodií. Připomeneme si tak šedesátá léta, kdy první družice Měsíce (Luna 10) vysílala záznam internacionály, jehož přehrávku s dojetím vyslechli delegáti tehdejšího komunistického sjezdu v Kremlu...
.
 O autorovi:
Ing. Marcel GrünNarodil se 20. listopadu 1946 v Chebu. Vystudoval fakultu strojní ČVUT a pokračoval pedagogikou. Věnuje se zejm. výuce a popularizaci astronomie, kosmonautiky a kosmického výzkumu. Na svém kontě má několik knih a byl oceněn i jako popularizátor vědy; od r. 1999 nese jeho jméno planetka č. 10443. Desítky let působil v různých funkcích v České astronomické společnosti, nyní je mj. členem Rady pro kosmické aktivity při MŠMT, předsedou Sdružení hvězdáren a planetárií a předsedou dozorčí rady České kosmické kanceláře, u jejíhož zrodu stál. |
