Před 55 lety jsme o Marsu nevěděli nic. Dnes už se tam chystáme. Co všechno ještě musíme vyřešit?
Před 55 lety vyslala NASA k Marsu sondu Mariner 6. Poznatky, které nám poskytla, posunuly do reality plány rudou planetu navštívit. Proces už je v běhu a právě se rozjíždí další důležitá etapa přípravy.
Žijeme v době, kdy si můžeme prohlížet krajinu Marsu v HD rozlišení a projíždět se po ní ve virtuální simulaci. Ještě poměrně nedávno jsme ale o našem nejbližším sousedovi nevěděli skoro nic. V případě hvězd dokážou astronomové rozebrat jejich světlo spektrometry a do detailů odhalit jejich chemické složení, probíhající reakce, věk, hmotnost a tisíce dalších údajů. Planety však žádné světlo nevydávají a pohled dalekohledem nám o nich zprostředkuje jen velmi základní údaje. Mise Mariner 6, která se k Marsu vydala 24. února 1969, proto byla sledována s enormním zájmem. Sonda na palubě nesla soustavu přístrojů, které měly při průletu nabrat co nejvíce údajů o jeho atmosféře, pořídit snímky povrchu a pátrat po známkách života.
Po cestě dlouhé 100 milionů kilometrů se sonda dostala na konci července do těsné blízkosti planety. Ve výšce 3550 kilometrů prolétla atmosférou, pořídila 143 snímků průletu a 55 detailních fotografií povrchu. Společně se sondou Mariner 7, která odstartovala o měsíc později, zvládla vyfotit 20 % povrchu planety včetně obou pólů. Daleko důležitější informace ale vědci získali z palubních přístrojů. Ty odhalily, že se atmosféra Marsu skládá převážně z oxidu uhličitého, ale obsahuje i stopy vodních par. Infračervené spektrometry pak objevily stopy vody a ledu i na samotném povrchu planety a odhalily zde i minerál goethit, který vzniká při působení vody na železité rudy. Poprvé jsme tedy měli přesvědčivé důkazy, že na Marsu kdysi tekla voda a ve formě ledu zde existuje i dnes. Přítomnost vody posunula do reálné roviny odvěký sen všech fanoušků sci-fi – našeho planetárního souseda navštívit.
CHAPEA
Po pouhých 55 letech je příprava letu lidské posádky na Mars v plném proudu. NASA právě v těchto dnech vybírá čtyřčlennou posádku druhé fáze svého experimentu CHAPEA (Crew Health and Performance Exploration Analog), která bude více než rok žít na uzavřené základně v texaském Houstonu. CHAPEA má tři fáze. Za prvním týmem zapadly dveře bunkru už 25. června 2023, znovu se otevřou až za 378 dní. Druhá fáze má začít na jaře příštího roku a třetí je naplánovaná na rok 2026. Jaké jsou hlavní úkoly, které mají mise prozkoumat?
Dlouhodobé soužití v uzavřených prostorech
Mise na Mars má trvat minimálně 2,5 roku. Cesty tam i zpět zaberou šest měsíců, osmnáct měsíců má posádka strávit na planetě. Model jejich příbytku Mars Dune Alpha už dnes v Houstonu stojí. Původně mělo jít o stavbu z recyklovaných částí přistávacího modulu. Nakonec ale NASA zvolila technologii 3D tisku. Robotickou tiskárnu schopnou zpracovat marťanskou půdu vyvinula americká firma ICON, která domy „tiskne“ už od roku 2018. Samotná „tiskárna“ bude na Mars pravděpodobně dopravena v předstihu ve formě autonomního robota. Na povrchu se sám sestaví, dotiskne si potřebné prvky, natěží dostatečné množství půdy a ještě před příletem lidí jim postaví příbytek. Projekt budovy pochází z dánského architektonického studia BIG (Bjarke Ingels Group). Bunkr má rozlohu 1700 m2, zahrnuje čtyři ložnice, pracovní a obytné prostory, místnost na pěstování potravin, komunitní centrum, kuchyňku, ošetřovnu a tělocvičnu.
Jídlo a voda
Převážnou část potravin si má posádka vézt s sebou. Denní porce potravin pro jednoho člověka má v suchém stavu zabrat asi kilogram. Čtyřčlenné posádce by tedy na celou misi měly stačit necelé 4 tuny jídla. Výzkumy pobytů v dlouhodobě uzavřených prostorách ale ukazují, že jsou pro zachování zdraví (a morálky) důležité čerstvé potraviny. Na CHAPEA se tedy testují vertikální hydroponické systémy, na kterých si bude posádka pěstovat zeleninu.
Uvažuje se i o pěstování v půdě Marsu, do které by mohly organické látky dodávat mouchy bráněnky přivezené ze Země. Bráněnky se velmi rychle množí a jsou schopné zpracovat jakýkoliv organický odpad na kvalitní biomasu ideální k hnojení. Jejich larvy jsou navíc zdrojem vysoce kvalitního proteinu.
Velkým úkolem je také zajištění vody. Vědci pracují na technologiích její extrakce z atmosféry a povrchu Marsu a na způsobu její recyklace. V současnosti dokážou zrecyklovat až 98 % vody obsažené ve všech lidských i technologických odpadech na stanici. Dopady konzumace stravy a recyklované vody jsou jedním z hlavních cílů projektu CHAPEA – účastníkům je během pobytu testována krev, moč, sliny i výkaly a ve sledování se bude pokračovat i po ukončení pobytu na stanici.
Schopnost přežití
Posádka bude odkázána sama na sebe. Ve čtyřech lidech tedy musí být schopna provádět předepsaný vědecký výzkum planety, ale také zajistit chod a údržbu stanice. Do programu posádky jsou proto zařazeny simulace havárií, nedostatku vody, vzduchu a výpadků komunikace. Standardní spojení s okolním světem je na stanici o 22 minut zpožděno, aby simulovalo dobu potřebnou k cestě radiosignálu z Marsu na Zemi. Všechny okolnosti samozřejmě simulovat nelze. Na Marsu například panuje v porovnání se Zemí zhruba třetinová gravitace. Velký problém tedy může na planetě nastat kvůli otoku očních bulev SANS, která astronauty při dlouhodobém pobytu v mikrogravitaci postihuje.
Vybavení
Kromě sledování lidské posádky v modelu marťanské základny probíhá řada dalších výzkumů. Testují se vozidla, helikoptéry, solární panely, zařízení na extrakci vody. Velkým úkolem bude výroba paliva potřebného na start z povrchu Marsu při návratu na Zemi. Zvažuje se využití oxidu uhličitého z atmosféry Marsu, který by po reakci s vodíkem poskytl kyslík a methan. Vodík by ale musela posádka přivézt ze Země, nebo si ho na místě vyrobit z marťanské vody. Největším problémem se ale ukazuje samotný let a přistání na Marsu. Během šesti měsíců letu a osmnáctiměsíčního pobytu bude lidský organismus bombardován kosmickým zářením, před kterým nás na Zemi chrání magnetické pole (Mars ho nemá). Vědci proto vyvíjí systémy jeho stínění – slibné výsledky přináší například nanovlákna nitridu boritého, ze kterých se dají tisknout panely, ale dá se použít i pro výrobu tkanin skafandrů. Experimentuje se ale i s generátory magnetického pole, které připomíná silové štíty známé ze sci-fi filmů.
Jak tam s tím?
S přibývajícím počtem položek na seznamu vybavení vyvstává otázka nejdůležitější – jak ho na planetu dostat. Let na Mars je extrémně náročný úkol – Sovětský svaz a jeho nástupník Rusko přišlo o 16 z 21 raket, které k planetě vyslalo, USA o 5 z 23. Přistání je ještě daleko náročnější a přistání s nákladem se už pohybuje na hranici uskutečnitelnosti. Největší předmět, se kterým se zatím podařilo v extrémně řídké marťanské atmosféře přistát, byl Mars Rover o váze asi 990 kg. Lidská mise bude podle odhadů vyžadovat vybavení o váze 30–60 tun. Před vědci tedy stojí úkol zvětšit náklad z rozměrů malého automobilu na rozměry Boeingu 737.
