Listopad 2008

Hubble v servisu

Tomáš Přibyl

Raketoplán Atlantis brzy odstartuje k opravě unikátního dalekohledu umístěného na oběžné dráze.

Opravovat Hubbleův kosmický teleskop už nikdy nepoletíme, je to příliš riskantní, oznámil v lednu 2004 tehdejší šéf NASA Sean O’Keefe, a vystavil tak unikátnímu vesmírnému přístroji úmrtní list. Dnes je vše jinak: na rampě Kennedyho kosmického střediska připravují technici ke startu raketoplán Atlantis. Vzlétnout má v polovině října se sedmi astronauty na palubě. Cílem mise je právě oprava kosmického dalekohledu, který je podepsán pod čtyřiceti procenty všech vědeckých objevů NASA.

Pochyby po zkáze Columbie

Prvního února 2003 shořel při návratu z kosmu raketoplán Columbia a jeho sedmičlenná posádka zahynula. Vyšetřovací komise dostala dvouměsíční lhůtu na odhalení příčin tragédie, nicméně náročná detektivní práce se protáhla téměř na rok.

Součástí obsáhlé závěrečné zprávy bylo i doporučení, které mnohým způsobilo velké rozčarování: neposílat už raketoplány na lety, při nichž by neměly k dispozici „záchranný přístav“ na oběžné dráze – místo, kde by při poškození stroje posádka mohla vyčkat dostatečně dlouhou dobu, než pro ni přiletí záchranná mise.

Takové místo existuje na oběžné dráze jen jedno: Mezinárodní kosmická stanice (International Space Station, ISS). Ta se však pohybuje po dráze, která s rovníkem svírá úhel 51,6 stupně, zatímco Hubbleův kosmický teleskop krouží kolem Země po dráze se sklonem 28,5 stupně. Přelet raketoplánu mezi oběma dráhami je zcela vyloučený: i kdyby v kosmu spálil do poslední kapky všechny pohonné látky, je schopen změnit sklon své dráhy pouze o necelé tři stupně. Během letu k dalekohledu by tedy žádný bezpečný přístav nebyl k dispozici. Znamenalo to konec nadějí na záchranu teleskopu, který sice stále funguje, už tehdy se však blížil k hranicím životnosti.

Tehdejší šéf NASA proto raději dalekohled odepsal, proti jeho rozhodnutí se však vzedmula obrovská vlna odporu. Hubbleův teleskop má od svého vypuštění v roce 1990 na kontě celou řadu objevů. Pomohl například zpřesnit tzv. Hubbleovu konstantu, pomocí níž určujeme rychlost rozpínání vesmíru. Pozorování vzdálených supernov zase odhalilo, že se expanze kosmu nezpomaluje, což by kvůli gravitaci měla, ale naopak zrychluje (stále ovšem nevíme proč). Hubbleův teleskop také potvrdil existenci černých děr ve středu některých galaxií, přinesl důkazy o existenci některých planet mimo sluneční soustavu nebo nám umožnil nahlédnout až na samotný okraj vesmíru: nalezl objekty z doby pouhých 900 milionů let po velkém třesku – „dále“ se nám zatím ve viditelném spektru dohlédnout nepodařilo.

Pod tlakem odborníků i veřejnosti začala NASA postupně couvat. Nejprve přišlo vedení s nápadem, že by na nebezpečnou výpravu mohli místo lidí letět roboti; k teleskopu by se připojila automatická družice a pomocí několika manipulátorů by jej opravila. Technici však takovou misi označili za nereálnou. Bylo by to ještě dražší než let astronautů a šance na úspěch této složité a neodzkoušené výpravy by přitom byla menší než 50 procent. Navíc se ukázalo, že by dalekohled zřejmě přestal fungovat dříve, než by se výpravu podařilo připravit.

Další raketoplán v záloze

V roce 2005 proto NASA (mimo jiné po výměně svého ředitele) změnila taktiku a rozhodla, že se servisní mise uskuteční, ale jen tehdy, pokud se ukáže, že bude dostatečně bezpečná. Tedy pokud technické změny po zkáze Columbie zaručí, že se katastrofa nebude opakovat.

První obnovené starty raketoplánů však nenasvědčovaly tomu, že by se problémy podařilo vyřešit. Právě naopak: hned premiérový let (v roce 2005) div neskončil další katastrofou, protože se z raketoplánu při startu utrhl ještě větší kus izolační pěny než ten, který způsobil zánik Columbie. Utržený projektil stroj naštěstí nezasáhl, přerušil však starty raketoplánů na další rok.

Ani to však neznamenalo konec nadějím, že se dalekohled podaří zachránit. NASA totiž nakonec vymyslela jinou strategii než taktiku „záchranného přístavu“: až Atlantis zažehne motory, bude na vedlejší rampě k letu plně připravený raketoplán Endeavour. Pokud by byl Atlantis při startu poškozen tak, že by se nemohl bezpečně vrátit, odstartuje Endeavour na pomoc astronautům pouhý týden po vzletu prvního stroje (kdyby nestál ve vší pohotovosti na rampě, přípravy by trvaly nejméně tři týdny, déle, než na kolik raketoplánu Atlantis vystačí zásoby energie umožňující přežití posádky).

Pokud vše bude probíhat normálně, přiblíží se raketoplán k teleskopu, zachytí jej pomocí patnáctimetrového manipulátoru a uloží do svého nákladového prostoru, kde jej astronauti během dalšího týdne opraví. Budou se věnovat především výměně setrvačníků, které jsou Achillovou patou teleskopu. Dalekohled se bez nich nedokáže natáčet a při snímkování oblohy neudrží svoji polohu.

Setrvačníků je celkem šest, dnes jsou funkční poslední tři. K provozu celého přístroje sice stačí jen dva, ovšem kdyby i ty selhaly, je s dalekohledem konec. Raketoplán se totiž nesmí přiblížit k nestabilnímu a rotujícímu tělesu, jímž by se dalekohled bez setrvačníků mohl stát. Výměnu setrvačníků prováděli astronauti již při předchozích servisních misích před zkázou Columbie.

Nadcházející mise je důležitá i proto, že zatím není Hubbleův teleskop čím nahradit. Plánovaný James Webb Space Telescope (Kosmický teleskop Jamese Webba) patrně neodstartuje dříve než v roce 2014, a navíc nenaváže na všechna pozorování svého předchůdce – nebude například umět sledovat oblohu ve viditelném oboru spektra.

Rusko, Gruzie a vesmír

Let Atlantisu se připravuje v době, kdy nejbližší budoucnost americké pilotované kosmonautiky obestírá sílící nejistota. Koncept raketoplánu vznikal před desítkami let a dnes tyto stroje rychle zastarávají. Řada výrobců jejich „prehistorických“ součástek dnes již neexistuje nebo udržuje výrobu jen s obtížemi. I proto vedení NASA před časem rozhodlo, že poslední start raketoplánu proběhne v roce 2010, a smlouvy s dodavateli začalo rušit.

Jenže nová americká loď Orion zřejmě neodstartuje dříve než v roce 2015. Američané přitom mají na oběžné dráze obrovskou investici, do níž vložili desítky miliard dolarů – Mezinárodní kosmickou stanici. Pět let USA nebudou mít vlastní kosmické plavidlo, které by jejich astronauty k ISS dopravilo. Podle dřívějších plánů tam měli Američané létat v ruských lodích Sojuz, to však naráží na překvapivé právní problémy.

Zákon, který tomu brání, je označovaný jako Iran Non-proliferation Act. Tato právní norma z roku 2000 zakazuje americkým státním institucím nakupovat zboží a služby od vládních organizací zemí, jež Íránu (a několika dalším státům) umožňují rozvíjet nukleární technologie. Tedy i od organizací ruských.

Americký Kongres před časem udělil NASA výjimku do roku 2011 a letos se počítalo s jejím prodloužením až do roku 2015. Po rusko-gruzínském válečném konfliktu zní však z Kongresu jednotný hlas: už žádné výjimky pro Rusko. Smlouvy s ruskou stranou by přitom měly být podepsány co nejdříve, protože by tamní závody musely vyrobit řadu nových lodí Sojuz, což potrvá několik let.

Ve Spojených státech se proto nyní debatuje o tom, zda by lety raketoplánů nemohly být prodlouženy. To však kromě zmíněných problémů s náhradními díly a útlumem celého programu naráží i na obrovské náklady, které si udržování raketoplánů v provozuschopném stavu žádá. Tyto peníze budou scházet v jiných programech, především v plánovaném návratu Američanů na Měsíc. Nalézt cestu ze začarovaného kruhu nebude jednoduché.

Hubbleova dalekohledu se tyto nesnáze naštěstí nedotknou, a pokud se mise zdaří, zůstane americký přístroj ještě řadu let jediným velkým dalekohledem v kosmu. Zájem vyslat do vesmíru vlastní teleskop sice vyjádřily Rusko i Čína, žádné konkrétní plány však zatím nepředstavily

Jak proběhnou opravy

Astronauti (na snímku) uskuteční celkem pět až šest výstupů do kosmického prostoru, během nichž Hubbleův teleskop opraví a vylepší. Hned při první kosmické vycházce vymění šest setrvačníků, které zajišťují stabilitu a orientaci dalekohledu. Vymění také energetický modul se třemi akumulátory. Tím splní hlavní úkol mise a prodlouží životnost teleskopu zhruba do roku 2013. Při dalších výstupech doplní nové přístroje ke sledování kosmu a opraví plášť teleskopu. Instalují také např. přesnější navigační systém a nový stykový modul, který umožní bezpilotním družicím u dalekohledu přistávat (počítá se s tím, že automatická družice dalekohled na konci jeho životnosti dopraví do atmosféry k řízenému zániku).

(Respekt, www.respekt.cz)