Součástí americké studie ESAS v roce 2005 byl i návrh tzv. "lunární architektury", tedy plán konkrétního způsobu pilotovaného průzkumu Měsice. V září 2007 byla publikována aktualizace tohoto plánu. Hlavními novinkami koncepce jsou velké obytné moduly a malé přetlakové rovery s dojezdem až 1000 km.

Tento článek vychází především z informací, dostupných na http://www.spaceref.com/news/viewnews.html?id=1234 a na http://images.spaceref.com/news/2007/AIAA.ESMD.SPACE.2007.pdf (8 MB) a zveřejněných 21.09.2007.

V roce 2006 NASA oslovila více než tisícovku osob z komerční sféry, z akademických kruhů a 13 mezinárodních kosmických agentur a z těchto konzultací a diskuzí vznikl seznam 181 potenciálních úkolů, které by lidská posádky mohla na Měsíci plnit, a také bylo definováno 6 hlavních témat strategie výzkumu Měsíce (rozšíření lidské civilizace, rozvoj vědeckých znalostí, příprava na let k Marsu a dál, globální partnerství národů, ekonomický rozvoj, zapojení veřejnosti). Viz. např. http://www.nasa.gov/mission_pages/exploration/mmb/why_moon.html .

V roce 2007 byl konkrétní plán pilotovaného průzkumu Měsíce dále upřesňován tak, aby pokryl co nejvíce definovaných potenciálních úkolů. Jako nejvýhodnější byla vybrána stavba stálé základny u jižního pólu Měsíce hned na začátku obnoveného pilotovaného průzkumu. Stavba základny měla probíhat převážně pomocí relativně malých dílů, dopravovaných na Měsíc při krátkodobých pilotovaných misích. Stavba byla v plánu rozložena na cca pět roků (2020 - 2024). Viz. např. http://www.aiaa-houston.org/cy0607/event-22feb07/Connolly_AIAA_2-20-07.pdf (7 MB).

V září 2007 byly zveřejněny výsledky dalších úvah a vylepšení "lunární architektury". Viz. AIAA.ESMD.SPACE.2007.pdf (8 MB). Pro tuto stránku jsem vybral několik nejzajímavějších informací.

Bylo zkoumáno několik možností řešení základny:

• s malými obytnými moduly dopravovanými po jednom při několika misích
• s malými obytnými moduly dopravenými jedinou nákladní misí
• s jediným velkým kompletně vybaveným obytným modulem přistávajícím samostatně
• s mobilním landerem
  

Jako optimální byl zvolen hybridní přístup k možnostem řešení:

• využít elementů střední velikosti (větších, než dříve uvažovaných mini-habů)
• postavit základnu i jen ze dvou nebo tří těchto elementů
• využít nákladní landery, které jsou nezbytné kvůli robustnosti systému
• usnadnit montáž základny pomocí systémů pro přesun nákladů a osob po povrchu
• maximalizovat využití všech dovezených zařízení

Bylo konstatováno, že je nezbytné zajistit možnost globální dostupnosti cílů a pozemního průzkumu na dlouhé vzdálenosti (protože vědecké příležitosti v bezprostředním okolí základny mohou být brzy vyčerpány).

Pro zajištění mobility na povrchu byly nově navrženy malé, ale agilní přetlakové rovery s ochranou proti radiaci a vybavené tzv. "suitporty" místo přechodové komory. Návrh roverů byl optimalizován tak, aby jednotlivé komponenty mohly být použity i v jiných zařízeních (podvozek, nástavba, kola, motory). Tyto rovery jsou zřejmě nejzajímavější novinkou aktualizovaného plánu.

Vlastnosti nově navržených přetlakových roverů:

• jsou to malé stroje rozměrově srovnatelné s nepřetlakovými Apollo LRV rovery
• určeny pro dva kosmonauty
• přizpůsobitelné pro různé úkoly
• možnost ovládání z přetlakové kabiny vpředu i z otevřené plošiny vzadu
• tzv. "suitport" umožňuje rychlý přestup do skafandrů a zahájení EVA (do 15 minut)
• systém řízení životních podmínek (LSS) podporovaný klimatizačním systémem skafandrů (PLSS)
• vodní led je využit pro ochranu proti radiaci i pro termoregulaci v přetlakové nástavbě
• přestup z roveru do obytného modulu je přetlakový (bez potřeby skafandrů)
• základní dojezd 200 km na akumulátory (možnost prodloužení dojezdu až na 1000 km dobíjením ze solárních článků, nebo využitím palivových článků)
• předpokládá se použití vždy dvou roverů v páru aby při poruše jednoho roveru se mohli všichni kosmonauti vrátit na základnu ve zbývajícím roveru

Značnou změnou proti dosavadním americkým zvyklostem by mohly být tzv. "suitporty", tedy vlastně hermeticky uzavíratelné uzly na roverech pro externí připojení skafandrů pro výstup na povrch Měsíce. Kosmonauti by vstupovali do skafandrů přes otvory pro zádové vaky (podobně jako je tomu u stávajících ruských skafandrů Orlan) a to by umožnilo vozit skafandry trvale mimo kabinu roveru a přitom přestup do skafandrů by byl možný přímo z kabiny bez dehermetizace, takže by byl velmi rychlý. Toto uspořádání také minimalizuje ztráty zásob dýchatelné atmosféry při výstupech.

Jako příklad byl pro malé přetlakové rovery se suitporty namodelován sedmidenní výjezd ze základny do vzdálenosti 450 km se třemi oblastmi EVA.

Oproti koncepci jednoho velkého roveru vychází koncepce dvou menších roverů výhodněji jak hmotnostně, tak i dojezdem.

Výhody malých přetlakových roverů:

• kdykoliv při EVA možnost návratu do roveru během 20 minut (ochrana proti výtryskům částic ze Slunce)
• omezení problémů vznikajících pobytem kosmonautů ve skafandrech
• dobré možnosti pro výživu, pitný režim a toaletu kosmonautů
• zvýšení bezpečnosti kosmonautů (kabina roveru slouží jako miniaturní základna)
• možnost umístění ergometru pro cvičení v průběhu dlouhých přejezdů
• suitporty omezují vnikání prachu do kabiny
• dojezd až 1000 km
• umožňují kosmonautům pobyt v kabině v lehkém oděvu a přitom výhled jako při EVA
• všechny potřebné senzory a přístroje jsou vždy při ruce
• možnost aby na povrch ve skafandru vystoupil jen jeden kosmonaut
• možnost přímého přetlakového přestupu z kabiny roveru do obytného modulu základny nebo do vzletového stupně landeru
• využití PLSS skafandrů pro LSS roveru
• možnost zjednodušení skafandrů pro EVA (omezením délky EVA díky suitportům)
• dva malé přetlakové rovery váží méně než jeden velký rover (pojízdný obytný modul)
• malé rovery mohou být dopraveny na Měsíc brzy, pravděpodobně přímo při pilotovaných misích
• možnost umístění kamer v roveru a na roveru
• využití zkušeností s rovery pro budoucí mise na Mars

Bylo zdůrazněno, že landery, obytné moduly a rovery se musí vzájemně doplňovat a musí fungovat jako systém.

Pro konstrukci obytných modulů (HABů) byly proto definovány tyto požadavky:

• musí mít modulární design
• musí přímo obsahovat všechny potřebné systémy (zdroj energie, komunikační vybavení, systém podpory života, atd.)
• mohou operovat samostatně nebo ve spojení s několika jinými moduly
• pro kompletní funkce základny musí stačit 3 moduly
• mohou být dopravovány na Měsíc nepilotovanými landery

Souhrnný závěr:

• aktualizovaný plán vychází z výsledků předchozích studií
• podařilo se lépe poznat možnosti výzkumu Měsíce
• byla zachována otevřenost architektury
• podařilo se pokrýt více definovaných úkolů lunárního výzkumu
• nové koncepty budou dále diskutovány a porovnávány v širší komunitě (komerční, průmyslové, vědecké, mezinárodní)
• plán je stále otevřen dalším návrhům na efektivní výzkum

Poznámka A.H.: Jak je vidět, tak konkrétní plány amerického pilotovaného výzkumu Měsíce jsou stále v poměrně dynamickém vývoji a určitě se v nejbližších letech máme na co těšit.

Použité zkratky a pojmy:

• NASA = National Aeronautics and Space Administration (Národní úřad pro letectví a kosmonautiku USA)
• ESAS = Exploration Systems Architecture Study (studie pilotovaného výzkumu USA z roku 2005)
• rover = terénní vozidlo
• lander = přistávací modul
• HAB = Habitation Module (obytný modul)
• EVA = Extra Vehicular Activity (činnost ve skafandru mimo kosmickou loď nebo základnu)
• LSS = Life Support System (systém zabezpečení životních podmínek)
• PLSS = Portable Life Support System (přenosný systém zabezpečení životních podmínek) [zádový vak skafandru]

Aleš Holub