Student World

Nasa začala připravovat projekt Prométheus – vyzbrojen atomovou energií uvádí novou éru výzkumu slunečního systému. Vládní agentury zvyšují podporu tomuto úsilí. Americké letecké firmy začaly zjišťovat, jak budovat sondy poháněné atomovou energií. A vědci nastiňují energeticky nebývale bohatý výzkumný program, využívající mocného souboru kosmických vědeckých nástrojů. Prométheus ovšem není bez kritiků. Oponenti vidí program jako nebezpečný a riskantní, odmítajíce jej coby zástěrku hvězdných válek. V řecké mytologii byl Prométheus nejmoudřejším z Titánů, který věnoval dar ohně lidstvu. Jméno Prométheus znamená „rozvahu“ a v souladu s ním i kosmická atomová iniciativa NASA se zrodila z předchozích výzkumů, s jedním okem upřeným k budoucím novinkám.

NASA atomem poháněná
Projekt Prométheus je zaměřen na vývoj dvou typů technologií, využívajících atomovou energii: radioizotopové generátory a systémy na bázi jaderného štěpení. Na jednu stranu, práce na radioizotopovém pohonu se dělí do dvou táborů, Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator (MMRTG, vícenásobně použitelný termoelektrický generátor) a Stirling Radioisotope Generator (SRG, Strilingův radioizotopový generátor). Očekává se, že tato zařízení významně zdokonalí energetické zdroje, používané k pohonu takových klasických sond jako Pioneer, Voyager, Viking či Cassini (nyní na cestě k Saturnu). Tato technologie umožní výzkum planetárního povrchu „za každého počasí, kdekoli a kdykoli“. Ovšem mediálně nejdůležitějším dítkem Prométhea je Jupiter Icy Moons Arbiter, známý též pod úřední zkratkou JIMO. Prométheus vyžaduje výzkum štěpných reaktorů, pokročilých zařízení pro převod tepelné energie v energii elektrickou, stejně tak jako energetické správy a distribučních zařízení. M
istrovský kousek této technologie ztělesňuje JIMO – mise, jejíž start je očekáván nejdříve v roce 2011. Kosmická loď by měla postupně obíhat tři Jupiterovy měsíce, na nichž dřívější výpravy objevily důkazy přítomnosti obrovských oceánů slané vody, skrytých pod povrchovými ledovými vrstvami: Európa, Ganymédes a Kalisto.

Předváděcí mise
Zčásti je JIMO „předváděcí“ misí. NASA chce takto potvrdit bezpečnost a spolehlivost použití elektrického pohonu, poháněného štěpným jaderným reaktorem. „Úplně změníme svůj pohled na vše, pokud se nám toto podaří vyřešit“, řekl Sean O’Keefe, administrátor NASA. „Mohlo by se to ukázat jako metoda výroby energie, pohonné řešení, které váš potenciál zvýší ne inkrementálně, ale exponenciálně.“ Jak řekl O’Keefe, vznikají různé technologie, o kterých všichni sní. Avšak až do chvíle, kdy takovému úsilí věnujete čas, energii a profesionální koncentraci, zůstanou pouhými sny. „Tohle se stane katalyzátorem, který vás tam dostane“, řekl O’Keefe. „Dokud budete pokračovat v kodrcání s gravitační asistencí, výstřelech z praku, v naději, že se trefíte… nedostanete se nikam,“ řekl O’Keefe. „Jakmile bude připraven, JIMO se pustí do svých vědeckých povinností. Bude mít spoustu energie ke splnění svých úkolů,“ vysvětlil O’Keefe. „Vědci byli dlouho omezováni senzory, čerpajícími minimální objemy energie, což je nutilo omezovat celé výzkumné projekty,“ prohlásil. Co si počnou se vší tou energií navíc? „Nevědí… ale určitě budou rádi. Je to osvobozující aspekt celé věci,“ dodal O’Keefe. Velkorysé dodávky elektrické energie by umožnily radarové mapování tria měsíců, čímž by se dala zjistit tloušťka povrchového ledu. Navíc, výkonný laser by mohl provést také výškové mapování povrchu. Na palubě by mohl být také široký soubor dalších senzorů, od kamer až po infračervené snímkovače.

Síla vědy
Donald Greeley, vedoucí planetární geolog Arizonské státní univerzity v Tempe, s nadějí vzhlíží k možnosti realizace příslibů JIMO. Podílí se na vedení vědeckého týmu JIMO, který nyní pracuje na stanovení výzkumných cílů orbiteru – aktivity, která by měla poskytnout stimul přístrojové komunitě. „S jadernou energií a pohonem, oba typy misí a užitečných zařízení, které mohou nést, otevírají vědě podstatně nové možnosti,“ řekl Greely v rozhovoru pro SPACE.com. Jak prohlásil Greeley, „mnoho stávajících přístrojů pro výzkum vesmíru může těžit z dodatečných zdrojů energie bez nutnosti náročného vývoje. To zahrnuje i radary schopné proniknout ledem a jisté nástroje pro dálkový průzkum. Velkým darem je také možnost přenášet více dat s větším energetickým výkonem. Už dnes dokáží naše současné přístroje zjistit mnohem víc dat než může být předáno na Zemi,“ řekl. „Skutečnou otázkou je, zda mohou být nové přístroje navrženy a připraveny k letu do startu JIMO? NASA letos poskytne nové zdroje financí pro vývoj, což je velmi vzrušující,“ poznamenal Greeley. „Pouze čas nám ukáže, zda vývoj přístrojového vybavení může udržet krok s vývojem kosmické lodě. Nicméně mějme na paměti, že JIMO je pouze prvním ze série obdobných projektů a nyní je ta správná chvíle rozběhnout vývoj přístrojů,“ vysvětlil.

Kontrakty na studie
Zásadní krok ke stavbě JIMO byl učiněn tento měsíc. NASA zadala kontrakty na studie firmám Boeing, Lockheed Martin, and Northrop Grumman Space Technologies. „Příští rok už budeme mít představu, o čem se náš průmysl domnívá, že dokáže postavit,“ řekl Alan Newhouse, řiditel projektu Prométheus NASA. „Je v tom mnoho technických otázek. Sdělí nám, kolik si myslí, že to bude stát, jestli má ta mise smysl a kdy může být zahájena,“ řekl. Newhouse řekl SPACE.com, že JIMO bude uskutečněn pod vedením Kanceláře pro vesmírnou vědu NASA. Ačkoli zaměřen na automatizovaný průzkum sluneční soustavy, mohl by Prométheus vést až k letům s lidskou posádkou za nízkou oběžnou dráhu Země? „Je to v plánu… ale zatím se to nepřipravuje,“ řekl Newhouse. S ohledem na přípravu atomového reaktoru, NASA zahájila meziagenturní spolupráci s Americkým ministerstvem energetiky (DoE). „Stále domlouváme detaily naší spolupráce s DoE. Jejich podpora je poněkud slabá a to je problém. Celý průmysl je oslabený,“ řekl Newhouse.

Elektrizující hladiny výkonu
Schopnost JIMO, hnaného k Jupiteru iontovými motory, zmapovat ledové měsíce planety by byla neobyčejná, předvídá Newhouse. „Vědci mysleli celé roky v kategoriích wattů spíše než kilowattů. Je to úplně nová hra,“ řekl. Díky přeměně tepelného výkonu reaktoru v elektrickou energii, JIMO by mohl operovat s více než stonásobným množstvím energie ve srovnání s nejadernými systémy o stejné váze. Nicméně Newhouse poukazuje také na množství obtížných konstrukčních problémů, které čekají na řešení. Například: velké rozevíratelné radiátory pro rozptylování tepla, trvanlivé a výkonné iontové trysky, zařízení pro energetickou přeměnu, elektronika odolná vůči radiaci a dlouhý stožár mezi užitečným nákladem a jaderným reaktorem. „Je to zábava… ale je to děsivé,“ řekl Newhouse. „Mám tady všechny tyhle záležitosti, které se všechny musí vyřešit najednou a ve stejný čas. Bude to jedno z největších kosmických plavidel jaké jsme kdy postavili, pokud ne vůbec největší. Je to výzva, držet to všechno na zřeteli, což je moje práce,“ řekl.

Chladný start
Počáteční studie startu JIMO ze zemského povrchu předpokládaly, že bude zapotřebí použít Atlas 5 nebo Delta 4, řekl Newhouse. „Lidé se dnes ptají… jak můžeme byť jen pomyslet na vypuštění čehokoli, když zvážíme, co se stalo Columbii?“ Reaktor je dopravován na oběžnou dráhu ve studeném režimu. Zůstane v tomto módu i kdyby došlo k nehodě, při které by náklad dopadl do vody nebo na zem, řekl Newhouse. Reaktor bude mít mnohonásobné bezpečnostní vlastnosti, včetně designu, který zabrání kritickým stavům zatímco bude zařízení v blízkosti Země. Současné plány vyžadují, aby byl JIMO vynesen na orbitu zhruba ve výši 310 mil (500 kilometrů). Odtamtud bude „postrčen“ na nějakých 1 240 mil (2 000 kilometrů) nad Zemi. „Nezapojíme reaktor, dokud si nebudeme jisti, že je nasměrován pryč od Země,“ řekl Newhouse. „Ujistíme se, že pracuje… a pošleme ho na cestu,“ řekl.

Jsou všichni spokojeni?
Rakety, vystřelované ze Země, nesoucí atomové reaktory na výzkumné pouti vesmírem, nejsou vítány všemi. Na 3. května byl ohlášen protest proti vypouštění plutonia a válkám v kosmickém prostoru, přímo před branami Kennedyho kosmického centra na Floridě. Protest organizuje „Global Network Against Weapons & Nuclear Power in Space“ (Globální síť proti zbraním a atomové energii ve vesmíru) z Gainesville na Floridě. Tato skupina chce obrátit pozornost veřejnosti k záměru Bílého domu utratit takřka tři miliardy dolarů v příštích pěti letech na rozšiřování atomového vesmírného programu NASA. Argumentuje navíc také tím, že jakýkoli vojenský projekt vesmírného laseru pro kontrolu kosmického prostoru také vyžaduje použití palubního atomového reaktoru. Do záměrného kříže se dostal také projekt Mars Exploration Rovers, který by měl být odstartován v nejbližší době. Každý robot je vybaven tzv. radioaktivní zahřívací jednotkou (Radioactive Heater Unit,RHU), která má napomoci strojnímu zařízení přežít superstudené marsovské noci. Z jejich pohledu nejsou nebezpečím jen tehdy, pokud dopadnou zpět na Zemi v důsledku selhání při startu. I když totiž uspějí, zasadí odporné atomové sémě na Marsu. „Mars Rovers prozkoumají povrch rudé planety a provedou rozbor tamních půd, , což, jak NASA doufá, povede k lidmi obývaným koloniím na Marsu, které budou těžit uran, kobalt, hořčík a vodu. NASA prohlásila, že případné důlní kolonie budou napájeny atomovými reaktory. Až bude takováto těžba zisková, zamýšlí NASA předat tyto operace leteckému průmyslu,“ varuje protestní skupina v posledním tiskovém prohlášení.

Podle http://portal.kosmo.cz, přetištěno se svolením redakce serveru.

Omlouváme se za problémy s přidáváním komentářů k článkům. Komentáře prosím zasílejte e-mailem na pavel_houser@idg.cz.