Přistání automatické sondy Čchang-e 6 v kráteru Apollo na odvrácené straně Měsíce opět potvrdilo, že je Čína Spojeným státům už velmi schopným protivníkem v dobývání vesmíru.
Zatímco na Kennedyho kosmodromu na Floridě se představitelé NASA a joint venture ULA [United Launch Alliance — americký letecký výrobce, který mj. vyrábí a provozuje rakety vynášející kosmické lodě na oběžnou dráhu Země a na trajektoriích k jiným tělesům ve Sluneční soustavě — pozn. red.] dohadovali, kdy asi po druhém zmařeném pokusu o pilotovaný start nové kosmické lodi Starliner od Boeingu risknou pokus třetí, čínská automatická sonda Čchang-e 6 o pár hodin později, v noci ze soboty 1. na neděli 2. června suverénně přistála 23 minut po půlnoci našeho času uvnitř kráteru Apollo, v obří pánvi South Pole-Aitken na odvrácené straně Měsíce. Přesné místo dosednutí Čchang-e 6 se nachází asi 16,7 km severovýchodně od předem vybraného místa přistání.
Složité manévry
Od svého startu na oběžnou dráhu 3. května 2024 prošla sonda Čchang- e 6 přesunem Země-Měsíc, navedením na dráhu kolem Měsíce, sestupem „landeru“ a přistáním. Přistávací modul sondy používal motor s proměnným tahem 7 500 N, aby zpomalil svou rychlost na oběžné dráze Měsíce a zahájil sestup. Ve výšce kolem 2,5 km nad měsíčním povrchem mohl provádět i rychlé změny polohy. Sonda pak ve výšce přibližně 100 m nad povrchem vstoupila do fáze tzv. vznášení, aby se vyhnula nebezpečí nerovností terénu, přičemž senzory pracovaly na skenování povrchu a rychlém výběru vhodného prostoru, kde by se všechny čtyři její opěrné nohy vyhnuly překážkám a dopadly na rovný povrch. Tedy aby se například nenaklonila na bok jako v únoru americký lunární lander Odysseus společnosti Intuitive Machines (ovšem na přivrácené straně Měsíce). K tomu sloužily optické kamery a detekce světla a měření vzdálenosti pomocí LiDARu. Ve výšce pod 30 m nad měsíčním povrchem sonda vstoupila do své konečné přistávací fáze, přičemž její klesající rychlost byla snížena na 2 m/s až do měkkého přistání. Celý sestupný proces byl podpořen novou čínskou retranslační družicí Čchüe-čchiao 2 („Stračí most“ 2), která poskytuje stabilní komunikační spojení s řídicími středisky na Zemi. Startovala letos 20. března, a protože jde oproti „jedničce“ o vylepšený typ satelitu Čchüe-čchiao, životnost se plánuje na 8—10 let. Podporovat tedy bude i další čínské lunární mise Čchang-e 7 (2026) a 8 (kolem roku 2028). Na rozdíl od předchozí Čchüe- -čchiao 1 (2019), která udržovala spojení s landerem Čchang-e 4 z tzv. halové dráhy kolem Země-Měsíce L1 a L2, ze své podstaty nestabilní, byla navedena na velkou eliptickou tzv. zamrzlou oběžnou dráhu o parametrech 200 × 16 000 km s periodou 24 hodin, která je nakloněna pod úhlem 62,4° k rovníku, a po dobu dobrých 10 let, tj. v zásadě předpokládané životnosti družice, by neměly být potřeba žádné další korekční manévry, a tedy ani ztráty paliva. Zamrzlá eliptická dráha může poskytovat vizuální kontakt s Měsícem po dobu osmi hodin, tj. dvě třetiny jeho 12hodinového oběhu, protože bod jeho periselenia leží nad stranou jižní polární oblasti odvrácenou od Země. A retranslace je potřebná nejen k tomu, aby Čchang-e 6 splnila své úkoly, ale aby i sondy Čchang-e 7 a 8 mohly přenášet data zpět na Zemi z odvrácené strany Měsíce. Komunikace s měsíčním povrchem probíhá v pásmu X pomocí parabolické antény s vysokým ziskem 4,2 m, což je největší anténa používaná pro družici pro průzkum hlubokého vesmíru. První várka dat byla předána z kombinace přistávacího a návratového modulu Čchang-e 6 krátce po jeho dosednutí v neděli ráno pekingského času. Pro Čínu to bylo krásné probuzení a svět byl informován o dalším obrovském úspěchu čínské vědy a kosmonautiky. „Zatím je celý proces přistání na Měsíci velmi hladký a úspěšný. Řízení procesů je relativně přesné, reléové spojení je nepřerušené. Ideální místo přistání vytváří příznivé prostředí pro následný sběr lunárních vzorků,“ řekl Li Siao-ning, vedoucí inženýr z Pekingského leteckého řídicího střediska, během rozhovoru pro Čínskou centrální televizi (CCTV). Aby se neztrácel čas, protože Slunce ozařuje oblast největšího známého kráteru na kosmickém tělese jen pár dní, už druhý den sonda začala s odběrem vzorků měsíční půdy a hornin pomocí 2m dutého vrtáku a robotické lopatičky, čímž je dosahováno vícebodového, diverzifikovaného automatického vzorkování. Už po dvou dnech by měly odstartovat ve speciálním návratovém pouzdře na lunární orbitu, kde na ně čeká orbiter s návratovou částí sondy, který posléze zamíří se vzácným úlovkem zpět k Zemi. Současně budou prováděny vědecké výzkumy, jako je průzkum a analýza přistávací oblasti na odvrácené straně Měsíce a analýza struktury měsíční půdy, aby se prohloubil výzkum původu a vývoje Měsíce. Očekává se, že místo přistání v povodí SPA poskytne jedinečná vědecká data. Odvrácená strana byla podrobena delší historii impaktů, což slibuje dostupnost starších geologických vrstev při hloubkovém průzkumu. Přistávací plocha a rovinatost krajiny navíc nabízí komunikační a telemetrické podmínky pro úspěšné provedení mise.
Kdo umí, umí, kdo neumí...
Jde o druhé přistání pozemského robota na odvrácené tváři našeho souputníka v historii kosmonautiky a opět „mluví“ čínsky. Zatím se totiž žádná z dalších kosmických mocností o něco podobného ani nepokusila, a přitom na to měla konkurence včetně NASA času dost, neboť první přistání na ze Země neviditelné straně Měsíce provedla čínská sonda Čchang-e 4 3. ledna 2019. Ta tehdy navíc vylodila i malý rover Yutu-2. CNSA (China National Space Administration) se přitom vůbec netajila s tím, že další sondy za účelem odběru vzorků měsíční půdy, nejprve tedy z viditelné (Čchang-e 5, prosinec 2020), později z odvrácené strany Měsíce, budou následovat. Mimochodem, Čchang-e 5 byla první lunární misí s návratem vzorků od roku 1976, kdy se to podařilo sovětské sondě Luna 24. Díky ní se Čína stala třetí zemí (po Spojených státech a Sovětském svazu), která vzorky z Měsíce dopravila. A nyní si připisuje prvenství z odběru lunárního regolitu z tajemné oblasti Aitken u jižního pólu uvnitř kráteru Apollo. Faktem tedy je, že sonda Čchang- e 6 se zapíše nejen do historie Číny. Pokud vše půjde podle plánu a návratový modul se vzorky úspěšně přistane 25. června s pomocí padáků na Zemi, poskytne vědcům vůbec první pohled zblízka na materiál z této části Měsíce. Ke Pching, zástupce ředitele Střediska lunárního průzkumu a kosmického inženýrství v rámci Čínského národního kosmického úřadu (CNSA), dodává: „Zvolili jsme rychlé inteligentní vzorkování a výstupy z povrchu Měsíce, které položily pevný základ pro technologie, jako je měkké přistání a odběr vzorků na mimozemských tělesech.“ Jen tak mimochodem: očekává se, že zdokonalování těchto dovedností se v nadcházejících letech odrazí i v plánované čínské misi pro dopravu vzorků z Marsu (se kterým mají nyní v NASA obrovské problémy).
Neviditelný Měsíc
Úspěšný návrat a analýza vzorků z Čchang-e 6, které v současné době procházejí sběrem a ukládáním, pomůže odpovědět na letité základní otázky o mnoha rozdílech mezi přivrácenou a odvrácenou stranou Měsíce, i o původu a vývoji Měsíce. Záhadná odvrácená strana je totiž velmi odlišná od přivrácené, kterou vidíme na noční obloze, a nyní si vědci myslí, že už vědí proč. Tváře Měsíce na přivrácené straně a odvrácené straně přitom byly kdysi považovány za relativně podobné. S misemi automatů a při letech astronautů programu Apollo v posledních šesti desetiletích však vědci zjistili, že mají výrazně odlišné rysy, z nichž mnohé souvisejí s geologickou aktivitou Měsíce. Pozorování ukázala, že pouze asi 1 % odvrácené strany Měsíce je pokryto tzv. mořem neboli krátery způsobenými sopečnou činností. To ostře kontrastuje s přivrácenou stranou Luny, která je „moři“ pokryta z 31 %. Podle hypotézy o obřím impaktu se Země a Měsíc zformovaly asi před 4,5 miliardami let, kdy do Protozemě narazil objekt o velikosti Marsu. Dřívější teorie naznačovaly, že Měsíc se po tomto nárazu ochladil rychleji než Země, protože je výrazně menším objektem, a geologicky tak „zamrzl“. Myšlenka „zamrznutí“ Měsíce po této události však už byla zpochybněna. Resp. dosavadní studie přinesly důkazy o relativně nedávné geologické aktivitě na Měsíci — důkazy o vulkanické a magnetické aktivitě na Měsíci, která se odehrála teprve před 1 miliardou let. „Vzhledem k relativnímu nedostatku erozních procesů zaznamenává povrch Měsíce geologické události z rané historie Sluneční soustavy. Zejména oblasti na přivrácené straně Měsíce mají koncentrace radioaktivních prvků, jako je U a Th, na rozdíl od jiných míst na Měsíci. Pochopení původu těchto lokálních obohacení může pomoci vysvětlit rané fáze formování Měsíce, a v důsledku toho i podmínky na rané Zemi,“ konstatuje Matthiew Laneuville, planetární vědec z Earth Life Science Institute. Uvidíme, nakolik současné výzkumy aparaturami Čchang-e 6 přispějí k objasnění či potvrzení současného pohledu na našeho souputníka. K tomu pomůže i mezinárodní vybavení mise Čchang-e 6 [především v rámci spolupráce s ESA — pozn. red.], např. švédský analyzátor záporných iontů NILS (Negative Ions at the Lunar Surface), francouzský detektor DORN (Detection of Outgassing RadoN), a italský laserový odražeč, který přesně měří vzdálenosti od přistávacího modulu k oběžné dráze. Sonda Čchang-e 6 také nese ma-lý lunární rover, zřejmě odvozený od vozítka Yutu-2. O jeho úkolech však zatím není mnoho známo. Ostatně, samotná sonda je v podstatě inovovaným záložním dvojčetem Čchang-e 5, která přivezla vzorky z přivrácené strany Měsíce. Podle Jima Heada, odborníka na lunární průzkum na Brownově univerzitě, představuje přistání a odběr vzorků sondy Čchang-e 6 velkolepý úspěch. Úspěšný návrat a analýza těchto vzorků, které v současné době procházejí sběrem a ukládáním, podle něj „pomůže odpovědět na odvěké základní otázky o mnoha rozdílech mezi přivrácenou a odvrácenou stranou Měsíce a o tom, co znamenají o původu a vývoji Měsíce“. Návrat lunárních vzorků z přivrácené strany Měsíce čínskou misí Čchang-e 5 v roce 2020, po kterém nyní následuje úspěšné přistání na odvrácené straně Měsíce návratovou misí Čchang-e 6, pomáhá organizovat budoucí projekty, upozornil Head. „Je to zjevně velmi důležitá praxe pro čínské inženýry a operační personál, protože každý krok těchto misí duplikuje důležité a kritické kroky v čínských plánech na přistání tchajkonautů na Měsíci a robotický návrat vzorků z Marsu,“ dodal.
Malé opakování
Čínský lunární program Čchang-e, který je pojmenován po čínské bohyni Měsíce, se v posledních letec stal zaslouženě středem pozornosti. Je čím dál složitější a ambicióznější. Sondy Čchang-e 1 a Čchang-e 2 startovaly v letech 2007 a 2010. Už Čchang-e 3 znamenala první čínskou cestu na měsíční povrch, když koncem roku 2013 lander s přístroji vysadil i vozítko Yutu („Nefritový králík“). Sonda Čchang-e 4 přistála na začátku roku 2019 s podobným párem na opačné straně Měsíce. Průletová experimentální sonda Čchang-e 5-T1 Siao-fej létala v roce 2014 kolem Měsíce a vypustila návratový modul o hmotnosti 335 kg, který přistál zpět na Zemi. Test tak potvrdil, že vzorky z Měsíce lze bezpečně dopravit. To se pak, jak už jsme uvedli, podařilo na konci roku 2020 sondě Čchang-e 5. Nyní sledujeme poněkud složitější operace s návratem měsíční půdy při misi Čchang-e 6.
Plány, nebo vize
Další čínské mise nás čekají. Start poněkud složitější sondy Čchang-e 7 je naplánován na rok 2026. Ta ponese celkem 21 vědeckých přístrojů, včetně šesti mezinárodních, jejichž cílem je provádět detailní průzkum životního prostředí a zdrojů v oblasti jižního pólu Měsíce. Bude složena z orbiteru a landeru, který na povrch dopraví mj. rover a „létající“ sondu. Program je zaměřen na podrobný průzkum jižní polární oblasti Měsíce, pokrývající terén, geologické složení, lokalizace vodního ledu a kosmického prostředí. Jedním z hlavních cílů bude zejména nalézt vodní led v trvale zastíněných oblastech a určit jeho původ. „Létající“, lépe řečeno poskakující sonda „mini-hopping“ ponese analyzátory molekul vody a izotopů vodíku. Má provádět měření v trvale zastíněných oblastech na jižním pólu Měsíce, kde velmi nízký úhel elevace Slunce znamená, že na povrch uvnitř kráterů se nikdy nedostane přímé sluneční světlo. Vědci předpokládají, že led by v takových oblastech mohl zůstat po dlouhou dobu, a pokud by byl přítomen, mohl by poskytnout zdroje vody pro budoucí mise s posádkou. Ostatně stejná oblast, např. u kráteru Shackleton, je vytipována pro jeden z výsadků astronautů v programu NASA Artemis. Sonda, která odstartuje o dva roky později, otestuje využití technologie 3D tisku k vytvoření kostek z měsíční půdy podobných legu. „Pokud jde o otázky, zda můžeme postavit dům, vyrábět cihly a mít přístup ke komunikačním službám na Měsíci, očekává se, že budou ověřeny experimenty právě sondou Čchang-e 8, které poskytnou záruku pro rozsáhlý vědecký průzkum Měsíce v budoucnu,“ řekl Wu s odkazem na robotickou misi, která má odstartovat v roce 2028. Čína prostě exceluje, byť jí „do zelí“ lezou, nepočítáme-li USA, už i Indie a částečně také Japonsko. Američané sice chystají několik robotických misí, ale zatím se ani po „šikmém“ dosednutí přistávacího modulu IM-1 Odysseus společnosti Intuitive Machines letos 22. února nemají čím pochlubit. Všechna popsaná robotická práce navíc povede k něčemu ještě většímu: pokud vše půjde podle plánu, tak až k pilotovaným misím na Měsíc, které chce Čína zahájit do roku 2030, možná už kolem roku 2028. Nová, lunární raketa má naplánovaný letový test v roce 2027, zatímco kosmická loď už na misi bez posádky kolem Země letěla. China Manned Space Agency (CMSA) odhalila už také jména kosmické lodě a landeru, který by měl v dohledné době dopravit dvoučlennou posádku na povrch naší přirozené družice. Kosmická loď dostala název Meng- čou („Plavidlo snů“), zatímco lander Lan-jüe („Objímající Měsíc“), což je podle CNN odkaz na báseň napsanou Mao Ce-tungem v roce 1965. Meng-čou by podle dostupných informací měla být dlouhá téměř 9 m a vážit 22 t. Lander byl navržen tak, aby kromě astronautů pojal i 200kg rover. Při prvním výsadku tchajkonautů na Měsíci se počítá se startem dvou nosných raket Long March 10 s tím, že jedna vynese Meng-čou s astronauty a druhá přistávací modul. K jejich setkání má dojít na oběžné dráze Měsíce. Po krátkém pobytu dvojice na povrchu se opět nalodí do návratového modulu a po spojení s Meng-čou se navrátí na Zemi. Jak je vidět, už v současné době jde o cílevědomé kroky Číny, směřující jednoznačně k vybudování nejprve robotické, později obyvatelné lunární báze zvané Mezinárodní lunární výzkumná stanice už ve 30. letech tohoto století. Být šéfem NASA, měl bych neklidné spaní. /Stanislav Kužel/
