Proč potřebujeme kolonizovat vesmír a jak to máme udělat - Mars a asteroidy

Odpovědi na proč a jak funguje vesmír. Psáno pro Tima, mého syna, ale určitě si to rádi přečtou i jiní. Dneska to bude o tom, že Země je nám už malá a potřebujeme se stát meziplanetární civilizací.

Drahý Time,

v minulých dílech jsme nakousli téma kolonizace vesmíru. Bavili jsme se o tom, co všechno nám dneska lítá nad hlavou, většinou na nízké oběžné dráze Země a také, jaké by to bylo při kolonizaci Měsíce. Dnes se podíváme hlouběji do naší Sluneční soustavy, k Marsu a k pásu planetek za ním.

Elon Musk

Jestli bych měl v souvislosti s kolonizací vesmíru zmínit jednu jedinou osobu, bud to právě on. Je doslova posedlý kolonizací Marsu a řekl bych, že všechno co dělá, směřuje k tomuto cíli. Třeba takový humanoidní robot Optimus - na Zemi to vypadá jako drahá a poněkud zbytečná hračka, ale na Marsu by mohl stavět habitaty a budovat infrastrukturu celé kolonie. Nebo Cybertruck, to auto je tak ošklivé, že být to kluk, nemá ho ráda snad ani jeho matka. Ale na Marsu? Může se ukázat jako velmi praktický vůz pro osadníky.

Já vím, řečeno slovy klasika: "Trochu jsem si zapřeháněl." Ale to nasazení, ten focus, to je na Muskovi očividné. Ukazuje, co všeho člověk může dosáhnout, pokud se tomu opravdu věnuje, vezmi si z něj příklad, Time.

Doposud jsme psal o robotech a autech, ale samozřejmě je tu SpaceShip projekt. Velká raketa, která je primárně určená  tomu dopravit na Mars desítky lidí naráz. Nicméně kolonizace Marsu nebude zase tak jednoduchá věc, jak je to v případě Měsíce.

Plně soběstačná kolonie

Ano, to a nic jiného nemůže být cíl kolonizace této planety. Na rozdíl od oběžné dráhy Země nebo Měsíce je Mars zatraceně daleko. Zatímco když se něco stane na Měsíci, jsme schopni dorazit s pomocí v řádech dnů, na Marsu jsou to vyšší jednotky měsíců. Záleží totiž na tom, v jaké pozici se vůči sobě nacházejí Mars a Země. Teď se pro lety na Mars využívá startovací okno, které nastává zhruba jednou za 26 měsíců. V tomto období je potřeba překonat jenom pouhých 55 miliónů kilometrů. Ale i tak je to záležitost na měsíce letu. Proto se také při misi na Mars plánuje, že lidé v jednom takovém okně odletí, potom stráví skoro dva roky na Marsu a v druhém okně se vrátí zase domů. V těchto poměrech bude muset být jakákoliv osádka Marsu na Zemi nezávislá, budou si muset všechno dovézt sebou nebo vyrobit na místě. Samotný radiový signál ze Země tam letí 15 minut, to už si s nikým nepopovídáte, žádné napojení na pozemský internet a podobně.

I proto je dneska Mars jediná nám známá planeta ve vesmíru, která je obydlena výhradně roboty. Do této vize zapadá už zmiňovaný robot Optimus, který by mohl být součástí první výsadku a autonomně začít chystat vše potřebné pro přílet lidí. Při první výpravě na Mars se počítá s tím, že jí budou předcházet několik misí se zásobami, které by měly přistát dříve a čekat na lidskou posádku. Bohužel ani SpaceShip není tak velká, aby všechno vybavení uvezla sebou.

I tak je termín první lidské mise na Mars pořád ve hvězdách a osobně nepředpokládám, že se s kolonizací před rokem 2035 začne.

VASIMR

VASIMR je acronym proVariable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket, ve zkratce jde o silný iontový motor, který by mohl změnit všechny naše plány na kolonizaci vesmíru. Let na Mars trvá tak dlouho, protože chemické motory jsou sice silné, ale mají omezenou rychlost výstupních plynů. V jednom z minulých článků jsem psal o tom, jak fungují klasické chemické rakety a jaké fígle používáme na to, abychom nabrali vyšší rychlost a ušetřili palivo. VASIMR je z tohoto pohledu něco, co mění pravidla hry. Nelétá na chemii, ale na elektřinu. Obsahuje v sobě složité ústrojí, kde se z normální látky stává vysokoenergetická plazma. Jenom pro úplnost: Rakety lítají díky třetímu Newtonovému zákonu akce a reakce, který je o hybností, což je součin hmotnosti a rychlosti. Chemické rakety mají vysokou hmotnost výtokových plynů, ale nízkou rychlost, VASIMR to má přesně naopak. Díky tomu, že vytváří hybnost rakety z elektřiny nám umožní šetřit váhu paliva. A elektřinu ve vesmíru umíme vyrobit, třeba ze solárních panelů. Ale k tomu, aby se doba letu na Mars zkrátila pod jeden měsíc, bude už potřeba atomový reaktor. A to není vůbec triviální. Hlavně legislativně. Jenom se podívej, jak lidi blázní, když se řekne radioaktivita a dokážeš si představit, o budou dělat, až někdo zkusí poslat atomový reaktor do vesmíru. Co když to spadne zrovna k nám? Co když raketa selže a všichni umřeme? Tato iracionalita je velkou překážkou pokroku nejenom ve vesmíru.

Osiris Rex a Psyché

Podívejme se ještě hlouběji do vesmíru. Zrovna před pár dny se na Zemi úspěšně dostaly první vzorky hornin z asteroidu, konkrétně z planetky 101955 Bennu.Jednalo se právě o misi Osiris Rex, více o ni najdeš třeba zde. Je to první vlaštovka, důkaz toho, že dokážeme poslat robota, aby odtěžil rudu na asteroidu a dovezl ji na Zemi. A v budoucnu se plánuje toto dělat v mnohem větším měřítku. Ku podivu, tentokrát nás nebrzdí ani tak technologie a finance, jako právní rámec. Je potřeba, aby v rámci OSN byla přijata novela, která lépe ošetří, kdo může těžit ve vesmíru a komu potom ty zdroje budou patřit. Třeba taková planetka Psyché. Jedná se zřejmě o pozůstatek z formování planet v naší soustavě, o cca 200 km velké kovové jádro bývalé planetesimály, doslova nacpané zlatem a dalšími drahými kovy v hodnotě několika set násobku hrubého domácího produktu celé Země. Komu tyto zdroje budou patřit? Tak o to se strhne nejedna (a doufám že jenom) právní bitva. A mezitím budou lidé chystat projekty robotických továren se samoreplikujícími se roboty pro automatickou těžbu, na to si vsaď, Time.

Hlouběji do vesmíru se zatím se současnou technologií nemá cenu vydávat. Jedině tak robotické mise, které mohou pátrat po mimozemském životě na takových místech, jako jsou podpovrchové oceány na měsících Europa a Enceladus nebo v oblacích planety Venuše. Co myslíš, mám o tom něco napsat příště?