Proč potřebujeme kolonizovat vesmír a jak to máme udělat - oběžná dráha Země

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,

jak ukazuje příklad dinosaurů, kteří desítky miliónu let neomezeně vládli na naší planetě, stačí jeden větší asteroid a hra začíná od znova. Ani dnes není v našich silách zaručit, že podobný asteroid včas najdeme a vypořádáme se s ním. a není to jenom jediné nebezpečí, které by mohlo zničit naši civilizaci na Zemi. Jestli jako lidstvo máme přežít, musíme nedávat "všechny vajíčka do jednoho košíku" a vytvořit soběstačné kolonie ve vesmíru mimo naši planetu.

Odrazový můstek - oběžná dráha Země

Od začátku našich letů na oběžnou dráhu to bylo o prestiži, kdo ze států, jako byli Sovětský Svaz, USA a nově i Čína dokáže poslat člověka do vesmíru a bezpečně jej navrátit zpět. Proto se moc, nebo spíše vůbec, nehledělo na to, kolik to stojí a kolik to vynese. To dnes platí už jenom v Číně a možná Rusko se bude snažit pozvednout svoji hrdost a dokázat, že není zaostalé, ale v Americe je to tvrdě otázka co to stojí a co nám to přinese. Jinými slovy, pokud pomineme vědecké mise základního výzkumu, u kterého se jenom těžko vyčísluje jeho okamžitý přínos, se hledají podnikatelské příležitosti, jak ve vesmíru vydělat. Opravdovým gamechangerem je SpaceX a její opakovaně použitelné rakety, které de facto snížily cenu za kilo nákladu na orbit na 20% a nejspíše to půjde ještě níže. Proto se otevírá široká škála možností, na čem ve vesmíru vydělat.

Satelitní komunikace a navigace

Tohle je historicky první a dnes nejvýnosnější job ve vesmíru. Když pomineme vědecké a vojenské satelity, tak éra globální komunikace pro všechny začala 5. dubna 1965, kdy raketa Delta vynesla na geosynchronní dráhu družici Intelsat 1, nazývanou Early Bird, neboli Ranní ptáče. Družice spojovala USA s Evropou, zvládala až 240 hovorů naráz nebo jednu televizní linku. V provozu byla rok a půl a potom ještě nakrátko když v roce 1969 letělo Apollo 11, ale na oběžné dráze je dodnes. Od té doby se stalo běžné, že kdekoliv na světě (kromě Antarktidy) můžeme přijímat signál satelitní televize. Za další krok bych považoval zahájení provozu sítě Iridium, která slouží pro satelitní telefonování. její družice jsou zaparkovány na geostacionárních drahách a umožňují si zavolat odkudkoliv a kamkoliv už od listopadu 1998.

Jako další potom přišla navigace v podobě sítě GPS. Původně vojenská síť byla pro civilní použití uvolněna v roce 2000 a na ní navázal později ruská konkurence Glonass, přidal se i čínský BeiDou a jako poslední do vlaku naskočila i EU se svým systémem Galileo. Pro nás je důležité, že nervové centrum celého systému sídlí v Holešovicích v Praze. Až budeš hledat perspektivní job, zkusil bych to i u nich.

Poslední novinkou na oběžné dráze jsou tzv. konstelace satelitů pro přenos internetu. Asi znáš Starlink, který hodně zpopularizovalo jeho použití Ukrajinou ve válce proti Rusku, ale jsou i další. Samozřejmě že šel přenášet internet už dříve přes telekomunikační satelity, ale to bylo vyhrazeno spíše pro providery a také, čím dále je družice od Země, tím delší ping, ty vzdálenosti jsou už takové, že při současných přenosových rychlostech to je znát. Ale Starlink otevřel přístup k rychlému internetu kdekoliv na světě, včetně oblastí jenom velice spoře pokrytých jinou infrastrukturou pro přenos telekomunikací. Družice létají na nízkých oběžných drahách a jednou navázané spojení si mezi sebou předávají podle toho, která z družic je v dosahu pozemní antény. I proto bude satelitů Starlink okolo 12 000. Do rozjeteého vlaku chtějí se svými konstelacemi naskočit i Amazon s Projektem Kuiper, nebo OneWeb a Telesat s Lighspeed sítí.

Dálkový průzkum Země

Další velký obor, který dnes vydělává. Co si pod tím představit? Třeba satelity pro předpověď počasí. osobně si jenom těžko dokážu představit, jak to dělali meteorologové dříve, kdy sbírali data z jednotlivých stanic po celé Zemi a z jejich vývoje odhadovali, jak se budou pohybovat tlakové výše a níže, jaké je jejich rozložení. Dneska stačí pár fotek z družice a víme toho mnohem více. Nejde jenom o viditelné spektrum, ale i o radar a další průzkumné prostředky. Díky tomu všemu je dnes předpovídání počasí mnohem rychlejší, přesnější a levnější.

Potom jsou tu fotky z vesmíru. Stačí vzpomenout Google Map, které vyfotily z oběžné dráhy každý kousek Země a zapracovaly to do svých map a navigace. A není to jednorázový proces, satelity stále sbírají data a mapy aktualizují. Potom jsou tu různé specialozované družice, které monitorují třeba produktovody, elektrické sítě, dohlížejí na dopravu, hlídají pro zemědělce pole a velkou spoustu dalších aplikací. Celý tento obor se dnes velmi bouřlivě vyvíjí a vzniká v něm i řada startupů se zajímavými nápady.

Vesmírná turistika

Co by to bylo za kolonii, kdybychom tam nemohli poslat turisty? V současnosti máme pouze jednu trvale obydlenou stanici na oběžné dráze, kterou je Mezinárodní kosmická stanice. První vesmírnou turistkou se měla stát americká učitelka Christa McAuliffeová při tragickém letu raketoplánu Callenger v roce 1986. Potom následovala dlouhá pauza a jako první turista se na ní podíval v roce 2001 Američan Dennis Tito, který letěl raketou Sojuz a za výlet zaplatil 20 miliónů dolarů. Na oběžné dráze strávil týden, rok po něm následoval Jihoafričan Mark Shuttleworth. ISS je z principu vědecká stanice a tak pochopitelně sledují s nevolí, když se jim tam rekreují civilisté. První kosmická mise turistů, pokud tedy za ni nebudeme považovat suborbitální přískoky Virgin Galactic nebo Blue Origin, byla v roce 2021 mise Inspiration 4 vypravená společností SpaceX. Další let, až budou odzkoušena SpaceShip má být dokonce kolem Měsíce a mez účastníky je i našinec - Yemi A.D., kterého si do posádky vybral japonský miliardář Jusaku Maezawa (ten má za sebou už i výlet na ISS).

V budoucnu se uvažuje, že by se k ISS přidal nafukovací modul právě pro ubytování turistů. V roce 2017 firma Bigelow poslala k ISS technologický demonstrátor BEAM, který se osvědčil a tak se spřádají plány na trvalé rozšíření ISS a případně i stavbu orbitálního hotelu. Až budeš dospělý, doufám že výlet do vesmíru bude sice luxusní, ale přesto široké veřejnosti dostupný. Tak uvidíme.

Orbitální továrny

Tohle je zatím v plenkách. V prostředí beztíže se dají syntetizovat celá řada exotický sloučenin, důležitých v medicíně, neobvyklé polovodičové krystaly a další. Prozatím ale byla jejich výroba astronomicky drahá, jednalo se spíše o pokusy v rámci ISS. Ale s příchodem SpaceX a velkým poklesem ceny dopravy na orbit začínají dávat tyto projekty ekonomický smysl. Několik společností, jako je Axiom Space. Period H2020 dávají dohromady demonstrátory robotických továren na oběžné dráze.

A další velkým jobem může být likvidace odpadků. V současnosti je nízká oběžná dráha Země už obsazeno tisíci družic a dalších objektů, které by potřebovaly uklidit.

V příštím díle se podíváme na plány kolonizace Měsíce, který by se měl stát naším odrazovým můstkem do hlubokého vesmíru. Jsou na něm totiž zdroje surovin, na oběžné dráze máme jenom to, co si dovezeme sebou, na Měsíci můžeme těžit. Ale o tom příště.