Zatímco lunární roboty sondy Čandrájan-3 se u měsíčního kráteru Manzinus U uložily k věčnému „spánku“, indický kosmický program pokračoval ve své letošní úspěšné sérii startem první kosmické sondy ISRO (Indian Space Research Organisation), určené k výzkumu Slunce.
Dne 2. září, tedy v den, kdy vozítko Pragján z úspěšné indické lunární expedice vypnulo své aparatury v očekávání lunární noci (o dva dny později se vypnul modul Vikram), odstartovala na palubě rakety PSLV (Polar Satellite Launch Vehicle) XL sonda Áditja-L1 (což v sanskrtu neznamená nic jiného než Slunce), která má přispět ke globálnímu výzkumu naší životodárné hvězdy pozorováním slunečních aktivit a jejich vlivu na kosmické počasí v reálném čase. Je první indickou misí tohoto druhu, nikoliv však prvním tělesem do vzdáleného vesmíru. Již od 24. září 2014 totiž do jara roku 2022 pracovala na oběžné dráze kolem Marsu meziplanetární sonda Mangalján, oficiálně zvaná Mars Orbiter Mission. A jistě není bez zajímavosti, že podobně jako v případě přistání Čandrájanu- 3 u lunárního jižního pólu, získala Indii i v tomto případě jisté prvenství — jako jediná ze čtyř mocností dopravila svoji sondu k Marsu hned na první pokus. Píšu „mocností“? Ano, po USA, Rusku (SSSR) a Číně. V případě Marsu si místo Číny dosaďte Evropskou kosmickou agenturu (ESA), nicméně po letošním „ohňostroji startů“ z kosmodromu Satíše Dhavana na ostrově Šríharikota v Bengálském zálivu lze nejlidnatější zemi světa skutečně řadit mezi kosmické mocnosti.
Jižní pól na druhý pokus
Indický lunární lander Vikram se 4. září, na konci své mise na povrchu Měsíce, pěkně rozloučil se Zemí: „poskočil“ si do výšky zhruba 40 cm a o podobnou vzdálenost se posunul do strany. Pro indické vědce, kteří zatím velmi úspěšný projekt připravili, byl tento manévr mj. příslibem, že by roboty mohly přeci jen přečkat čtrnáctidenní lunární noc s pomocí snad dobře dobitých akumulátorů. Nemají totiž žádný tepelný zdroj, který by udržoval pracovní teplotu aparatur, proto nemohou během mrazivé noci operovat. Poskočení lze ale považovat také za test pro následující fázi mise zaměřené na návrat vzorků z lunárního povrchu. Zda se roboty probudí, až na ně na konci této lunární noci 22. září opět zasvítí slunce, záleží na štěstí. Je to jakási sázka do loterie. Teploty v blízkosti měsíčních pólů mohou klesnout až na −253 °C (−424 °F) a 14 dní takového mrazíku je zabijákem pro elektroniku, zejména pak pro její energetické zdroje. Pravda, mise Čandrájan-3 sice s přežitím landeru Vikram ani vozítka Pragján nepočítala, ovšem pokud by to dopadlo dobře, může ISRO slavit další výrazný, byť nikoliv očekávaný úspěch. Sestava sondy Čandrájan-3 byla vypuštěna 14. července raketou LVM-3 (dříve známou jako GSLV Mk-3) z kosmodromu Šríharikota. Jde o nejsilnější indický nosič, který je v současnosti výkladní skříní tamní raketové techniky. Nicméně nestačil na přímý let, proto sonda přistála na Měsíci po složitých gravitačních manévrech mezi Zemí a Měsícem až ve středu 23. srpna. Indické kosmické agentuře ISRO se tak podařil husarský kousek: tři dny po ostudné havárii ruské sondy Luna-25 posadili indičtí odborníci, poučeni nezdarem předchůdce Čandrájan- 2 z roku 2019, svůj pokročilejší automat do oblasti lunárního jižního pólu — konkrétně u kráteru Manzinus U. Do míst, kam před tím žádný lidský výtvor nedosedl. Ovšem ISRO nemířila naslepo — vybrala hlavní místo přistání pomocí fotografií s vysokým rozlišením a dat ze své družice Čandrájan-2 a Lunar Reconnaissance Orbiter agentury NASA (start už 18. června 2009). Samo přistání sice proběhlo poměrně hladce, tedy podle plánu, ovšem až na podstatnou maličkost, když sonda nad původně vypočteným bodem chvíli manévrovala. Kamery totiž zachytily nerovnosti povrchu, které by mohly přistání ohrozit. Pružně proto sama vybrala místo poblíž. To je rozhodně výkon, na který mohou být v indickém řídicím středisku hrdi. A je třeba znovu připomenout, že Indie se stala 4. zemí v historii kosmonautiky, která dokázala měkce posadit svůj robot na Měsíc. Po někdejším Sovětském svazu, USA a Číně.
U Měsíce rušno
Jižní pól Měsíce už delší dobu vzbuzuje pozornost nejen vědců. I vzhledem k plánům na vybudování stálých, obyvatelných základen (viz program NASA Artemis) se začíná hovořit o mimozemské ekonomice. A jak konstatoval Bílý dům, data z Čandrájanu-3 budou užitečná i pro budoucí přistání astronautů Artemis. Na třináct uvažovaných přistávacích ploch se totiž nachází v okolních lokalitách. Cílem indické mise proto bylo prozkoumat především část trvale zastíněné oblasti kráterů, o nichž se experti domnívají, že by mohly obsahovat až 100 milionů t vody ve formě ledu. Vytěžená voda by mohla být extrahována a použita k výrobě paliva, kyslíku a pitné vody pro astronauty, což by výrazně snížilo náklady na údržbu a provoz vědecké základny. Pro Indii je přistání prvním krokem z plánů na dobytí Měsíce, ke kterému už v roce 2008 vyslala družici Čandrájan-1. Ta pracovala rok a později byla prohlášena za ztracenou. Součástí prvního Čandrájanu byla i tzv. dopadová sonda, která se, podle plánu, nárazem o měsíční povrch zničila. „Jednička“ touto cestou pomohla ověřit teorii o existenci vodního ledu na lunárním povrchu. Její takzvaná dopadová sonda Moon Impact Probe totiž našla důkazy hydroxylu (forma vody, vodíku a kyslíku) v měsíčním regolitu nebo prachu či tzv. signaturu vody, ještě před dopadem na povrch. Jak už bylo uvedeno, orbiter sondy Čandrájan-2 vyslaný v roce 2019 obíhá kolem Měsíce dodnes, i když se přistání jejího landeru u jižního pólu nezdařilo. Modul Vikram tehdy ztratil spojení s řídicím střediskem asi 2,5 km nad povrchem. Zřejmě softwarová chyba. Indové si však data z havárie pečlivě studovali a vzali si poučení. Následně provedli řadu simulací, aby odstranili případné vady u Čandrájanu-3. Jak uvedl Surendra Pal, bývalý ředitel ISRO, pro Hindustan Times, ve srovnání s Čandrájan-2 bylo na „trojce“ provedeno mnoho změn. Došlo i ke změnám řady algoritmů. Navíc nenesla orbiter, neboť jeden funkční už ISRO u Měsíce má. Byla provedena absolutní kalibrace aparatur, a jak jsme už zdůraznili, dopravní modul dostal dvě kamery pro detekci nebezpečí při sestupu, a tudíž schopnost vznášet se na cílovým místem. A oblast přistávací plochy byla zvětšena z 2,5 km na 4 km. Operace Čandrájan-3 Indii přišla na pouhých 6,1 miliardy rupií, v přepočtu 1,6 miliardy korun, i s ohledem na levné pracovní síly, což ve srovnání s náklady na obdobné aparatury např. americké i ruské provenience není mnoho. Měkké přistání sondy na Měsíci je pro Indii velkým technologickým vítězstvím. Po čínských lunárních sondách Čchang-e-4 a Čchang-e-5, které stále ještě na Měsíci pracují, jde teprve o třetí takový úspěch od přistání Luny-24 (1976). Ono to totiž není vůbec jednoduché a odborníci tvrdí, že je jednodušší dostat sondu na Mars než na našeho souputníka. Mimochodem, letos se přistání nepovedlo už dvěma robotům: v dubnu selhala japonská sonda Hakuto-R s malým roverem ze Spojených arabských emirátů a o neúspěchu Luny-25 jsme psali v minulém vydání Technického týdeníku. Připomeňme též neúspěšný pokus Izraele z roku 2019: ani jeho sonda Berešit (Beresheet) přistání na Měsíci nezvládla. K Měsíci však po složité orbitě míří další, opět japonská sonda zvaná SLIM (Smart Lander for Investigating Moon), vypuštěná 6. září společně s rentgenovou observatoří XRISM. Pravda, indický úspěch je první svého druhu, ale stojí za zmínku, že je to jedna ze sedmi misí, které v současné době na Měsíci a kolem něj pracují. Kromě indického robotu Čandrájan-3 poblíž jižního pólu operuje také jihokorejský KPLO (Korea Pathfinder Lunar Orbiter) — oficiálně Danuri —, který studuje povrch Měsíce a identifikuje budoucí místa přistání. Další je sonda-cubesat Capstone, postavená pro NASA společností Terran Orbital. Ta testuje jedinečnou oběžnou dráhu kolem Měsíce, známou jako Near rectilinear halo orbit (NRHO). Měly by z ní vzejít důležité poznatky pro vybudování kosmické stanice Gateway, která bude obíhat Měsíc jako součást programu Artemis a má se stát odrazovým můstkem pro lunární expedice. To letitý Lunar Reconnaissance Orbiter sbírá data o Měsíci a mapuje místa pro budoucí mise. A aktivní jsou také čínské landery Čchang-e-4 a Čchang-e-5, poslední zmíněný od ledna 2019 pracující na odvrácené straně Měsíce. Pro zajímavost: výsledky z mise Čandrájan- 3 se promítnou také do plánované indicko-japonské mise na Měsíc LUPEX (Lunar Polar Exploration Mission). Projekt si klade za cíl prozkoumat především vodní zdroje a prověřit technologie povrchového průzkumu na Měsíci. V rámci mezinárodního společného projektu má JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) na starosti rover pracující na měsíčním povrchu, zatímco ISRO se postará o jeho dopravu. Součástí mise ovšem budou také přístroje NASA a ESA.
Po Měsíci cílí Indie na Slunce
Jak už jsme zmínili v úvodu, Indové měli krátce po úspěšném lunárním výsadku i další důvod k radosti. Svou vůbec první solární observatoř Áditja-L1 (Slunce) vypustila ISRO 2. září na špici nosiče PSLV z kosmodromu Šríharikota v 11.50 místního indického času. PSLV ji vynesla na nízkou oběžnou dráhu Země (LEO), kde ale pobyla jen chvíli. Označení L-1 totiž odkazuje na fakt, že sonda má zamířit k Lagrangeovu bodu 1 (L1), gravitačně stabilnímu místu ve vztahu Země—Slunce, asi 1,5 milionu kilometrů od naší planety. Ale nebude sama. Téměř 20 let tam už pracuje observatoř SOHO (Solar and Heliospheric Observatory), společná mise NASA a Evropské kosmické agentury, která odstartovala v prosinci 1995. Několik dalších observatoří, včetně kosmického dalekohledu Jamese Webba (NASA), se pak nachází v Lagrangeově bodě 2 mezi Zemí a Sluncem. „Gratulujeme, Indie, a gratuluji, ISRO,“ jásal Jitendra Singh, indický ministr pro vědu a technologie, krátce po startu na webcastu ISRO. „Zatímco celý svět to sledoval se zatajeným dechem, pro Indii je to skutečně sluneční okamžik,“ dodal Singh. Nedivme se. Indii se letos v kosmu daří. Observatoř o hmotnosti 1 480 kg dorazí, pokud vše půjde podle plánu, na L1 asi za čtyři měsíce. Dlouhá cesta ale bude stát za to. „Sonda umístěná na dráze kolem bodu L1 má hlavní výhodu v tom, že nepřetržitě pozoruje Slunce bez jakéhokoli zákrytu (zatmění),“ konstatovali představitelé ISRO v popisu mise Áditja-L1. „To poskytne větší výhodu pozorování slunečních aktivit a jejich vlivu na kosmické počasí v reálném čase.“ Jakmile se Áditja na L1 usadí, zapojí tři vědecké přístroje ke studiu částic a magnetických polí ve svém bezprostředním okolí a čtyři další ke zkoumání slunečního povrchu, tj. fotosféry a její atmosféry. Tato práce pomůže vědcům lépe porozumět sluneční aktivitě, včetně dynamiky slunečních erupcí a výronů tzv. koronální hmoty — sluneční plazmy (CME — coronal mass ejection). Oba typy erupcí nás na Zemi mohou ovlivnit. Intenzivní CME, které zasáhnou naši planetu, například vyvolávají geomagnetické bouře, které narušují třeba satelitní navigaci a energetické sítě. (Vedlejším efektem je pak nádherná světelná show známá jako polární záře.) Áditja-L1 se bude také zabývat „problémem koronálního ohřevu“, jednou z největších záhad heliofyziky. Koróna — křehká vnější atmosféra Slunce — je neuvěřitelně horká a dosahuje teploty kolem 2 milionů °F (1,1 milionu °C), podstatně vyšší než sluneční povrch, který má „pouze“ 10 000 °F (5 500 °C). Stále není jasné, co tento kontraintuitivní rozpor způsobuje. Otázka tedy zní: Proč by mělo být tepleji mimo sluneční jádro, kde probíhají energie produkující jaderné fúzní reakce? Áditja-L1 má ale i další vědecké cíle. Například bude měřit složení slunečního větru, proudu nabitých částic proudících neustále ze Slunce, a pokusí se určit, jak je urychlován. Mimochodem, podobně jako Čandrájan- 3, zajistí Áditja-L1 všechen tento výzkum levně: cena mise dosahuje asi 3,8 miliardy rupií, při současných směnných kurzech 46 milionů dolarů. Pro srovnání, poslední velká sluneční mise NASA, rekordní Parker Solar Probe (start 12. srpna 2018; prolétla sluneční koronou), přišla zhruba na 1,5 miliardy dolarů. Jistě, náklady na pracovní sílu jsou ve Spojených státech mnohem vyšší než v Indii, jenom v ní ovšem rozdíly nespočívají.
Jak se rodila čtvrtá kosmická velmoc
Indie, země tzv. třetího světa, už dávno není technologickým a průmyslovým outsiderem a dává to znát i ve vesmíru. Její první družice Árjabhata byla 19. dubna 1975 vypuštěna sovětskou raketou ze střelnice Kapustin Jar pomocí nosné rakety Kosmos-3M v rámci programu Interkosmos. A v roce 1984 se první indický kosmonaut Rákeš Šarma „podíval“ do vesmíru na palubě sovětské lodi Sojuz T-11 a stanice Saljut 7. Nicméně už v té době se snažila Indie ve výzkumu vesmíru osamostatnit. Dnes má ISRO největší konstelaci družic dálkového průzkumu na světě a provozuje satelitní navigační systémy GAGAN (GPS-aided GEO augmented navigation) a IRNSS (Indian Regional Navigation Satellite System, známý též pod označením NavIC). Programy ISRO hrály významnou roli v sociálně-ekonomickém rozvoji Indie a podporovaly jak civilní, tak vojenské oblasti v různých aspektech, včetně vzdělání, sledování katastrof, telemedicíny a navigačních a průzkumných misí. Od října roku 2003, kdy konkurenční velmoc Čína vyslala do kosmu svého prvního astronauta (Jang Li-wej, Šen-čou 5), se indická vláda rozhodla zaměřit vědecký výzkum i na technologie pro přistání lidí na Měsíci a brzy zahájila programy pro lunární, planetární a pilotované mise. Připomeňme si: Čandrájan-1 ISRO vypustila už v roce 2008 a Mars Orbiter Mission, první asijskou kosmickou sondu, která vstoupila na oběžnou dráhu Marsu, v roce 2013. Prioritou je však pro Indii pilotovaný kosmický let. Od roku 2014 testuje svou vlastní kosmickou loď Gaganján (v sanskrtu: gagana = nebeský a yāna = vozidlo/ /plavidlo), jejíž první orbitální let je plánován na léta 2024/25. Kosmická loď Gaganján, tvarově blízká americkým kabinám, je navržena pro tříčlennou posádku. Hmotnost pilotní (návratové) kabiny má být cca 5,3 t, servisní, tj. motorická sekce váží pouze 2,5 t. Hmotnostně by tedy odpovídala spíše Sojuzu či čínské Šen-čou. Ještě před covidovým obdobím uvažovala ISRO o první misi s posádkou už v prosinci 2021, kterou pak posunula na srpen 2022 u příležitosti 75 let nezávislosti Indie. V červnu 2022 však předseda agentury Shri Somanath let opět s odvoláním z obavy o bezpečnost odložil. Letos už přípravy k pilotovanému letu značně pokročily. Zjara probíhal v zařízení námořnictva Water Survival Test Facility v Kóčinu výcvik záchrany posádky při přistání do vody a mezi 8. a 10. srpnem ISRO testovala padákový systém Gaganjánu v kosmickém středisku Vikrama Sarabhaje (VSSC). A to na tzv. raketových saních v zařízení RTRS (rail track rocket sled) v laboratoři Terminal Ballistics Research Laboratory ve městě Čandígarh. Pilotní modul Gaganján bude podle ISRO při přistání zpomalen složitým systémem 10 padáků. Jedná se o dva oddělovací padáky krytu apex, následované dvojicí padáků pro stabilizaci modulu. Tři pilotní padáky pak vytáhnou tři hlavní padáky, aby dopravily modul bezpečně na Zemi. Před vysláním lidí do vesmíru plánuje ISRO dva lety Gaganjánu bez posádky na nízkou oběžnou dráhu Země (LEO) a nejméně jeden z nich ponese jako užitečné zatížení humanoidního robota. Tyto lety, které mají ověřit technologii mise a nosnou raketu, jsou nyní naplánovány na konec letošního roku a první polovinu roku 2024. První pilotovaná mise Gaganján-1 na orbitě s apogeem cca 400 km má trvat sedm dní. Astronauti jsou už podle ISRO v dlouhodobé přípravě k letu, instruktoři údajně prošli základním výcvikem v ruském Hvězdném městečku. Indie by se tak po Rusku (SSSR), USA a Číně stala čtvrtým státem, který dokáže dopravit člověka do vesmíru vlastními prostředky. Jako nastupující velký geopolitický hráč chce nechat znít svůj hlas i ve vesmíru, a byť s jistým zpožděním za Číňany (o Američanech a Artemis nemluvě), se zapojila do nových závodů o let na Měsíc. Otázkou zůstává, jak dlouhá bude indická cesta z oběžné dráhy kolem Země k výsadku lidí na zmíněném tělese, kde začne být koncem desetiletí pěkně těsno. Odborníci se domnívají, že do konce tohoto desetiletí budou po Měsíci chodit pouze astronauti států zapojených do programu Artemis. /Stanislav Kužel/
