Češi na Mars!

MARTIN W. KIML  Pavel toufar  PETR TOMEK  |  Vesmír
Češi na Mars!

Češi byli třetím národem ve vesmíru. Možná nebudeme na Marsu první, ale šanci na to, že budeme mezi prvními, máme velkou. Ostatně naše základna je už připravena. Povrch rudé planety bičují větry o rychlosti kolem 200 km/h a v obrovských vírech po povrchu se honí stovky tun prachu, které neustále narážejí na vnější plášť základny. Venku je asi třicet pod nulou. Všech deset výzkumníků je rádo, že základna je vybavena dokonalou bioregenerativní kontrolou prostředí, která jim umožňuje přežít v pohodlí i chvíle, jako je tato, chvíle, kdy venku zuří rozběsněné živly. Panely se solárními články na střeše základny jsou otočeny směrem k plášti základny, aby je poletující prach nepoškodil. Dnes není dobrý den na vnější výzkum. Ale to nevadí. Za několik měsíců, které zde posádka strávila, má dost vzorků, jež může zpracovávat a katalogizovat v laboratořích uvnitř základny. Píše se rok 2035 a na Marsu stojí první výzkumná základna. Základna postavená podle návrhu českého architekta Ondřeje Douleho. Vítejte ve světě jednoho z nejtalentovanějších Čechů posledních let.

Dobytí Marsu

Rudá planeta pronásleduje pozemské vědce a objevitele vesmíru už dlouhá desetiletí. Je to především proto, že podmínky na Marsu jsou pro průzkum a také dlouhodobý pobyt lidí nejpříhodnější a nejjednodušší vzhledem k momentálním technickým možnostem lidstva. Hlavně geologové, planetologové a astrobiologové se nemůžou dočkat, až se jim do rukou dostanou výsledky nějakého dlouhodobého výzkumu a pozorování planety. Navíc spekulace o možnosti přítomnosti života na rudé planetě lidskou touhu po objevování Marsu přikrmují pravidelně se objevujícími novými a novými teoriemi a spekulacemi týkajícími se přítomnosti vody. Prostředky k cestě na planetu lidé mají. Není problém dopravit tam i poměrně těžký náklad.

K vynesení přepravního plavidla na oběžnou dráhu Země se podle plánů NASA využijí rakety Ares-V, vyvíjené primárně k cestě na Měsíc. Na asi půlroční cestu by se tak mohla vydat několikačlenná posádka, která má ovšem vzhledem k předpokládané délce cesty problém. Část zásob si totiž musí opatřit svépomocí. Je tedy jasné, že musí mít možnost něco si vypěstovat. Takový průzkumný tým se tak v podstatě dostává do role kolonistů, kteří nejenom svým vědeckým výzkumem, ale i samotným životem v podmínkách Marsu získávají cenné zkušenosti a poznatky, umožňující v budoucnu opravdovou kolonizaci planety, tedy splnění snu mnoha generací vědců i sci-fimilujících fantastů. V tuto chvíli tedy stačí jediné. Vymyslet dům, ve kterém budou výzkumníci bydlet a který bude splňovat všechny potřebné podmínky. Jedním z těch, kterým představa obytného komplexu na povrchu Marsu učarovala, je i Čech – ing. arch. Ondřej Doule.

Satelity, laboratoř a pohodlné postele

Češi na Mars!

Projekt Ondřeje Douleho se jmenuje Mars Base 10 a už na první pohled se jedná o mimořádně zajímavý a originální nápad. Vzhledem k tomu, že úroveň technologií v roce 2035, na kdy je nezávazně plánována cesta na Mars, nelze přesně odhadnout, je celý koncept základny postaven na současných technologiích, ovšem slovy Ondřeje Douleho s „mírným vývojovým přesahem“. Projekt byl představen v srpnu 2008 na konferenci Mars Society Convention a sklidil zasloužený zájem.

Primárně byl sice vyvinut pro účely pozemské analogové stanice, na které by se daly simulovat uprostřed chilské pouště Atacama podmínky Marsu, ovšem jeho případné umístění přímo na povrchu planety rozhodně není nereálné. Celý projekt je plánován především proto, že umělá inteligence a robotika nejsou na takové úrovni, aby mohly okamžitě reagovat na nenadálé situace, aby mohly soutěžit s člověkem a jeho schopností improvizovat. Robotický průzkumník na Marsu dostane příkaz k nějaké činnosti vzhledem ke vzdálenosti od Země celých 40 minut po odeslání a jeho operabilita je tak mimořádně zdlouhavá. Letět prostě musí člověk. Navíc, jak už bylo řečeno, součástí výzkumu jsou i možnosti přežití lidí, a to žádný robot nenahradí. Když se Ondřej Doule pouštěl do svého návrhu, nejprve musel pečlivě prozkoumat všechny možnosti týkající se atmosférických vlivů, gravitace, hustoty a složení atmosféry, povrch planety atd. Podmínky jsou natolik odlišné od podmínek na Zemi, že i na první pohled bezvýznamná maličkost může ve finále zhatit celou misi.

Češi na Mars!

Základna by prostě měla svým obyvatelům nabídnout dokonalý prostor pro plnění výzkumných úkolů, ale vzhledem k dlouhodobému pobytu samozřejmě i bezpečnost a pohodlí. Co všechno tedy musí projekt, samozřejmě kromě samotné obytné budovy, obsahovat? Nutností je například konstelace satelitů na nízké, stacionární a polární orbitě. To vše je nutné kvůli komunikaci, mapování povrchu a navigace v nepřehledném terénu. Zapotřebí budou i dva silné, těžké rovery, tedy jakási vozítka. Jeden rover bude mít za úkol nést jaderný reaktor, který odveze do bezpečné vzdálenosti od základny, kde bude zakopán dostatečně hluboko a bude základnu zásobovat nezbytnou energií, druhý bude vyčleněn pro přímou potřebu výzkumníků, především pak pro těžbu lokálních zdrojů, sběr vzorků atd.

K těmto účelům bude vybaven mobilní těžební stanicí. Důležitá bude samozřejmě i bezpečná loď, která dopraví veškerý materiál z oběžné dráhy Země na oběžnou dráhu Marsu, a také raketoplán, který pro změnu všechno dopraví z oběžné dráhy na povrch rudé planety. Samotné postavení základny je vzhledem k jednoduchosti, na které je celý projekt postaven, otázkou několika málo hodin.

Nafukovací základna

Modul základny vybavený silným tepelným štítem vniká do atmosféry a obrovskou rychlostí se blíží k povrchu planety. Po průniku atmosférou je tepelný štít odhozen a nafukuje se tzv. hypercone, tedy jakási brzda, která má zajistit zpomalení na požadovanou, bezpečnou rychlost. Když se to hyperconu podaří, bude nemilosrdně odhozen a jeho funkce končí. Měkké dosednutí na planetu zajistí raketové motory a důmyslná konstrukce rozkládacího podvozku. Jakmile je základna, která má 13 metrů v průměru, bezpečně na povrchu, začíná zázrak jejího zrození. Nejprve se otevřou solární panely umístěné na konstrukci stěn.

Druhým krokem je nafouknutí prstencové konstrukce. Při pohledu z výšky by to celé mohlo vypadat, jako když někdo nafukuje plážový míč, nebo spíš záchranný plovací kruh. Potom bude, samozřejmě pomocí robotů, základna připojena ke vzdálenému jadernému reaktoru. Nic v tuto chvíli nebrání tomu, aby mohla být Mars Base 10 plněna umělou atmosférou. Využity k tomu budou lokální zdroje. Všechny fáze „stavby“ základny probíhají pomocí robotických pomocníků, lidé pouze dohlížejí z oběžné dráhy na to, aby bylo vše uděláno tak, jak má. Jakmile základna stojí a atmosféra uvnitř je dýchatelná, nebrání posádce nic v tom, aby nasedla do připraveného raketoplánu a vydala se do svého nového domova. Vybavení a zásoby si samozřejmě veze s sebou.

Pokojíčky pro dva

Základna by na první pohled mohla připomínat například známá vznášedla. Nafukovací prstenec a uprostřed velitelská věž. Celé to má mít tři podlaží. V prvním podlaží budou umístěny systémy podpory života a také výzkumné laboratoře. Druhé podlaží skrývá překvapení v podobě pěti pokojů, z nichž do každého se vejdou dva lidé, počítá se dokonce s páry. Pokoje lze ale i přehradit kevlarovou stěnou, a vytvořit tak deset samostatných pokojíků. Pro každý z pokojů se počítá se samostatnou koupelnou a sprchou. Na patře nechybějí ani takové nezbytnosti, jako ošetřovna, tělocvična, ale například i bar. Místo, kde se člověk může po plnění namáhavých a složitých úkolů výzkumu zregenerovat a odpočinout si, je pro zdar mise mnohem důležitější, než by se mohlo na první pohled zdát.

Psychická pohoda členů expedice, kteří spolu musejí trávit dlouhé měsíce prakticky bez možnosti úniku, je základním předpokladem úspěchu. Třetí podlaží je určeno jako řídicí stanoviště, jakýsi velitelský můstek, mozek všeho, co se na základně bude dít. Jedině odtud bude mít posádka přímý výhled na povrch Marsu, a to pomocí šesti horizontálních oken.

Z pokojů budou mít členové výpravy výhled do tzv. prostorů podpory života, tedy do nafukovacího prstence obepínajícího celou základnu. Skleníky, kde bude probíhat bioregenerativní kontrola prostředí a recyklace atmosféry, vody a potravy, by mohly být také prostorem pro psychický odpočinek.

Druhé a třetí podlaží bude přístupné po strmém schodišti ve střední části základny. Samotný vstup do základny, tedy přechodová komora, bude ve spodním podlaží, stejně jako skladiště skafandrů a interface pro práci ve vnějším prostředí. Pokud se rozohní Slunce a bude třeba výzkumníky krýt před nebezpečným ionizujícím zářením, poslouží k tomuto účelu centrální část. Voda bude umístěna uvnitř nafukovací konstrukce nad druhým a třetím podlažím, vzhledem k nízkému atmosférickému tlaku dokonce ani nebude nutné stavět kvůli zatížení speciální podpůrné konstrukce.

Důležitou a dopodrobna promyšlenou součástí základny jsou solární panely. Mají schopnost neustále sledovat Slunce, v případě zuřivé prachové bouře je možné je otočit a přitlačit k povrchu základny, aby byly ochráněny proti mechanickému poškození. Podobný systém chrání i anténu na vrcholku velitelské věže.


Kolikátý člověk na Marsu bude Čech? Hlasujte na www.vtm.cz/ankety Stavitel marsovských chrámů Ing. arch. Ondřej Doule je ročník 1978. Po absolvování inženýrského studia na Fakultě architektury ČVUT zahájil v roce 2006 doktorské studium v oboru teorie architektonické tvorby. Přitom si například odjel na půl roku do Paříže na stáž v ateliéru Renza Piana. V roce 2007 absolvoval letní školu astrobiologie v Alpbachu a také nastoupil na roční program na International Space University (ISU). Tady získal interdisciplinární vzdělání v oblasti kosmických výzkumů. Mezitím stihl ještě tříměsíční stáž v NASA v Kalifornii. Momentálně je zaměstnán na ISU jako Teaching Associate se zaměřením na architekturu ve vesmíru. A jak se vůbec dostal k tomu, že navrhl základnu pro pobyt výzkumníků na Marsu? Miluje sci-fi a všechny věci kolem něj. Nejspíš i proto byla jeho prvním a projektem na Fakultě architektury ČVUT „Základna na Marsu“ (rok 1999). Ten ale nakonec nazval jinak, protože se obával, že by se setkal s nepochopením. Dal mu tedy spirituální podtext a nazval koncept „Odhinův chrám“.

Češi na Mars!

„Profesor Tichý a profesorka Filsaková o mém marťanském podtextu dodnes asi ani nevědí,“ směje se Ondřej Doule, který má nejspíš ideální kombinaci pro architekturu v krvi. Jeho otec je totiž grafik a fotograf, praděda byl stavitel. „V dětství jsme s bratrem hromadně vyráběli modely, a to hlavně z časopisu ABC, a já už v první třídě chtěl dělat design interiérů. Na fakultu architektury jsem se přihlásil až poté, co jsem zjistil, že fakulta elektrotechnická, na které jsem strávil 1,5 roku, není to pravé. Odjakživa mě fascinovala architektura Aztéků, Mayů a Egypťanů, takže to byla i volba logická,“ doplňuje talentovaný architekt. Jeho největší touhou je založení vlastního architektonického studia a podíl na realizaci projektů ve vesmíru. Chce se proletět suborbitálním letounem, na kterém také spolupracuje, podílet se na výstavbě infrastruktury pro osídlení Měsíce a Marsu.

Češi na Mars!

Stav beztíže nad Zlínem Kromě studia psychiky se výzkumníci z Univerzity Tomáše Bati ve Zlíně chtějí zaměřit také na vliv stavu beztíže na lidskou psychiku. K podobnému výzkumu se ve světě používají letadla létající po parabole, v nichž dochází k vyrovnání sil, a tedy ke krátkodobému stavu beztíže. Českou obdobou takové „zvracející komety“ má být upravený L-410 Turbolet, který byl už pro tyto účely otestován. Beztížný stav v něm dokáže zkušený pilot udržet přibližně čtvrt minuty. Zatím není jasné, jestli si podobný zážitek budou moci vychutnat také čeští nadšenci pro kosmickou turistiku, ale není znám žádný důvod, proč by to nebylo možné.

Obrázek

Češi na Mars!

solární panely sklápějící se podle polohy Slunce se při písečné bouři otočí a sklopí velín, pod kterým je schodiště pro přístup do nižších pater, kde se nacházejí obytné prostory střecha obytných prostor se zabudovanými zásobníky vody, které slouží jako ochrana před kosmickým zářením prstencová část slouží jako skleníky k odpočinku i k produkci kyslíku a potravin vstup a přechodová komora

Češi na Mars!

obytné vozidlo pro několikadenní expedice


K Marsu z Moravy

Češi se při přípravě meziplanetárních letů už od osmdesátých let nezabývají jen teorií. Ano, i my jsme přispěli k marsovskému výzkumu. Na pozemku Akademie věd u Tišnova vznikl podzemní objekt, kde se již v roce 1988 prováděly pokusy s dlouhodobým přežitím posádky kosmické lodi pro let na Mars. V jeho podzemních prostorách žila skupina dobrovolníků několik týdnů v naprosté izolaci. Střídali se v „řízení kosmické lodi“ a odpočinku. Ovládání lodi bylo simulováno na rozvodech vzduchotechniky. Jídlo bylo „kosmonautům“ předáváno „přechodovou komorou“. Za přepážkou žila další skupina „kosmonautů“, která se v „kosmických“ podmínkách starala o slepice. V této době se totiž předpokládalo, že bude nutné mít na palubě kosmické lodi živá zvířata jako zdroj potravin.

O naší úloze v experimentech simulujících dlouhodobý pobyt v kosmické lodi letící k Marsu vypráví jeden z přímých účastníků Pavel Toufar: Když jsme po osmnácti dlouhých dnech vyšli z podpovrchové laboratoře v Tišnově u Brna, v níž jsme v experimentu Štola 88 „letěli“ k Marsu, mluvilo se o možném pokračování. Experiment dlouhodobé izolace, který byl z odborného hlediska typem sociální deprivace člověka v izolované skupině, vyvolal totiž tehdy v roce 1988 značnou pozornost odborného světa. Nejen pro svůj mezinárodní charakter (na pozvání Fyziologického ústavu ČSAV se na něm podílel Institut lékařsko-biologických problémů v Moskvě IMBP a francouzské kosmické vědecké centrum CNES), ale nejpodstatnější se ukázalo, že svým záběrem byl experiment skutečně multidisciplinární, a tím také dodnes mimořádný. Nakonec však naše „kosmická loď“ navždy osiřela a další náročnější výzkumy se přesunuly do IMBP v Moskvě, kde pro ně měli potřebné vybavení.

V sovětské režii

Od roku 1967 je zde totiž umístěna cvičná maketa TMK obytného úseku meziplanetární kosmické lodi, jejíž projekt byl připravován na sklonku šedesátých let minulého století. Tehdy v ní strávila rok tříčlenná posádka ve složení Manoncev, Ulybyšev a Božko. Přesně tak, jak se předpokládalo v zamýšleném meziplanetárním letu, který byl ale nakonec nad síly sovětské kosmonautiky. Opět již v mezinárodní spolupráci a někdy také s účastí českých odborníků vedených PhDr. Jaroslavem Sýkorou se uskutečnily experimenty HUBES 94–95 (135 dnů), EKOPSI (90 dnů)a SFINCSS 1997 (240 dnů) a vše nezadržitelně spělo k současnému, skutečně velkorysému projektu Mars-500. Celé experimentální zařízení NEK bylo zásadně přebudováno a doplněno o další moduly potřebné k experimentu Mars-500, který začal být připravován již před rokem 2003.

Nová „loď“

Češi na Mars!

Prvním novým krokem na cestě k Marsu se stala čtrnáctidenní zkušební izolace šestičlenné skupiny v roce 2007, která měla prověřit připravenost základních modulů EU-100 a EU-150 (Rjazaňskij, Artamonov, Artěmjev, Kovalev, Prefilov a Tuguševová) a nového modulu EU-250. V té době už také PhDr. Jaroslav Sýkora se svými spolupracovníky chystal nový experiment i pro Mars-500. Pod záštitou Univerzity Tomáše Bati ve Zlíně, která je hlavním garantem české účasti, se na něm odborně podílí QED GROUP a.s. z Prahy svou unikátní metodou sociomapování. Dílčím úkolem se k experimentu přihlásil také tým z Psychologického ústavu AV ČR v Brně. Experiment Mars-500 byl připraven v IMBP ve spolupráci s Evropskou kosmickou agenturou ESA. V první etapě se předpokládá pobyt šestičlenné posádky v izolaci trvající 105 dnů.

Mars-500

Nejdříve na konci roku 2009 bude zahájena hlavní část projektu v délce 520 dnů. Nová šestičlenná posádka se zúčastní simulace letu do oblasti Marsu (samozřejmě s omezenými možnostmi), kdy tři její členové budou po určitou dobu samostatně pobývat v maketě výsadkového modulu a dva z nich dokonce vystoupí na napodobený povrch Marsu.

Protože vedle zástupců Ruské federální kosmické agentury (Roskosmos) a Ruské akademie věd byly k vědecké spoluúčasti na projektu Mars-500 přizváni vědci pouze z členských států Evropské kosmické agentury ESA a Kanadské kosmické agentury CSA, a protože v době zahájení příprav vědecké části projektu nebyla Česká republika ještě členem ESA, je pozvání českého týmu pod vedením PhDr. Jaroslava Sýkory skutečně vysokým oceněním jeho dosavadní úspěšné práce.


Sociomapování

Český tým vedený Mgr. Tomášem Srbem a Bc. Cyrilem Höschlem se v projektu Mars 500 soustřeďuje především na analýzu týmu. Má k tomu pozoruhodný nástroj nazvaný sociomapování od společnosti QED GROUP a. s. Je to sada analytických a vizualizačních nástrojů, pomocí kterých je vytvářen graf v podobě jakési „krajiny“. Tato sociomapa má většinou dvojrozměrnou podobu, ale lze jí dát i třírozměrný vzhled. Mapa má totiž mnohem blíže k situaci ve skupině, než jiné způsoby zobrazení. Pozice jednotlivých členů skupiny ale není stálá, proměňuje se, objevují se nové vrcholy a nová spojenectví. Tomáš Srb vývoj sociomapy přirovnává k počasí: „Můžete předpovědět nebezpečnou situaci, ale stejně jako v meteorologii k bouřce nakonec dojít nemusí.“ Plán letu Experiment Mars-500 počítá se dvěma fázemi. V první fázi bude posádka testována v izolaci dlouhé 105 dní.

Posádku úvodního stopětidenního experimentu programu Mars-500 tvoří: Rusko – kosmonaut Oleg Artěmjev, kosmonaut Sergej Rjazaňskij, lékař Alexej Baranov a sportovní fyziolog Alexej Špakov. ESA – civilní pilot Cyrille Fournier (Francie) a vojenský inženýr Oliver Knickel (Německo). Podle sdělení mluvčího IMBP Marka Bělakovského obdrží každý z účastníků experimentu částku ve výši 15 500 eur. Po 105denním experimentu přijde čas na simulaci celé cesty ze Země na Mars dlouhé 520 dní. Den první – šestice dobrovolníků vstupuje do „kosmické lodi“. Dveře se uzavírají.

Dalších 250 dní bude posádka odkázána jen sama na sebe a na rady z „centra řízení letu“, které se však budou s přibývajícím časem stále více opožďovat, tak, jak by se to dělo při skutečné cestě k Marsu. 250. den letu – dva z kosmonautů přecházejí do „marsovského modulu“, ve kterém je i převlékárna se skafandry pro výstup na povrch. Během těchto dní podniknou několik výstupů do nafukovacího modulu, v němž je simulovaný marsovský povrch. 280. den letu – „Cesta zpátky“ – Dva „kosmonauti“ se vracejí z výsadkového modulu. Začíná „cesta na Zemi“ dlouhá 240 dní. Během ní dochází k simulovaným poruchám, protože druhá polovina cesty bývá riziková z důvodu úpadku pozornosti. 520. den letu – „přistání na Zemi“ -Posádka po téměř jedenapůlročním odloučení od okolního světa vystupuje z izolace. Dřevěná kosmická loď Při pohledu na místnosti experimentu člověka překvapí světlé dřevěné obložení stěn.

I když svádí k vtipkování o „dřevěných sovětských raketoplánech“, má tato „výzdoba“ velmi praktické odůvodnění. Kosmické lodě musejí být stavěny z materiálů, které neuvolňují do vzduchu škodlivé látky. Platí pro ně mnohem přísnější normy, než například pro předměty používané v domácnosti. Ne vždy se to daří a cena takových materiálů je poměrně vysoká. Dřevo je v Rusku levný materiál a zároveň je poměrně biologicky neutrální. Druhým důvodem je psychika posádky. I když se to běžnému smrtelníkovi nezdá, jsou interiéry orbitálních stanic tvrdým oříškem pro designéry. Jsou to prostory, ve kterých kosmonauti nejen tráví dlouhou dobu, ale ze kterých nemohou ze své vůle odejít. Prostředí tedy musí působit přátelským uklidňujícím dojmem. Není divu, že se například na navrhování interiéru pro orbitální stanici Skylab podílel takový velikán designu, jako je Raymond Loewy. Stavět stejným způsobem místnosti pro simulaci kosmického letu by se neúnosně prodražilo. Dřevěný obklad stěn působí útulným dojmem i při velmi prosté úpravě.

Nejčtenější