Historie kosmonautiky: Nerealizované projekty aneb Sondy, které nedostaly příležitost (1.)

První konkrétní nápad na vyslání pozemského průzkumníka k jiným světům se datuje do roku 1941, kdy se na něj zaměřila skupina nadšenců sdružená kolem meudonské hvězdárny u Paříže. Uvažovali o cestách ke dvěma nejbližším planetám: k Venuši a Marsu. 

Práce samozřejmě skončily jen u teoretického konceptu, přesto stojí za pozornost. Uvědomme si, že se idea rozvíjela v době druhé světové války. A když pak o několik dekád později vyslala Evropa do vesmíru svoji první meziplanetární sondu – tedy Giotto k Halleyově kometě v červenci 1985 –, šlo především o německo-francouzský podnik.

Na počátku byla Vega

Laboratoř tryskových pohonů JPL při California Institute of Technology neboli Caltech v kalifornské Pasadeně stála u zrodu americké družice Explorer či první lunární sondy Pioneer 4. Bylo tak pouze logickým rozšířením jejího záběru, že se na její půdě začaly v 50. letech rodit studie meziplanetárních automatů. 

Historicky prvním se stal projekt Vega, který zahrnoval vývoj nové rakety s kapacitou 360 kg k Měsíci či planetám. Její základ tvořil nosič Atlas s druhým stupněm Vanguard a s nově vyvinutým třetím stupněm na tuhá paliva. V úvodní fázi se počítalo s třemi starty: v roce 1960 k Měsíci a k Marsu, o rok později k Venuši. A pokud by šlo všechno hladce, měla druhá generace sond Vega zamířit i k dalším cílům. Zmíněný nosič však nakonec nedostal příležitost, protože se z finančních důvodů realizovala raketa Atlas-Agena se srovnatelnou kapacitou. Projekt Vega tak skončil už na rýsovacích prknech konstruktérů.

Na Mars – zatím teoreticky

Hned při svém vzniku v roce 1958 dostala NASA do vínku jako jeden z hlavních úkolů průzkum Marsu. V roce 1962 oslovila firmy General Electric a Avco, aby vypracovaly studii sond k rudé planetě. Učinila tak navzdory varování specialistů z JLP, že toho o Marsu – například o jeho atmosféře, která může značně zkomplikovat přistávací manévry – víme příliš málo na uskutečnění smysluplné mise. Navíc existovaly i technické problémy: komunikace na vzdálenost desítek milionů kilometrů, sterilizace sondy, abychom do cizích světů nezavlekli pozemské mikroorganismy, dostatečně výkonný a spolehlivý zdroj energie atd.

Návrh General Electric počítal s družicovou částí o hmotnosti 934 kg plus 939 kg pohonných látek a s dvojicí výsadkových modulů, každým o hmotnosti 657 kg. Moduly se tvarem i konstrukcí odvozovaly od pouzder mezikontinentálních jaderných hlavic, s nimiž měla firma bohaté zkušenosti. Hladké přistání na povrchu planety by zajistily brzdicí motory, průzkumníci by dosedali na výsuvné podpěry. Výprava měla startovat v roce 1969, a dokonce padlo i doporučení dvou přistávacích lokalit: Syrtis Major se souřadnicemi 10° severní šířky a 285° západní délky a Pandorae Fretum na 24° jižní šířky a 310° západní délky.

Návrh společnosti Avco předpokládal o něco menší sondu: Z celkové hmotnosti 2 961 kg mělo 1 361 kg připadnout na pohonné látky, 838 kg na družicovou část a 762 kg na výsadkový modul. Ten by se k povrchu Marsu snášel na padáku coby jediném brzdicím systému a dosedl by předpokládanou rychlostí kolem 1 m/s. Po přistání by se rozevřelo šest panelů na horní části stanice, čímž by se uvedla do stabilizované polohy; energii měl dodávat malý radioizotopový generátor. Firma Avco prosazovala výrobu deseti sond, které by se vypouštěly v rámci čtyř po sobě jdoucích startovacích oken.

Voyager první generace

Výše uvedené návrhy byly teoretické, ale už v roce 1963 přišla NASA s konceptem sond Voyager, které měly velkou šanci na realizaci. Podotýkáme jen, že s pozdějším stejnojmenným programem je nepojilo nic kromě názvu. Mělo se jednat o unifikované sondy nesoucí až 230 kg přístrojového vybavení, s cílem vstoupit do atmosféry Marsu a Venuše – nikoliv se tedy pokusit o přistání na jejich povrchu. O zmíněných planetách jsme přitom tehdy moc nevěděli. Výsadkový modul, tvarově i rozměrově podobný lodím Mercury, by pak sice nedokázal vysílat na Zemi přímo, ale předával by informace průletové retranslační družici. 

Zvažovaly se dva koncepty: Obě sondy, výsadková i retranslační, měly mít společnou hmotnost 2 700–3 100 kg (v takovém případě by je vynášel Saturn IB) nebo 1 800 kg (s raketou Titan III). Lišilo se prakticky jen přístrojové vybavení průletové družice. Později návrh zahrnul i možnost přistání na Marsu, přičemž energii by průzkumníkovi po dobu až 180 dní dodával radioizotopový generátor a průletová sonda by ze scénáře vypadla.

Voyager druhé generace

V prosinci 1964 schválil americký Kongres další program Voyager k průzkumu Marsu v hodnotě 1,25 miliardy dolarů. Nabídky předložilo 28 firem. Projekt předpokládal použití rakety Saturn IB s horním stupněm Centaur, která by dokázala vyslat k rudé planetě třítunový náklad – konkrétně družicovou část a přistávací modul. Jenže po zjištění sondy Mariner 4, že je atmosféra Marsu mnohem řidší, než jsme čekali, bylo nutné modul vybavit raketovými motory pro snížení rychlosti dosednutí.

TIP: Nerealizované sovětské sny: Rusové chtěli proletět kolem Marsu už v sedmdesátých letech

Výrazně tak narostla hmotnost průzkumníka, což přesáhlo možnosti zamýšleného nosiče. Ještě před koncem roku 1965 se proto program přesunul na Saturn V, který měl vypustit vždy dvojici Voyagerů. Nejednalo se ovšem o pouhou jednorázovou akci, nýbrž o relativně koncepční průzkum Marsu s rostoucí náročností jednotlivých misí. Celkem čtyři rakety Saturn V měly v rámci startovacích oken v letech 1973, 1975, 1977 a 1979 vynést čtyři páry sond. Jenže už v roce 1967 Kongres tyto plány zhatil – nepřidělil jim totiž potřebné finance.

Pokračování příště