Plán, který zní jako sci-fi, ale je to skutečnost
Mladá kalifornská vesmírná společnost pracuje na plánu zachytávat malé asteroidy do nafukovacích vaků a parkovat je v těsné blízkosti Země.
Představte si, že chytíte vesmírný balvan velikosti rodinného domu do jakéhosi obřího nafukovacího pytle a pomalu ho odvlečete na bezpečné místo poblíž naší planety. Přesně na tom pracuje americký start-up TransAstra, a to s financemi od zatím anonymního zákazníka.
Vesmírný vak jako síť na putující skály
Společnost TransAstra se sídlem v Los Angeles vyvíjí systém, při němž vesmírná loď rozevře kolem malého asteroidu obrovský skládací vak. Ten je vyroben z mimořádně pevného syntetického materiálu, podobného tepelně odolnému Kaptonu, který se běžně používá v satelitech.
Po úplném rozvinutí vak vytvoří kolem asteroidu jakýsi kokon. Vesmírná loď pak může zachycený kámen klidně dotáhnout do takzvaného gravitačního rovnovážného bodu — pravděpodobně Lagrangeova bodu L2, vzdáleného přibližně 1,5 milionu kilometrů od Země na její noční straně.
Cílem je vytvořit jakési orbitální pracoviště: stálé místo, kde roboti těží suroviny z asteroidů a okamžitě je přeměňují na materiály pro novou vesmírnou infrastrukturu.
První studii proveditelnosti této mise, která interně nese název New Moon, již zaplatil tajný klient. Může jít o vesmírnou agenturu, ale i o komerční firmu se zájmem o těžbu surovin.
Proč by někdo chtěl těžit kameny z vesmíru?
Asteroidy nejsou jen bezcenné kusy horniny. Mnohé z těchto těles jsou plné využitelných látek. TransAstra se zaměřuje na dva hlavní typy:
- Typ C: uhlíkaté asteroidy s vysokým obsahem vody a těkavých látek
- Typ M: kovové asteroidy obsahující nikl, železo a případně i vzácné kovy
Voda ve vesmíru má obrovskou cenu — ne k pití, ale jako surovina pro raketové palivo. Pomocí elektřiny lze vodu rozložit na vodík a kyslík, tedy přesně ty složky, které pohání mnoho raketových motorů. To znamená méně paliva startujícího ze Země, což prodražené mise zlevňuje a zjednodušuje.
Kovová tělesa jsou zase zajímavá pro výstavbu:
- částí solárních panelů
- konstrukcí pro vesmírné stanice a satelity
- ochranných štítů před kosmickým zářením
Těžbou surovin přímo ve vesmíru lze obejít velkou část nákladné logistiky z povrchu Země.
Plán pro stovky asteroidů velikosti domu
Generální ředitel TransAstry Joel Sercel odhaduje, že v příštích deseti letech může pro tento přístup připadat v úvahu až 250 malých asteroidů. Jde o objekty do průměru přibližně 20 metrů — zhruba o velikosti samostatně stojícího domu nebo malého bytového bloku.
Firma uvažuje o flotile znovupoužitelných robotických vesmírných lodí, které by opakovaně:
- vybraly vhodný, relativně pomalu letící asteroid
- přiblížily se k němu pomocí autonomní navigace
- rozvinuly nafukovací vak kolem skalního tělesa a uzavřely ho
- pomocí elektrických nebo solárních pohonů odvlekly náklad k bodu L2
- předaly asteroid dalším robotům, kteří zajistí jeho zpracování
Koncept působí draze a složitě, ale výrazně šetří náklady na vynášení těžkých materiálů z hlubokého gravitačního pole Země. Zejména pro ambiciózní projekty, jako jsou velké solární energetické stanice na oběžné dráze nebo trvalé základny na Měsíci, by to byl zásadní přínos.
Jak přesně takový obří vesmírný vak funguje?
Vak musí plnit dvě věci najednou: pevně obklopit asteroid a zároveň odolávat ostrým hranám i drobným nárazům vesmírného odpadu. Proto se uvažuje o vícevrstvé konstrukci:
- vnitřní vrstva, která se těsně přizpůsobí povrchu skály
- zpevněná vrstva chránící před trhlinami a nárazy
- případná vnější ochranná vrstva proti záření a extrémním teplotním výkyvům
Celý vak se kompaktně složený vypustí do vesmíru a nafoukne až v blízkosti asteroidu. Nemusí být zcela vzduchotěsný jako balón — ve vesmíru téměř žádný vzduch není, takže jde především o tvar a mechanickou pevnost konstrukce.
Vak zároveň slouží jako záchytná síť, ochrana před prachem i bezpečnostní klec, aby úlomky nekontrolovaně neodlétaly při zpracování.
Bezpečnost: nepředstavuje to nebezpečí?
Vyhlídka na tahání velkých kamenů směrem k Zemi přirozeně vyvolává otázky ohledně rizik. Chyba v navigaci by teoreticky mohla vést k dopadu. TransAstra proto výslovně popisuje celý systém jako kontrolovaný, pomalý přesun do stabilního bodu, daleko od bezprostředního okolí Země.
Gravitační rovnovážné body jako L2 se již dlouho využívají pro teleskopy a meteorologické satelity. Jsou dostatečně stabilní pro přesnou kontrolu dráhy, ale zároveň dost daleko od Země, aby nepředstavovaly přímé nebezpečí. Každá mise navíc bude muset probíhat pod mezinárodním dohledem, protože smlouvy o vesmíru a bezpečnostní dohody ukládají státům odpovědnost za objekty, které vypouštějí.
Těžba vesmírných surovin jako nové průmyslové odvětví
Velké vesmírné organizace jako NASA a ESA dlouhodobě uvažují o tzv. in-situ resource utilization — tedy využívání materiálů, které jsou ve vesmíru již přítomny. TransAstra se nyní snaží k této myšlence přiřadit konkrétní a komerčně životaschopný model.
Možné aplikace, o které mají zájem firmy i vlády:
- tankování pro meziplanetární kosmické lodě
- stavební materiály pro velké konstrukce na oběžné dráze a kolem Měsíce
- suroviny pro budoucí pilotované mise na Mars a dál
Realizovatelnost závisí na mnoha faktorech: nákladech na starty, spolehlivosti autonomních robotů, mezinárodní regulaci a skutečné poptávce po těchto surovinách ve vesmíru. Nejde tedy o rychlý zisk, ale o dlouhodobou hru plánovanou na desetiletí dopředu.
Co přesně znamenají asteroidy typu C a typu M?
Pro laiky jsou tato označení poněkud abstraktní. Asteroidy typu C obsahují velké množství uhlíkatých sloučenin a minerálů vázajících vodu. Právě tato voda je zajímavá jako palivo i pro podporu života. Asteroidy typu M svým složením připomínají jádra rozpadlých protoplanet a jsou bohaté na kovy, což z nich dělá atraktivní „kovové banky" ve vesmíru.
V praxi budou mise pravděpodobně hledat kombinaci obou typů: vodu pro výrobu paliva a kovy pro konstrukční části. Kdo dokáže spolehlivě dosáhnout na oba druhy a zpracovat je, bude mít k dispozici základní balíček pro udržitelnou vesmírnou ekonomiku.
Jak brzy se to může stát realitou?
Nejbližší léta budou věnována především malým demonstračním misím. Konkrétně se uvažuje o:
- zkušebních letech s miniaturními verzemi vaku k zachycení testovacích objektů
- krátkých letech k blízkým asteroidům za účelem zdokonalení senzorů a navigace
- experimentálním zpracování malých vzorků na oběžné dráze Země
Teprve až tyto kroky proběhnou úspěšně, přijde na řadu vlečení těles o velikosti desítek metrů. Vývoj bude postupovat po malých krocích, mimo jiné kvůli vysokým nákladům a nutnosti přesně řídit veškerá rizika.
Pro příznivce kosmonautiky přesto tento plán nabízí záblesk budoucnosti, v níž naše planeta přestane být jediným výchozím bodem pro vše, co se odehrává ve vesmíru. Pokud se těžba surovin na oběžné dráze stane normou, mohou velké projekty — od gigantických teleskopů až po trvalé obytné stanice — přestat být pouhou fantazií.
