Cestování vesmírem pro začátečníky

Karel Javůrek  |  Vesmír
Foto: Shutterstock.com

Lidstvo se již od pradávna snažilo objevovat nová místa k prozkoumání. Země ale už nestačí, míříme do vesmíru. Je to ale vůbec realizovatelné? Jaké jsou s tím spojené problémy?

Vyspělá Evropa hledala nové oblasti k osídlení a rozšiřování svého druhu. Díky italskému mořeplavci Kryštofu Kolumbovi, který pod španělskými vlajkami a vírou v kulatost Země dorazil do Ameriky, se jí to roku 1492 podařilo. Vývojově zaostalejší druh byl nahrazen vyspělejším a kolonizace tak probíhala stejně jako v jiných přírodních systémech.

Pokud přeskočíme následné události až do nynější doby, zjistíme, že většina využitelné země na naší planetě je zabrána národy s různým stupněm vývoje a také podrobně prozkoumána. Pochopitelným krokem je tak další zkoumání možnosti osídlení a prozkoumání nových světů.

Foto: Wikipedia

Před 41 lety tak poprvé stanul člověk ze Země na Měsíci. Malý krok pro člověka, ale velký skok pro lidstvo, pronesl tehdy Neil Armstrong. Měl samozřejmě pravdu, ale jak se ukázalo, na Měsíci není o co stát; tedy pokud nejste fanouškem hraní si na písečku a Sahara vám již z nějakého důvodu nestačí.

Let na Měsíc měl pozitivní vliv na vývoj technologií, nutné překážky musely být překonány novými způsoby, které byly později využitelné i pro obyčejné lidi. Samotné objevení člověka na Měsíci tak bylo spíše drahou symbolickou ukázkou možností našeho druhu.

Spisovatelé románů sci-fi samozřejmě rozjeli svou představivost, která obvykle jednoduše a bezmyšlenkovitě vychází pouze ze zveličování stávajících věcí. V roce 2000 si tak představovali každodenní lety na Měsíc a další planety sluneční soustavy, zábavnou turistiku. I když celé to dává podobný smysl, jako že si naplánujete drahý výlet k prohlídce písku uprostřed Sahary.

Mars a robotické vozítko

Nejbližší planeta v naší soustavě, která má alespoň trochu podobné složení jako naše Země, je známý Mars. Podobné složení však zas tak moc neznamená. Atmosféra na Marsu je z drtivé části složena z oxidu uhličitého (95,32 %), na Zemi se i přes naši velkou snahu koncentrace od 18. století pouze zdvojnásobila na současných 0,038 %.

Skutečná složená fotografie z povrchu Marsu. Foto: NASA

Ani teplota na Marsu nepatří mezi nejpříznivější, průměrně se jedná přibližně o –56 stupňů Celsia. Přidejte k tomu stokrát menší tlak než na Zemi, kdy se jakákoli voda v tekutém stavu okamžitě odpaří. Žádný piknik si tedy na Marsu zatím nechystejte, tedy pokud nemáte hermeticky uzavřený systém s velmi drahým titanovým brčkem uvnitř skafandru.

Do výčtu nepříznivých podmínek patří i vysoká radiace, která je kvůli mnohem slabšímu magnetickému poli několikanásobně vyšší, než na oběžné dráze Země.

V roce 2004 po půlročním letu vesmírem přistála na Marsu dvě robotická vozítka. Z červené planety nám poslala spoustu fotografií a podrobností o složení mrtvé půdy. Jen pro zajímavost, uvnitř vozítka se nachází speciální procesor RAD6000 s frekvencí 20 MHz, který je odolný proti zvýšené radiaci. Operační paměť má kapacitu 128 MB (ECC) a nechybí ani 3 MB přepisovatelné paměti EEPROM nebo 128 MB paměti flash pro ukládání dat.

Foto: NASA

Rychlost komunikace vozítek se Zemí je v řádu kilobitů za sekundu. Vzdálenost Marsu od Země se neustále mění (55 milionů kilometrů až přibližně 400 milionů kilometrů) a rádiový signál rychlostí světla 300 000 km/s tuto vzdálenost urazí v průměru za deset až patnáct minut.

Menší gravitace není legrace

Lidské tělo, potažmo veškerý organismus na planetě Zemi byl postupným vývojem uzpůsoben k přežití v místních podmínkách. Jakákoli cesta vesmírem se tak potýká s mnohými problémy, které sice v některých případech mají řešení, nikoli však vždy.

Jeden z prvních problémů, který se naskytuje, je nulová gravitace v průběhu letu. S tím mají zkušenosti astronauti z ISS (International Space Station neboli Mezinárodní vesmírná stanice), která se nachází na oběžné dráze Země. Úbytek kostní hmoty znamená postupné zhoršení fyzického stavu i biologických pochodů, a to i přes pravidelná cvičení na speciálních posilovacích strojích. Z tohoto důvodu nemůže být lidské tělo v beztížném stavu delší dobu. Řešením je samozřejmě simulace gravitace pomocí odstředivosti, tedy rotace případné kosmické lodě kolem vlastní osy.

Nižší gravitace je však i na Marsu a vězte, že to není nic, na co si „zvyknete“ nebo co vyřeší jedna generační obměna.

Představa vesmírné stanice. Foto: Shutterstock.com

A už zmíněná všudypřítomná radiace. I přes silné odstínění například v podobě olověných bloků baterie stejně dochází k průnikům vysoce nabitých částic, které jsou pro buněčný život smrtelně nebezpečné. Řešením by mohl být magnetický štít generovaný kolem celé vesmírné lodi, který by dokázal zadržet většinu částic. Takové silové pole, jak ho znáte ze sci-fi filmů. Toto energeticky jistě velmi náročné řešení však zatím neexistuje, alespoň v použitelné podobě.

Homo Sapiens na obtíž

Vůbec nebudeme brát v úvahu jídlo pití a další maličkosti. Mnohem větším problémem je sociální aspekt lidské posádky. Psychika člověka nepočítá s uzavřeným prostorem několika metrů krychlových a stavem beznaděje. Na ISS, která létá v zanedbatelné výšce 350 km, jsou astronauti v přímém spojení se Zemí a případný problém lze okamžitě řešit s velícím střediskem na Zemi.

Pohled na povrch Marsu zaznamenaný kamerou na robotickém vozítku. Foto: NASA

Na Mars, který je sice z hlediska vesmírných vzdáleností „za rohem“, však signál putuje průměru 10–15 minut a navíc není možná žádná záchranná mise. Nejbližší další pomoc by totiž mohla v nejlepším případě dorazit až za dva roky, musíme navíc počítat i s půlročním letem vesmírem.

Jak už bylo několikrát vyzkoušeno a ověřeno, i trénovaný jedinec se stabilním psychickým stavem po delší době v tomto prostředí velmi snadno podlehne depresím a dalším úzkostným stavům. Nedokáže je ovlivnit ani vlastní vůlí. Tyto případy byly zaznamenány u ISS, u případného letu na Marsu bude situace mnohem složitější kvůli beznadějné situaci, jak je psáno výše.

Na Zemi se uskutečňují testy izolace a odloučení uzavřené skupiny, které zkoumají postup a vztahy jednotlivců. Spolu s neustálou jednotvárnou a opakující se prací začne psychika dělat divy. Velký vliv má pochopitelně složení dané posádky.

Jeden z pokusů v roce 2000 skončil velmi špatně. Z pohledu ženské astronautky prý docházelo k obtěžování od mužských astronautů, nechyběla ani fyzická potyčka mezi dvěma astronauty od přírody vybavenými testosteronem. Podobně jako jsme mohli vidět i v některých reality show, lidská psychika se chová zcela odlišně v uzavřeném a neměnném prostoru. Zjednodušeně: i odolného jedince pak naštve drobnost, kterou by v normálním životě ani nepostřehl.

Uzavřený systém simuluje vesmírnou loď. Šestičlenná posádka zde stráví celkem 520 dní. Foto: Mars500.cz

Projekt Mars 500, který byl spuštěn v polovině tohoto roku, má za úkol prozkoumat chování šestice astronautů v izolovaném prostoru a se všemi rutinními úkoly, jež posádku čekají. Celkem se jedná o 520 dní, šestice zkoumaných jedinců tak opustí prostory až v listopadu roku 2011.

Ať už ale test dopadne jakkoli, nijak nesimuluje další výše zmíněné situace. Zkoumané osoby nejsou v situaci, kdy je nikdo kvůli obrovské vzdálenosti od Země nemůže zachránit. O dalších nebezpečných vlastnostech celé cesty ani nemluvě. Samostatnou kapitolou je i případné přistání na Marsu pro několik jedinců, kdy zbylá posádka zůstane na oběžné dráze. Přistání je totiž nebezpečné a skrývá další velká rizika, jak se ukázalo u několika neúspěšných přistání sond na Marsu.

Pokud se tedy vyřeší technické problémy, stále zůstává problémem lidská psychika, která si s uzavřeným prostředím a opakující se prací jednoduše neporadí.

Omezující rychlost světla

Rychlost světla, která je 300 000 km/s, je sice největší možná, z hlediska cestování vesmírem je však stále nepoužitelná rychlost. Ke Slunci se touto rychlostí sice dostanete za osm minut, k nejbližší další hvězdě je to však už přes čtyři roky.

Nedávno se objevila zpráva o objevu exoplanety ve vzdálenosti přibližně dvacet světelných let, která by mohla být podobná Zemi, nakonec se však jednalo spíše o poplašnou zprávu. Jenom naše galaxie Mléčná dráha má velikost přibližně sto tisíc světelných let a obsahuje přes dvě stě miliard hvězd. Počet galaxií v celém vesmíru je odhadován na zhruba 120 miliard.

Srovnání velikostí hvězd, které bere dech:

Rychlosti světla ale může dosáhnout pouze nehmotná částice. Rovnou zapomeňte, že se vaše tělo nebo cokoli hmotně většího bude moci pohybovat rychlostí blízké 300 000 km/s. I kdyby se jednou podařilo vyvinout energeticky funkční a použitelné řešení pohonu, samotné zrychlování třeba jen na desetinu rychlosti světla by kvůli nutnosti postupného zvyšování gravitačního zrychlení a jeho vlivu na tělo muselo probíhat i několik měsíců.

Taková cesta by byť i k nejbližší další hvězdné soustavě trvala třeba několik generací, takže je jasné, že to zkrátka není možné. Už samotné elektronické součástky nejsou schopné vydržet tak dlouho bez chyby.

Máte jistotu, že vy ještě zůstanete na Zemi

Cestování vesmírem je zkrátka pro člověka nepoužitelné. Nikdy se to nezmění, ani s příchodem nejvýkonnějších pohonů a vyřešením všech fyzických omezení. Limitující faktor vždy bude rychlost nižší než světlo a neuvěřitelně obrovské vzdálenosti ve vesmíru.

A jak tedy vlastně uskutečnit vědeckofantastickou představu o cestování vesmírem? Na to si počkejte do příštího článku, kde si rozebereme možné řešení této zapeklité otázky.

Tip: Přečtěte si, jak si pobyt na Měsíci představoval autor článku časopisu VTM, který vyšel před čtyřiceti lety.

Nejčtenější