„Doma máme všichni spoustu práce, ale odsud Země vypadá jako dokonalý svět,“ žasl Jared Isaacman, když se ve skafandru kochal nádherným pohledem na planetu bez hranic pod sebou, vysunutý do otevřeného prostoru z poklopu Crew Dragonu. Stalo se tak ve čtvrtek 12. září, při prvním komerčním výstupu do volného kosmického prostoru v historii kosmonautiky.
Organizačně poměrně složitý kosmický let Polaris Dawn byl financován a organizován miliardářem, vášnivým pilotem a podnikatelem Jaredem Isaacmanem v úzké spolupráci se společností SpaceX. Ta, jak známo, vlastní jediný typ použitelné kosmické lodě Crew Dragon, která pro NASA obsluhuje Mezinárodní kosmickou stanici. A „Drak“ jménem Resilience pak realizoval svůj druhý komerční let do vesmíru (celkově třetí, poprvé odstartoval už 16. listopadu 2020 na misi SpaceX Crew-1) a prošel i druhou podstatnou modifikací. SpaceX tak na plné čáře už poněkolikáté zahanbuje slovutný Boeing (viz např. nedávný problematický let konkurenční lodě Starliner popisovaný v předminulém vydání TT) a nebojí se ani zásadních inovací Dragonu, jakou je třeba vyhlídková kopule (let Inspiration4) či úprava pro výstup do vesmíru.
Kam posunout hranice
Do historie kosmonautiky se Jared Isaacman letem Polaris Dawn zapsal už podruhé, poté, co si prosadil a zaplatil výlet do kosmu v rámci mise SpaceX Inspiration4 v září 2021, což byl vůbec první čistě soukromý let s posádkou na oběžnou dráhu Země. Isaacman totiž není obyčejným kosmickým turistou, je dalším z „internetových“ podnikatelů, který se tlačí svými idejemi a penězi do vesmíru. Byť poněkud odlišnou cestou než Elon Musk či Jeff Bezos. Je zakladatelem a generálním ředitelem úspěšné pensylvánské firmy Shift4 Payments, která ve Spojených státech generuje zisky z více než 50 % všech transakcí platebních karet v restauracích a hotelech (Jared ji založil jako 60letý!). Na rozdíl od pouze platících turistů, kteří se nechali vynést na orbitální stanice MIR či ISS a vychutnali si pár dní beztížného stavu, se snaží posouvat hranice možností kosmonautiky. Pravda, s využitím stávající a perspektivní techniky. Vášnivý pilot, akrobat, sběratel vojenských letadel se skutečně v září 2021 vesmírem mocně inspiroval a už o půl roku později, co přistál s vybranými společníky v rámci mise Inspiration4, oznámil 14. února 2022 své nové plány na soukromě financovaný program pojmenovaný Polaris. Ten hned počítal se třemi starty, dojednanými (jak jinak) u SpaceX. „Program Polaris je důležitým krokem ve vývoji pilotované kosmonautiky a zároveň může pomocí inovativních technologií vyřešit problémy naší planety,“ uvedl Isaacman v tiskové zprávě. Už tehdy měl jasno v tom, že „... při Polaris Dawn se vydáme na nejvyšší oběžnou dráhu kolem Země a chystáme také první komerční výstup do volného kosmického prostoru či testy komunikace pomocí laserových terminálů družic Starlink“. Pravda, mise Polaris Dawn se původně měla odehrát už s podzimem 2022, ale to, co si Jared Isaacman představoval, si vyžádalo roky, nikoliv jen měsíce příprav.
Úsvit Polárky
Kvůli novosti a složitosti mise byl její start opakovaně odkládán. A velká část této složitosti se točila právě kolem výstupu do vesmíru. SpaceX potřebovala pro tuto příležitost vyvinout a otestovat svůj vlastní skafandr vhodný pro výstup z kosmické lodi (EVA — extravehicular activity) a upravit loď Resilience, použitou už při letu Inspiration4. Protože se nepočítalo se spojením s ISS či s jiným objektem, mohl být spojovací uzel nahrazen průhlednou kopulí. Úpravy lodě však zahrnovaly také instalaci nové konstrukce poklopu pro výstup do kosmu, nazvané Skywalker. Tato historická mise, jejíž název lze přepsat jako „úsvit Polárky“, odstartovala 10. září na raketě Falcon 9 se čtyřčlennou posádkou pod velením Jareda Isaacmana v kabině Crew Dragon Resilience. Posádku pro Polaris Dawn Isaacman velmi prozíravě sestavil ze zaměstnanců SpaceX. Tvořil ji Scott „Kidd“ Poteet, bývalý stíhač a podplukovník amerického letectva ve výslužbě, který mimo jiné působil jako ředitel mise Inspiration4 (že by za odměnu?), a dvě specialistky mise, Sarah Gillisová a Anna Menonová. Sarah šéfuje programu výcviku astronautů SpaceX a Anna má zkušenosti z pozice letového ředitele a ze zajišťování komunikace s posádkami lodí Crew Dragon v řídicím středisku SpaceX. Mimochodem, její manžel Anil Menon byl v prosinci 2021 vybrán mezi astronauty NASA. Zatím však může manželce jen závidět, neboť ta je např. spolu se Sarah kosmickou rekordmankou v dosažené výšce kosmického letu. Žádná jiná žena se od své domovské planety nedostala dále, protože astronauti lunárních misí Apollo byli muži. Prvním cílem mise Polaris bylo překonání rekordu ve výšce orbitálního letu, který doposud držela posádka lodě Gemini 11 Pete Conrad a Dick Gordon z roku 1966 (1 372 km), a to se podařilo. Po osmi obletech Resilience dosáhla v apogeu výšky 1 400,7 km, kde vydržela dalších šest oběhů. Tímto způsobem byly mimo jiné otestovány manévrovací možnosti lodi Crew Dragon při přiměřené spotřebě paliva. Po dosažení rekordní výšky Resilience klesla na nižší orbitu (cca 737 km v apogeu) a dvojice Isaacman—Gillisová se začala připravovat k výstupu do volného vesmíru. Absence přechodové komory (která je k dispozici např. na ISS) na Dragonu ovšem znamenala, že všichni čtyři astronauti se museli obléknout do skafandrů a absolvovat dvoudenní tzv. „předdýchací“ kyslíkovou kampaň, při níž si vyčistili krev od dusíku, aby během doby výstupu, kdy bude vesmírná loď bez přetlaku, nedostali dekompresní nemoc. Kabina postupně snižovala celkový vnitřní tlak, zatímco parciální tlak kyslíku stoupal, což právě pomáhalo odstraňovat dusík. Poté pak všichni čtyři přešli na dýchání čistého kyslíku ve skafandrech. Kosmická loď se už předtím otočila výlezem směrem ke Slunci, aby bylo možné během výstupu do vesmíru regulovat teplotu a komunikaci ve skafandrech. Ve chvíli, kdy Isaacman otevřel poklop výstupu, už tedy byla kabina správně orientovaná a dehermetizovaná a oba astronauti ji jeden po druhém mohli opustit. Umožnila to už citovaná nová konstrukce průlezu jménem Skywalker, zahrnující žebřík, držadla a stupátka pro usnadnění výstupu astronautů. Ani jeden z nich se ovšem nevznášel v prostoru volně, s Resilience zůstali spojeni jakousi „pupeční šňůrou“, která je zásobovala energií a kyslíkem. Díky tomu nemuseli mít na zádech známé ruksaky jako kolegové na ISS a provedli jen výstup nazvaný stand-up EVA. De facto zůstali na půli cesty, laik by řekl, že do kosmu jen nakoukli. Isaacman zůstal vně lodě necelých 8 minut a vysoukal se z průlezu téměř celý. Následovala Gillisová, jejíž EVA trvala 7 min a 15 s. Gillisová před svým výlezem sice hlásila, že si všimla určitého „vyboulení“ u některých těsnění poklopu Dragonu, to však řídící letu ze SpaceX označili za „očekávané“, nikoliv nebezpečné. Menonová a Poteet, byť rovněž ve skafandrech pro EVA, museli zůstali uvnitř kabiny a kolegy mohli jen závistivě sledovat. Celková doba výstupu do vesmíru trvala 33 min a 25 s. Od začátku dehermetizace kabiny Dragonu do oznámení „operation complete“, však uplynul celkový čas 1 h a 46 min. Pak byl poklop Dragonu uzavřen a SpaceX začala kosmickou loď znovu tlakovat. „Skvělá práce pro všechny ve SpaceX, kteří to umožnili,“ děkoval Isaacman po uzavřené poklopu. A v řídicím středisku si jistě oddechli. On totiž každý takový výstup do vesmíru s sebou nese značná rizika, což i astronauti z ISS dobře vědí.
Oblečení pro EVA
Při celé této akci nešlo jen o ambice Isaacmana pokochat se pohledem na vesmír a Zemi mimo loď, ale právě o testování nových tlakových skafandrů. Principiálně jsou založeny na známých černobílých skafandrech pro ochranu astronautů v kabině během letu (tzv. intravehikulární aktivitu IVA), disponují však řadou vylepšení v klíčových oblastech tak, aby byl lehký, příliš neomezoval, a zároveň zajistil kvalitní ochranu astronautů v nelítostném prostředí vesmíru. „Je to něco jako brnění vyrobené z několika vrstev látky,“ říká hlavní konstruktér skafandrů SpaceX Erik Kraus. Už na první pohled je vidět, že se podstatně liší od polotuhých, těžkých skafandrů používaných při výstupech do kosmu z ISS či z čínské stanice Tchien-kung. Skafandr SpaceX pro EVA je sice založen na obleku IVA, ale jeho měkké části při natlakování ztuhnou, což ztěžuje pohyb kloubů. Jared a jeho posádka tak měli posoudit mobilitu a zkontrolovat např. pohyb zápěstí, loktů a ramenních kloubů. Mimochodem, pozorný pozorovatel videa z Jaredova výstupu si mohl povšimnout poněkud tuhých rukavic, ztěžujících uchopení zábradlí Skywalkeru... Christ Trigg, senior manažer vývoje skafandrů SpaceX, už před letem konstatoval, že dalším problémem byl tepelný komfort posádky během EVA. Oblek je totiž vystaven extrémním změnám tepelného prostředí, a přesto musí zajistit pro astronauta přijatelné klima. A vnitřek obleku musí být pohodlný a bezpečný. Kromě zajištění tepelného komfortu a přívodu kyslíku má tento skafandr mimo jiné vetkanou tzv. Faradayovu vrstvu (vodivou klec), která kosmonauta chrání před vnějšími elektrickými poli. „Hledí skafandru pro EVA je vyrobeno z polykarbonátu a je potaženo vrstvou mědi s tenoxidem india,“ upřesnil Kraus. „Tyto dva povlaky společně odrážejí sluneční svit, ale také infračervené záření, když astronaut stojí tváří v tvář hlubokému vesmíru.“ Helma je navíc vybavena head-up displejem (HUD) s průhledovou obrazovkou. Ten poskytuje astronautovi informace o kritické telemetrii, včetně tlaku, teploty a relativní vlhkosti obleku, aniž by bránil ve výhledu, což si Isaacman i Gillisová pochvalovali. To vše posádka Polaris Dawn musela prověřit, aby pomohla vývojářům SpaceX navrhnout vylepšené verze skafandru EVA pro budoucí kosmické výpravy. Právě proto Elon Musk v projektu Polaris vidí nejen obrovský propagační potenciál, ale i možnost otestovat nové konstrukční prvky svých Dragonů a skafandrů, které by mohli v budoucnu používat astronauti při EVA na Měsíci a nakonec i na Marsu. A i proto fandí takovým lidem, jako je Isaacman.
Přínosy Polaris Dawn
Po úspěchu Polaris Down se může Isaacman pochlubit nejen realizovanými vědeckými experimenty, ale také opakovanou „charitativní“ misí. Ani zdaleka totiž nešlo jen o výlet na oběžnou dráhu, dosažení rekordní výšky orbity a první výstup neprofesionálů do volného vesmíru. Posádka během mise totiž realizovala na 36 vědeckých experimentů pro 31 různých institucí, včetně NASA. Velká část prací by měla být přínosem pro biomedicínský program NASA, který zkoumá, jak kosmické lety ovlivňují lidské tělo a mysl a jak lze tyto dopady zmírnit. Účastníci mise například otestovali komerční zařízení, které dokáže shromažďovat a integrovat měření zdravotního stavu, včetně krevního tlaku, srdeční frekvence, dechové frekvence a teploty. Přístroj také pořizuje ultrazvukové snímky a je vybaven „experimentální telemedicínskou funkcí“, která by měla pomoci diagnostikovat zdravotní problémy astronautů téměř v reálném čase. Kromě toho se astronauti Polaris Dawn podíleli na různých studiích organizovaných TRISH (Translational Research Institute for Health), to jest konsorciem akademických institucí financovaným NASA. Například zkoumali chování astronautů při spánku, řídnutí kostí, zdraví očí, tzv. kognitivní funkce a dalších faktory, stejně jako byla prováděna rutinní analýza krve, moči a dýchání. A stejně jako u průkopnické mise Inspiration4 tento let podpořil nemocnici St. Jude Children’s Research Hospital, zaměřenou na léčbu dětí s rakovinou. V rámci tohoto úkolu a pro potřeby propagace aktivit nemocnice např. Anna Menonová předčítala na orbitě z dětské knihy Polibky z vesmíru (Penguin Random House, 2024), na jejíž tvorbě se sama podílela. Podle SpaceX půjde výtěžek z prodeje knihy právě memphiské nemocnici St. Jude. Sarah Gillisová následně po svém výstupu do vesmíru uspořádala mimořádný koncert, když na palubě Resilience zahrála na housle skladbu z Hvězdných válek. Její vystoupení bylo synchronizováno s vystoupením orchestrů po celém světě pro potřeby vytvoření hudebního videa. „Tento okamžik, inspirovaný univerzálním jazykem hudby a neúnavným bojem proti dětským rakovinám a nemocem, byl vytvořen s nadějí, že inspiruje další generaci, aby se dívala ke hvězdám,“ píše se v programu Polaris na webových stránkách mise. Jak jinak, video bylo vytvořeno ve spolupráci s dětskou nemocnicí St. Jude.
Česká stopa
Při dosažení rekordní výšky oběžné dráhy prolétala Resilience skrz radiační van Allenovy pásy. Proto není bez zajímavosti, že radiaci na Crew Dragonu bedlivě sledovaly české detektory MiniPix společnosti Advacam, vyvinuté ve spolupráci s Ústavem technické a experimentální fyziky ČVUT. Zajišťují tzv. radiační bezpečnost (nejen v kosmu), kdy detektor snímá každou jednotlivou částici záření téměř jakéhokoli druhu, včetně rentgenového záření, gama, elektronů, iontů, a dokonce i neutronů. Vypadají jako běžný USB disk a mimo jiné fungují i na Mezinárodní kosmické stanici. Jak je vidět, posloužily i v případě Polaris Dawn. Využívají je i firmy, jako je Boeing (že by i na Starlineru?) či Blue Origin Jeffa Bezose, stálým zákazníkem pražské firmy je i sama NASA. Tím však česká stopa v případě tohoto letu, tedy spíše jejího organizátora Jareda Isaacmana, nekončí. O tomto sympatickém miliardáři jsem na stránkách Technického týdeníku psal už v souvislosti s podzimem 2021, když odstartoval ve spolupráci se SpaceX svou misi Inspiration4. Ale stručné opakování by škodit nemělo. Zejména, když má pokračování. Jak již bylo zmíněno, Isaacman je aktivním pilotem a v roce 2009 se dočkal překonání světového rekordu v rychlosti obletu Země — stihl to za 61 h, 51 min a 15 s. Jeho nálet zahrnuje více než 6 000 hodin pilotování různých typů letadel. Kromě toho se účastnil i leteckých show, když byl součástí akrobatického týmu Black Diamond Jet Team, létajícího mimo jiné na československých (českých) cvičných letounech L-39 Albatros z Aero Vodochody! Ty padly do oka i Jaredovi. Isaacman je totiž spoluzakladatelem společnosti Draken International, což je vlastně největší soukromá sbírka vojenských letadel na světě. A v její flotile je i 21 českých letounů, lehkých bitevníků L-159. Na nich si budoucí američtí piloti cvičí vzdušné souboje. „Kdybych si měl vybrat můj jediný nejoblíbenější letoun, byl by to právě stroj L-159,“ řekl Isaacman v roce 2019 v rozhovoru pro Aero-space. Díky za chválu. Teď na naše letouny tak trochu padá i odlesk Jaredových kosmických výprav. Na L-159 totiž trénovali i členové posádky mise Polaris Down.
Kam dál?
Polaris Dawn je 5. komerčním letem Crew Dragonu společnosti SpaceX na oběžnou dráhu. A první ze tří „Polárek“, které Isaacman plánuje ve spolupráci s Elonem Muskem. Druhý let Polaris bude opět misí v Crew Dragonu, i když cíl ještě nebyl pevně definován, možná až k Hubbleovu teleskopu. Hubbleův vesmírný dalekohled, vypuštěný v roce 1990, byl už 5× servisován posádkami raketoplánů a zůstává v dobrém stavu. Avšak stárne a přirozeným odporem atmosféry se pomalu „propadá“ směrem k Zemi. Poslední servisní mise HST se odehrála v květnu 2009 při letu raketoplánu STS-125 Atlantis, takže nápad Jareda Isaacmana není tak docela od věci. Návrh na „návštěvu“ zmíněného teleskopu v rámci letu Polaris II byl poprvé zveřejněn v roce 2022. Dostat se k HST je však obtížné i pro astronauty NASA a jakákoli kosmická vycházka v blízkosti teleskopu představuje riziko jeho poškození. NASA proto požádala i další společnosti, aby zaslaly nápady, jak Hubble „oživit“. Zdá se, že se NASA ke studii SpaceX a Isaacmanova Polaris staví velmi vlažně a nic konkrétního zatím nebylo známo. Nechme se překvapit. Třetí mise Polaris má ještě větší ambice. Měla by být prvním pilotovaným letem Muskovy megarakety Starship kolem Měsíce. Isaacman zatím zůstává primárním uchazečem o tuto výpravu, neboť japonský miliardář Jusaku Maezawa svou misi dearMoon odvolal. Jeho nervy nevydržely neustálé odkládání termínu letu. I Isaacmanova Starship expedice je, obrazně řečeno, ještě ve hvězdách. /Stanislav Kužel/
