Elon Musk nás pozval na Mars – nebude to ale vůbec snadné

8. říjen 2016

Elon Musk sice ve svém plánu počítá až s milionem lidí, přesídlených během sta let ze Země na Mars a vytvářejících tam první město, přesto však ve svém konceptu rozvedl jen základní obrysy podoby „Meziplanetárního dopravního systému”

Elon Musk svým úterním projevem na 67. Mezinárodním astronautickém kongresu v mexické Guadalajaře vzbudil pozornost celého světa a znovu nadchl miliony lidí pro cesty na Mars i k dalším planetám. I kdyby neudělal v tomto směru už níc jiného, udělal toho vlastně dost.

Lidstvo podobné vizionáře a snílky potřebuje, bez nich by totiž možná ztratilo perspektivu a nadhled nad současným přeci jen dosti omezeným stavem kosmonautiky, technologie a lidské existence. Neměli bychom však představený „marsovský” koncept Elona Muska, týkající se jeho „Meziplanetárního dopravního systému”, asi brát příliš doslova. Ono to přeci jen nebude v praxi tak jednoduché, jak to šéf firmy SpaceX vylíčil ve své 61-stránkové prezentaci.

Obrovská raketa, startující ze Země, a obrovská loď, přistávající na Marsu

Elon Musk sice ve svém plánu počítá až s milionem lidí, přesídlených během sta let ze Země na Mars a vytvářejících tam první město, přesto však ve svém konceptu rozvedl jen základní obrysy podoby „Meziplanetárního dopravního systému” (Interplanetary Transport System, ITS). Jakým způsobem bude fungovat marsovská infrastruktura, která bude muset kolonistům desítky let bezchybně sloužit a udržovat je vůbec naživu, o tom se Elon Musk v podstatě příliš nezmínil, mj. úmyslně pominul otázku ochrany kolonistů před radiací.

„Meziplanetární dopravní systém” bude využívat obrovské nosné rakety „Big Falcon Rocket” (BFR) o startovní hmotnosti přes 10 tisíc tun a o celkové výšce přes 120 metrů, která bude vyrobena z velké části z uhlíkových kompozitů (pro srovnání, raketa Saturn V, která vynášela na Měsíc 3 astronauty v kosmické lodi Apollo, měla hmotnost asi „jen” 3 tisíce tun a výšku 110 metrů). Tato nosná raketa bude vynášet na oběžnou dráhu kolem Země 300-550 tun těžkou loď se stovkou pasažérů, avšak vzápětí se několikrát vrátí na startovací rampu pro podobně obrovský tankovací modul s metanovým palivem a kapalným kyslíkem jako okysličovadlem.

Tento tanker se pak s vlastní lodí na oběžné dráze před letem na Mars třikrát až pětkrát spojí a předá jí celkem 3-5 palivových náplní na cestu. Konečná hmotnost 50 metrů dlouhé lodi meziplanetární ITS (plně naplněné palivem před cestou k Marsu) by měla být kolem 2000 -2500 tun. Většina z této hmotnosti bude tvořena právě palivem, 450 tun bude připadat na užitečný náklad. Loď bude mít průměr 17 metrů.

Úspornost nade vše

Jednu loď ITS by mělo být možné využít celkem dvanáctkrát, jeden tanker stokrát a první stupeň nosné rakety BFR tisíckrát (zejména poslední číslo však vyvolává značné pochybnosti, protože současné technologie nic podobného ani vzdáleně neumožňují a je dost těžké si to realisticky představit).

Všechny motory Meziplanetárního dopravního systému budou typu Raptor a budou využívat dvojici látek metan-kapalný kyslík. Výhodou této volby je fakt, že potřebné pohonné hmoty na zpáteční cestu lodi k Zemi pak bude možno vyrábět i v malé továrně na povrchu Marsu, z místních zdrojů vody a z oxidu uhličitého z atmosféry, s pomocí solární energie. Samotná voda se pomocí elektrolýzy rozloží na vodík a kyslík. Vodík a oxid uhličitý se pak s pomocí další energie sloučí v metan. Pohonné látky tedy nebude třeba dovážet ze Země, což bude obrovské plus. Cesta lodi ze Země na Mars bude trvat různou dobu, asi 90 až 150 dní, podle momentální vzájemné polohy obou planet.

Startovní okno pro tuto cestu se přitom otevírá zhruba jednou za 26 měsíců. První meziplanetární let první marsovské lodi, která dostala douglasadamsovský název „Srdce ze zlata”, by se měl uskutečnit v roce 2023 nebo 2025. Musk předpokládá, že v rámci startovního okna vždy k Marsu poletí více lodí najednou. Postupně během několika dekád snad i stovky až tisíce.

Po jejich návratu k Zemi lodě přeberou pro novou cestu nové dávky paliva od tankerů a dopraví pak k Marsu další stovky pasažérů. Musk také uvedl, že jeho meziplanetární lodě by mohly rozvážet kolonisty i k měsícům Jupiteru (Europa) a Saturnu (Enceladus).

Finanční stránka dopravy na Mars

Elon Musk dobře ví, že finanční náročnost je základním kámenem úrazu při cestování lidí na Mars. Za dnešních technologických podmínek by náklady na cestu na Mars, rozpočtené na jednoho člověka, činily přibližně 10 miliard dolarů. Aby se Muskův plán mohl plně uskutečnit a rozvinout, musely by náklady na cestu jednoho člověka na Mars klesnout zhruba na cenu obyčejného amerického rodinného domku, tj. asi na 200 tisíc dolarů (nebo by hmotnostní měrné náklady musely klesnout na 140 tisíc dolarů na tunu nákladu).

Musely by se tedy snížit asi 50 000krát oproti dnešku, což vypadá značně utopicky. A to i za podmínky neuvěřitelného zrychlení technologického pokroku a obrovské míry znovupoužitelnosti všech komponent vesmírného dopravního systému, tedy všech segmentů a stupňů nosných raket, tankerů s palivem i kosmických lodí.

Realisticky vzato, asi není moc pravděpodobné, že by k takovému pokroku mohlo dojít v průběhu konkrétního časového scénáře, který si Elon Musk vytkl splnit, tj. během několika let či desetiletí. Navíc bude muset Musk žádat o peníze na vývoj ITS zástupce spousty dalších firem i světovou veřejnost v rámci crowdfundingu, protože zdroje jedné firmy nebo jednoho státu na tento úkol prostě nemohou stačit.

Projev Elona Muska je často srovnáván s vizionářským projevem prezidenta Kennedyho, který v roce 1961 vyzval k dobytí Měsíce

Přesto však asi nemůžeme jednoduše tvrdit, že jsou Elonův plán či jeho vystoupení šílené nebo iracionální. Elon Musk si je určitě vědom obrovské technologické a finanční náročnosti jím navrhovaných pilotovaných letů k jiným planetám a chtěl zřejmě za účelem motivace, pomocí PR metod na samé hranici pokerového blafování, zvednout vlnu entuziasmu a mobilizovat světové veřejné mínění, veřejné činitele a byznysmeny, aby obrátili svoji pozornost k tomu, co je nejen podle něj pro lidstvo důležité – osídlit jinou planetu nebo minimálně mnohem více podporovat kosmické lety.

Lze také předpokládat, že metoda podobné barnumské reklamy na hranici sci-fi může dlouhodobě prospět jeho firmě SpaceX, která v současné době řeší mnohem „přízemnější” a prozaičtější úkoly než je doprava stovek lidí na Mars, totiž dopravu „jen” několika lidí na oběžnou dráhu kolem Země. Jakékoliv zlepšení dnešní pozice firmy SpaceX nás pravděpodobně v konečném důsledku může později přiblížit i k oné Muskem avizované cestě mnoha lidí na Mars.