Bez cookies je omezený přístup! Bez COOKIEs je omezený přístup!

Nejdražší vědecké zařízení nikde na Zemi nenajdete. Jeho zafinancování je mimo možnosti jakékoliv země. I proto nese ve svém názvu přízvisko mezinárodní. Vzhledem k jeho umístění a s citem pro jazykovou hříčku ji můžeme označit za nadnárodní, protože nad těmi národy létá ve výšce asi 400km. Je to orbitální stanice ISS.

Je to kus budoucnosti, ve které se žije už dnes. Pojďme se podívat, co takový život obnáší. Prohlídka nebude úplná, dokonce ani systematická. Prostě jen projdeme stanicí a povíme si o tom, která skutečná zařízení jsme využili v naší povídce Večeře pro Dragona.

Nejprve byl americký strategický bombardér B-29 (Academic)

Pak natočili Star Wars... (Wikia)

Začneme v modulu Cupola. Z vnitřku bude někomu připomínat kokpit slavného bombardéru B-29, někomu věž neméně slavného Millennia Falco z Hvězdných válek. Stejný

úkol – zajistit pozorovateli panoramatický výhled – dal vzniknout podobnému technickému řešení. Jeden rozdíl tu ovšem je. Okna Cupoly jsou opatřena okenicemi. Riziko poškození mikrometeoritem je v příběhu inspirováno reálnou hrozbou, se kterou se potýká současná kosmonautika.

Interiér pozorovatelny Cupola nezapře inspiraci (Wikipedie)

Další téma, kolem kterého se točí příběh Večeře pro Dragona, je voda. Japonští inženýři by patrně přijali s nevolí, že jsme jim z jejich modulu Kibo udělali vodárnu. Přesněji řečeno ne z celého, pouze z logistického modulu. Stanice Kibo (do češtiny Naděje) má tvar písmene L. Dva na kolmo spojené válce, kde ten menší – logistická část – slouží mimo jiné jako přetlaková komora.

Modul Kibo má tvar písmene L. Vlevo je vidět pracovní plošina a mechanická ruka. (Wikipedei)

Dále Kibo disponuje vnější pracovní plošinou a mechanickou rukou. Tímto způsobem dokáže obsluha dostat na oběžnou dráhu menší předměty, aniž by museli podnikat nebezpečný výstup do kosmického prostoru.

Komfort, který na orbitální stanici nabízíme v povídce, posádka nikdy mít nebude. Ve skutečnosti vodu skladují ve vacích. S vodou se samozřejmě nesmí plýtvat, na druhou stranu není nutné nějak úzkostlivě šetřit. Na starších orbitálních stanicích byly dokonce k dispozici sprchy a ukončení jejich provozu bylo spojené s obtížnou manipulací a diskutabilní účinností, nikoli s nedostatkem vody. Dnešní obyvatelé ISS řeší očistu pouze mokrými ručníky.

Recyklátor odpadní vody (NASA)

Vodu se daří poměrně dobře recyklovat. Nejvíce vody systémy získají ze vzdušné vlhkosti. To je nezbytné nejen kvůli samotné vodě. Voda, kterou posádka vydýchává, by se srážela na stěnách a především na elektrických zařízeních. Bez tohoto systému by stanice po velmi krátké době přestala fungovat.

Pak je tu ještě voda, která projde tělem jiným způsobem a skončí v kosmické toaletě. I ta se dá vyextrahovat. Účinnost se v reálu pohybuje kolem sedmdesáti procent. Takhle získaná voda je nezávadná a může se používat k pití. Lze ji také elektrolyticky rozložit na kyslík a vodík. Použití kyslíku k dýchání je jasné. Vodík se buď vypouští jako nepotřebný ven ze stanice, vyspělejší systémy ho nechávají reagovat s vydechovaným oxidem uhličitým za vzniku vody.

Nakonec tu zůstává problém uchování vody. Skladovaná voda má tendenci se kazit. V americké části ji desinfikují jódem, v ruské stříbrem. Obě metody jsou asi stejně účinné, problém je v tom, že se nesmí ruská a americká voda smíchat. Do ruského recyklátoru se nesmí dostat jód, do amerického stříbro.

Robonaut slouží k pomocným pracím na ISS (iDnes)

V posledních letech je stále obtížnější volit při popisu posádky to správné označení. Pojmenování kosmonaut a astronaut již přešlo do širšího povědomí. Ten první je frekventant ruského vesmírného programu, ten druhý amerického. Od doby, co vypustili na oběžnou dráhu svého člověka Číňané, máme i tchajkonauta. Sami Číňané však tento výraz nepoužívají, říkají: jü-chang-jüan (účastník kosmického letu) nebo chang-tchien-jüan (člověk plující nebem). Jenomže tím výčet nekončí.

Od roku 2011 má orbitální stanice stálého obyvatele. Není to kosmonaut ani astronaut, tím méně tchajkonaut, ale robonaut. Robotický pomocník humanoidního vzhledu. Do kosmu se dostal až Robonaut 2. Nevyžadovalo mnoho fantasie začít ho nazývat familiárně R2. Ostatně, svému vzoru z Hvězdných válek se podobá nejen jménem. Zatím nějak výrazně nepomáhá, vše je ve stádiu výzkumu a zkoušek. Výhledově by měl být opatřen nohama, aby zvládl drobné údržbářské práce vně stanice. Bude-li úspěšný, dostane jiná jeho verze místo nohou kolečka a vydá se na Mars. Tam mu budeme říkat Centaur.

Nejtvrdší oříšek pro autora sci-fi, který chce, aby jeho příběh respektoval technickou realitu, je, jak dostat hrdinu do maléru a jak ho pak z maléru vytáhnout. Proč dostat hrdinu do a z maléru je zřejmé. Bez maléru příběh připomíná Šípovu-Uhlířovu písničku: Čert vyletěl z elektriky a nic se nestalo. A proč je to tak těžké? V kosmické technice je vše několikanásobně jištěno. Přesto se maléry dějí a leckdy jsou vážné. Autor musí najít díru v systému, ale zase ne takovou, aby ji hrdina nedokázal zacpat.

Otázku bezpečnosti na ISS často řeší zdvojení. Ruská a americká část má svůj vlastní environmentální systém, pokud by selhal jeden, druhý může jeho úlohu nouzově suplovat. A není to jen obyčejné zdvojení, že je všechno dvakrát. Často systémy pracují na odlišných principech. Každý má svou Achillovu patu jinde, posádka má slušnou šanci, že neodejdou oba systémy najednou.

Je to již zmíněný systém recyklace vody a vzduchu, k čemuž třeba započítat i sociální zařízení. Zdvojené je řídicí centrum, mnohé přístroje důležité k zabezpečení chodu stanice. Ruské skafandry Orlan mají diametrálně odlišnou koncepci od amerických EMU.

Kyslíková maska (ESA)

V příběhu zmiňujeme požár na stanici. K podobné situaci již ve vesmíru došlo, oheň představuje opravdové nebezpečí. Na straně ohrožených stojí nepřítomnost gravitace. Oheň, tak jak ho známe ze Země, může exitovat, protože horké spaliny stoupají vzhůru a na jejich místo se tlačí čerstvý vzduch. V beztíži má oheň tendenci udusit se ve vlastních zplodinách. Bohužel, ze stejných důvodů by se ve vlastních zplodinách udusil i člověk, proto je v orbitálních stanicích nucený oběh vzduchu – pořád tam fouká, což dělá ohni velice dobře.

Při požáru je třeba veškerou ventilaci vypnout. Pak je tu ovšem nebezpečí udušení v kouři. První, co posádka musí udělat, je sáhnout po dýchacích maskách. A opět je tu zdvojení technologií. Americké dýchací masky mají zásobník čistého kyslíku, ruské obsahují schránku s chemikáliemi, které dokáží rekuperovat vydýchaný vzduch. Obě řešení mají své výhody i nevýhody. Americké vydrží kratší dobu a není jisté, že láhev s kyslíkem v době nepoužívání poněkud neutekla. Na druhou stranu, jsou jednoduché, potažmo spolehlivější a snáze se inicializují. Ruské vydrží déle, nehrozí ztráta tlaku, ale inicializovat se musí správným dýchacím úkonem, který se v panice nemusí zdařit. Případná jedovatá zplodina v masce zůstává.

Po nasazení masek následuje hašení. Hasicí přístroje se příliš neliší od těch pozemských, nicméně uvažuje se i o jiných principech. Nedávno byl na Zemi vyzkoušen nový princip hašení požáru pomocí hlubokých tónů. První pokusy vypadají slibně, otázka je, jak by hašení probíhalo v beztíži. Nezbývá, než vyzkoušet.

Starliner (Wikipedie)

Dragon (Wikipedie)

V případě, že selže vše, je třeba stanici evakuovat. Do poslední mise raketoplánu roku 2011 tu byly dvě různé technologie dopravy posádky. Půjde-li vše, jak má, mohli bychom se dočkat dalšího amerického dopravního prostředku v roce 2018.

O prvenství soupeří firma Boeing s lodí Starliner a mladá firma Space X s lodí Dragon. Na vývoj pilotovaného dopravního prostředku dostal Boeing od NASA 4,2 mld dolarů, Space X jen 2,6. Snad i proto jsme v naší povídce upřednostnili Dragon. Hlavní důvod je ovšem iracionálnější. Název Dragon se nám prostě líbil více.

Sojuz (Wikipedie)

V současné době zajišťuje transport posádky pouze ruská strana. U orbitální stanice by v každém okamžiku měly kotvit alespoň dva Sojuzy. Jsou to sice stroje koncepčně staré již čtyřicet let, ale obecně jsou považovány za spolehlivé. Čtyřicet let vychytávání nedostatků se muselo někde projevit. Na druhou stranu, o pohodlí se nedá mluvit ani v prvním přiblížení. Přistání může probíhat ve dvou režimech – v pilotovaném a po balistice. Druhý z nich je pro otrlé povahy, ale v případě ohrožení dokáže posádku dostat na Zemi bez ohrožení na životě.

Vesmírné posádky byly dříve rekrutovány ze stoprocentních chlapů a ze stoprocentních žen. Adepti procházeli výcvikem a vyšetřeními, ve kterých obstál jen málokdo. I dnes je výcvik důležitý, ale do popředí zájmu se kladou schopnosti snést se dlouhodobě s úzkým kolektivem. Důležitá je také vědecká profese.

Úlomky starých družic jsou současné orbity přeplněné (ESA)

Hlavní vědecká zápletka – nanodružice odstraňující kosmické smetí z oběžné dráhy – odráží několik skutečných problémů současnosti. Předně je to sám problém kosmického smetí. Za poslední půlstoletí se na oběžné dráze nashromáždilo tolik dosloužilých satelitů, že představují opravdové bezpečnostní riziko. Některé po čase shoří v atmosféře, ale to je většinou proces dlouhodobý, více než kompenzovaný novými a novými družicemi ať již komerčního, vojenského či vědeckého zaměření.

V současnosti je registrováno několik tisíc satelitů (funkčních i vysloužilých), které je při plánování třeba zohledňovat. Seznam není úplný, protože mezi nimi dochází ke srážkám, drobí se na menší, ale stále nebezpečné trosky. Vzájemné rychlosti mohou nabývat obludných hodnot, takže i malá troska je schopna přivodit fatální poškození.

Česká nanodružice VZLUSAT-1 vyvinutá studenty ČVUT (iDnes)

V povídce jsme hledali způsob, jak se s nebezpečným fenomenem vyrovnat. Došli jsme k závěru, že s tak početným houfem trosek se může vypořádat jen početná úklidová četa. Využili jsme hit posledních několika sezón – nano- nebo piko-družice. Jsou to elektronikou nacpané krychličky o hraně cca 10 cm. Naše nanodružice jsou proti nim hloupé, jednoúčelové strojky s kolektivním chováním. Jejich vlastní pohyb jsme zabezpečili iontovými mikromotorky. Ani to není žádná fantasie. Iontové motorky o velikosti větší mince se již několik let testují.

Při psaní povídky jsme se snažili, abychom se nedostali do rozporu s realitou. Největší starost jsme měli s dobrodružstvím při záchraně Terezy. Tereza má vylézt bočním otvorem Sojuzu do vesmíru. K dispozici má pouze skafandr Sokol, který je pro takové výkony naprosto nevhodný. Ve vakuu se nafoukne a Tereze výstup značně zkomplikuje.

Nevařili jsme z čisté vody. Podobná příhoda se stala kosmonautu Leonovovi. Jednalo se tenkrát o historicky první výstup člověka do kosmického prostoru, skafandry byly v počátcích. Při pokusu o návrat do lodi zjistil, že natlakovaný skafandr těsným otvorem neprojde. Leonov musel upouštět tlak, dokud skafandr poněkud nesplaskl a nedokázal se protáhnout dovnitř. Pozdějším šetřením se zjistilo, že se kosmonaut dotkl hranice ztráty vědomí.

Dana a Rudolf Mentzlovi

Dá se událost naroubovat i na Sojuz a skafandr Sokol? Zjistit poloměr otvoru není problém (33cm). Se skafandrem je to ošidnější. Jaké budou po natlakování? A co topornost, jak změní schopnost Terezy prolézt otvorem? Nakonec jsme v kartonu od automatické pračky vystřihli otvor požadovaného rozměru, navlékli se do svetrů a zimních bund a snažili se před nevěřícími zraky našich dětí a kočky prolézat ven a zase dovnitř. Nakonec jsme dospěli k závěru, že při troše dobré vůle by Tereza problémy mít mohla. Že jsme se při tom ani trošku nenudili, je nasnadě. Doufáme, že jsme alespoň část dobrodružství přenesli i na vás.

© 2016 Dana a Rudolf Mentzlovi, Praha

30.05.2021 13:16