Kosmická jízda

Michal Polák  |  Vesmír
Lunar Electric Rover ve verzi pro převoz materiálu bez hermetizované kabiny

Bez transportních prostředků by byly možnosti výzkumu v oblasti pilotované kosmonautiky na Měsíci a Marsu velmi omezené. Jak ale budou tato vozítka vypadat?

Již na počátku sedmdesátých let využívali astronauti na Měsíci svůj rover. Vozítko uzpůsobené k jízdě po měsíčním povrchu usnadňovalo vědeckou práci a dovolovalo zvětšit zkoumanou oblast. Dnes se zamýšlíme nad nejbližší budoucností pilotované kosmonautiky, která bude směrována ke dvěma kosmickým tělesům – k Měsíci a Marsu.

K čemu rovery?

Pomocná vozidla i autonomní roboti se schopností nosit či vézt určitě přijdou vhod. V některých případech se bez takových prostředků neobejdeme. Američtí astronauti by se na Měsíc měli vrátit v rámci projektu Constellation již po roce 2020. Výhledově se neplánuje pouze návrat a vědecky poměrně bezvýznamné nárazové mise, ale stálá základna umožňující dlouhodobou práci posádek.

Výhodou stálého pobytu jsou časově méně omezená měření a výzkumy přímo na povrchu a samotná logika našich kroků. Něco jiného je Měsíc navštěvovat, než se na něm nastálo usídlit. Kdyby jinak přemýšlel Kryštof Kolumbus, jak by vypadala naše civilizace dnes? V případě dlouhodobého pobytu na jednom místě brzy základna vyčerpá možnosti a bude nutné se přemístit.

Vhodným řešením pro rychlou a bezpečnou dopravu nejen po měsíčním povrchu jsou člověkem řiditelná vozidla. Přesně takový byl také měsíční rover v programu Apollo. Pokud se proud financí do kosmonautiky nezastaví, můžeme se zanedlouho znovu projíždět po Měsíci.

Dlouhé výlety

Jeden z nejperspektivnějších projektů představuje lunární vozítko Lunar Electric Rover (zkráceně LER). Existují další provedení, která se liší v různých částech konstrukce. Přitom každá počítá s konstrukcí vybavenou šesti závěsy na kola po stranách, přičemž na každém jsou dvě pneumatiky. Maximální rychlost činí v zemských podmínkách deset kilometrů za hodinu.

Mnohem zajímavější je okruh vzdálenosti, do kterého se Lunar Electric Rover dokáže vydat. Místo deseti kilometrů u roveru z doby Apolla je to až 240 kilometrů. Jednotlivá provedení se od sebe liší především tím, zda mají přední kabinu. V ní totiž posádka nemusí mít skafandry, což se na první pohled zdá být pochopitelně nebezpečné.

Nehledejme ale ve všem přehnaná nebezpečí. Kabina je zkonstruována stejně jako každá jiná samostatná kosmická loď. Lunar Electric Rover je v současnosti v pokročilé fázi vývoje. Napovídají tomu uskutečněné testy simulující podmínky lunární mise. Probíhají v arizonské poušti na lávovém povrchu. Zbývá dořešit ještě řadu problémů. Předpokládá se totiž, že vozítko se bude vydávat s astronauty až na dva týdny dlouhé výpravy. K tomu je zapotřebí vysoce spolehlivý systém pro zajištění lidských podmínek.

Dalším neúplně vyřešeným problémem je výdrž akumulátorů. Solární nebo případně jaderné zdroje energie jsou zatím v pojízdném modulu celkem nepoužitelné. Jinak jsou ale vzhledem k délce podvozku (čtyři metry) možnosti roveru opravdu široké, což ukazují i různá provedení.

Asi nejznámější je výše zmíněná konstrukce, tedy rover s kabinou pro posádku umožňující práci bez skafandrů. Právě ten je často prezentován jako hlavní zástupce vyvíjených prostředků. Vidět jste jej mohli také při inauguraci amerického prezidenta Baracka Obamy. Právě na něm bude záviset budoucnost amerického programu Constellation.

Jsou vůbec zapotřebí lidé?

Mnoho vědců zastává názor, že pilotovaná kosmonautika není v současné době výhodná. Prý se jedná v době mnoha problémů na samotné Zemi o zbytečnou „srandu“, která nepřináší dost důvodů pro pokračování. Vyslaná robotická sonda na nebeské těleso může provést opravdu hodně práce, ale v mnoha činnostech je značně omezená. Nevýhody plynou po praktické stránce zejména z faktu, že stroj neumí myslet a pohotově se na základě nových informací v novém prostředí rozhodovat.

Člověk sám o sobě toho moc také nezmůže. Lunární anebo případně marsovský rover mu značně rozšiřuje možnosti pohybu. Pro skutečně efektivní výzkum a pobyt na nebeském tělese je zapotřebí vhodná kombinace lidské činnosti s vyspělou robotikou. Tento fakt si uvědomují také vědci z americké NASA a konkrétně z Johnsonova centra a Amesova výzkumného centra. Vyvíjí totiž roboty a jiná podobná zařízení s předpokladem usnadnit pobyt a práci lidí na Měsíci a Marsu.

Měsíční stěhovák

Řízené rovery přímo pro přepravu astronautů a spolupracující Robonauti nebudou jedinými pomocníky při výzkumu na povrchu těles sluneční soustavy. Existuje řada dalších návrhů a řešení, které již byly anebo jsou testovány. Patří mezi ně také přepravní transportér pojmenovaný ATHLETE (All-Terrain Hex-Legged Extra- Terrestrial Explorer). Požadavky nejsou jednoduché a konečné parametry to každopádně dokazují.

Lunar Electric Rover

Například zdolávání úhlů do 25 až 30 stupňů nebo nosnost 450 kilogramů. Konstruktéři také předpokládají nutnost dlouhé práce bez možnosti nahrazení. Životnost se tak může pohybovat kolem deseti let. ATHLETE se pohybuje na celkem šesti tříkloubových ramenech opatřených koly. Každé z nich může obsahovat slot pro instalaci rozšiřujícího zařízení – vrtáků nebo kleští pro uchopení menších předmětů. Hlavním úkolem je však přeprava rozměrných nákladů, jako například přeprava modulu stanice.

Ten je umístěn na šestiúhelníkové základní konstrukci. Maximální rychlost se pohybuje kolem deseti kilometrů v hodině. Budoucnost dobývání nám nejbližších těles bude jistě zajímavá. Pomáhat nám v tom budou námi řízené rovery, robotická vozítka a přepravní systémy podobné těm, o kterých jsme se zmínili. Umožní nám překonávat hranice poznání a vydávat se na dlouhé objevitelské výpravy.

vozítka ATHLETE převážející obytné buňky

Humanoid v kosmu

Jedním z nejzajímavějších robotů, které vyvíjí NASA, je bezesporu humanoidní robot – Robonaut. Jako typického robota si řada z nás představí stroj, jenž se svou anatomií snaží napodobit člověka. Vědci si při jeho konstrukci museli položit několik otázek. Co člověka po fyzické stránce odděluje od jiných živočichů a umožňuje mu řadu úkonů? Jaká část lidského těla je po technické stránce náročná a pro pobyt na Měsíci nebo Marsu zbytečná?

Odpovědi nejsou složité. Mnoho rozdílných úkonů nám umožňují ruce a prsty. Na druhou otázku je odpověď ještě snazší. Robot se bude pohybovat jen na povrchu a ve vyhrazeném prostoru. Je proto zbytečné řešit otázku rovnováhy a pohybu nohou. Proto se konstruktéři rozhodli použít pevný kolový podvozek a na něj umístit teprve „tělo, ruce a hlavu“. Pro vývojovou část se spojila NASA s organizací DARPA (Commissions advanced research for DoD). Kromě využití pro kosmický výzkum totiž může mít takový humanoid mnohem širší uplatnění.

V radiačně zamořených oblastech se může pohybovat mnoho vozítek, ale právě třeba Robonaut má zásluhou vyspělého systému rukou široké možnosti. Existuje také hypotetická možnost umístit jeho horní část na robotické rameno Canadarm. V takovém případě by mohl sloužit pro opravu družic na oběžné dráze bez nutnosti vycházení astronauta do volného prostoru. Pro praktické účely je na výběr mnoho různých druhů podvozků, které se liší mimo jiné počtem a typem kol. Hlavní výhodou zůstávají ruce robota, které mají lidský systém prstů a také se mohou přesně řídit. Řídící pracovník si na své ruce připevní senzory a provádí pohyb, který robot ve stejném čase opakuje.

humanoidní robot - Robonaut

Lunární bugina

Vývoj dvoumístného lunárního roveru LRV (Lunar Roving Vehicle) pro projekt Apollo, kterému se přezdívalo také měsíční bugina, měla na starost společnost Boeing. Vůbec poprvé jej použila posádka Apolla 15, a to 31. července 1971. Jako nejvhodnější řešení byla vybrána jednoduchá rámová konstrukce o délce 3 m a rozvoru 2,3 metru. Samostatná hmotnost činila 210 kilogramů. Rover dokázal přepravovat náklad o hmotnosti téměř půl tuny. O přenesení hybné síly se starala čtveřice kol vyrobená z pozinkované slitiny ocelových vláken. Každý měl vlastní elektromotor s výkonem 200 wattů napájený z akumulátorů. Lunarní rover používaly výpravy Apollo 15, 16 a 17.

Lunárního rover LRV (Lunar Roving Vehicle) pro projekt Apollo

Bude tohle vůbec někdy jezdit po Měsíci? Hlasovat v anketě můžete zde.

Nejčtenější