Raketoplány znovu na scéně. Staronová cesta do vesmíru

V polovině listopadu absolvoval první letovou zkoušku létající prostředek Dream Chaser, jenž pochází od firmy Sierra Nevada a za několik let by mohl zajišťovat i přepravu na Mezinárodní kosmickou stanici. Často se o něm mluví jako o raketoplánu, ačkoliv to není technicky přesné, jelikož nemá vlastní motor. Jde tedy spíš o kosmický kluzák, každopádně ovšem patří do nové generace opakovaně použitelných vesmírných strojů.

Americký raketoplán (oficiálně Space Shuttle) zakončil kariéru v roce 2011 jako dosud jediný aspoň částečně opakovaně použitelný kosmický nosič, který kdy skutečně dlouhodobě sloužil. Ono „aspoň částečně“ je zde nutné zdůraznit, protože úzce souviselo s tím, jak a proč se názor na raketoplán tolik měnil. Od někdejšího nadšeného tvrzení, že jde o jedinou správnou cestu a jednorázové nosné rakety jsou zastaralé, se postupně došlo k úplně opačnému názoru, že šlo o nákladný a nepraktický omyl, který nikdy neměl vzniknout.

Kde je tedy pravda? Jaká je optimální metoda vynášení nákladů i osob do kosmu? Jsou to spíš jednorázové rakety, nebo opakovaně použitelné raketoplány a kluzáky? Ve skutečnosti ale jde o nesprávně položenou, resp. na chybných premisách postavenou otázku. Vysvětlení je ovšem nutno hledat ve vzdálené historii, kdy byly položeny teoretické i praktické základy dobývání a využívání kosmu. Právě tam se tedy musíme vrátit.

Oblíbená představa, že opakovaně použitelný raketoplán je určitý logický evoluční krok, který „musel“ přijít po nosných raketách, neodpovídá realitě. První koncepty okřídlených strojů, jež měly opustit atmosféru Země, se objevily už mezi světovými válkami a rozvíjely se v podstatě souběžně s jednorázovými raketami. A nebylo málo těch, kdo již tehdy tvrdili, že první člověk ve vesmíru poletí daleko spíše v okřídleném raketoplánu.

To, že USA i SSSR po vypuknutí studené války sázely především na jednorázové nosiče, bylo především důsledkem druhé světové války, ve které se rozsáhle uplatnily raketové zbraně, a to včetně prvních opravdu funkčních balistických střel. Nechvalně proslulá německá V2 položila technologický základ pro raketové programy obou supervelmocí, jež usilovně hledaly nástroje k přepravě ničivých hlavic na území nepřítele či nejrůznějších nákladů na oběžnou dráhu. Obě tedy zpočátku stavěly na tom, co získaly od Třetí říše.

Kromě prototypů, součástek a dokumentace pochopitelně získaly také německé vědce, z nichž jistě nejznámějším byl Wernher von Braun. Technický génius, ale morální oportunista, jenž se mohl chlubit hodností SS-Sturmbannführera (ekvivalent majora). Své paměti opatřil nadpisem „Mířil jsem ke hvězdám“, což britský vojenský historik Edward Lucas glosoval tak, že by tam mělo být doplněno „ale občas jsem trefil Londýn“.

Méně známým, avšak potenciálně přinejmenším stejně vlivným raketovým vědcem byl Eugen Sänger, mimochodem rodák ze severočeského města Přísečnice. Patřil právě k těm, kteří věřili spíše v opakovaně použitelné kosmické prostředky. Jeden takový i navrhoval, byť v tehdejším pojetí šlo opět o zbraň. Jeho Silbervogel („Stříbrný pták“) představoval suborbitální stroj, jenž by dokázal bombardovat jakékoli místo na světě. Šlo o fantasticky působící, avšak zcela určitě proveditelný (byť samozřejmě velmi náročný) koncept.

Poválečné kalkulace naznačovaly, že navzdory některým Sängerovým výpočetním chybám by jeho „Stříbrný pták“ nejspíše opravdu fungoval. Jakkoli to může vypadat podivně, technologie pro stavbu i provoz „primitivního“ raketoplánu v první polovině 40. let již existovaly. Bylo by zajímavé si představit, co by mohlo následovat, pokud by vedení Třetí říše poskytlo Sängerovi podporu pro realizaci jeho projektu Silbervogel.

Někteří milovníci sci-fi teď možná zbystřili, protože si vzpomněli na vynikající román Hrozba z Moře klidu, který napsal Allen Steele. Jeho děj je totiž umístěný do alternativní časové linie, v níž nacisté „Stříbrného ptáka“ opravdu postaví a pošlou jej proti USA. Američané se to však zavčas dozví a jako protizbraň vytvoří vlastní „stíhací“ raketoplán jménem Blue Horizon, jenž odstartuje a v poslední chvíli německou hrozbu zneškodní.

Vedle průběhu války to výrazně ovlivní kosmický program, protože úspěch raketoplánu má za následek další rozmach této koncepce. Jednorázové nosiče proto v této linii reprezentují pouze okrajovou záležitost a cesty na oběžnou dráhu i na Měsíc (a nakonec i na Mars) se uskutečňují zejména za pomoci opakovaně použitelných prostředků. Steele je však zároveň realistou, a tak se i v jeho linii stává vesmírný program předmětem politického boje a nakonec je zredukován, protože je považován za drahé a zbytečné „hraní“.

Právě politické tahanice byly tím, co se velice krutě podepsalo na vzniku a podobě skutečného amerického raketoplánu. Jeho zrod dokonale ilustruje tezi, že kompromis bývá nakonec dražší než kterékoli původní řešení. Během studené války se objevila spousta nejrůznějších konceptů raketoplánů od NASA i letectva a sílilo přesvědčení, že ideálním řešením je to, čemu se říkalo SSTO (Single Stage To Orbit), tedy kosmický letoun, který odstartuje ze Země a vrátí se na ni ve stejné podobě, v jaké vzlétl, aniž by cokoli odhazoval.

NASA tedy v 60. letech vytvořila ambiciózní projekt raketoplánů a kosmických stanic, kdežto letectvo pracovalo na projektech kosmických „stíhaček“ a „bombardérů“. Rozpočtové škrty se však projevily tak, že velké stanice nevznikly vůbec, zatímco raketoplán, který měl zabezpečit spojení Země a stanic vlastně „kyvadlovým“ způsobem, se změnil na kompromis, který neměl jasné určení a měl splnit požadavky NASA i vojáků.

Od filozofie SSTO se navíc dospělo k prostředku, který odhazoval palivovou nádrž i pomocné raketové motory, takže „opakovaně použitelný“ byl jen částečně. Původně se plánovalo, že by „flotila“ raketoplánů měla zajistit i několik misí měsíčně, jenže realita byla taková, že za třicet let provozu (1981–2011) proběhlo 135 misí, tedy průměrně čtyři až pět za rok. Raketoplán byl jistě pozoruhodným a užitečným úspěchem vědy a techniky, ale pro mnoho úkolů, jež plnil, se prostě ukázal jako nevhodný, složitý a nákladný.

Kontroverze kolem amerického raketoplánu byly varováním i pro Sovětský svaz, jenž vyvinul vesmírný prostředek Buran. Ten je (podobně jako soudobý Dream Chaser) obvykle popisován jako „raketoplán“, ačkoli neměl vlastní letové motory a při svém jediném „ostrém“ letu byl do kosmu dopraven obří nosnou raketou Energija. Také on byl proto spíše „kluzákem“, v každém případě se ovšem stal obětí kolapsu Sovětského svazu.

Nepřestaly se však objevovat další a další koncepty raketoplánů, kosmických kluzáků a jiných prostředků. Rodily se nejen v USA, ale i v Evropě (jako kuriozitu lze uvést, že německý návrh dostal název Sänger II) a pak rovněž v Asii, protože o opakovaně použitelný kosmický systém se začali zajímat i Japonci a Číňané. Drtivá většina zůstala na papíře či ve fázi makety, ale teď už situace v tomto oboru vypadá zcela odlišně.

Obrovský zájem před časem přitáhl mj. stroj Boeing X-37, malý bezpilotní kluzák, který se do kosmu dostává na špici jednorázové rakety a po splnění úkolu přistává jako raketoplán. Ale co přesně jeho úkoly obsahují, to zůstává tajemstvím. X-37 totiž náleží americkému letectvu, což logicky zavdalo příčinu k nejrůznějším spekulacím. Tvrdilo se, že sloužil pro sledování čínské orbitální stanice nebo že testoval špionážní senzory, popř. dokonce kosmické zbraně. Letectvo tyto spekulace zpravidla odmítá nebo nijak nekomentuje.

Mezi raketoplány spadají i stroje SpaceShipOne a SpaceShipTwo od firem Mojave Aerospace Ventures a Virgin Galactic, které mají sloužit pro „vesmírnou turistiku“. Současně představují příklady strojů s tzv. vzdušným startem, jelikož svoje motory zažehují po vypuštění z letounu, jenž je vynáší do výšky. Podobných projektů malých kosmických strojů dnes po světě probíhá několik, jak ukazuje na počátku zmíněný Dream Chaser.

Ten také náleží do trojice typů, které získaly kontrakty od NASA jako prostředky, jež by měly zajišťovat zásobování Mezinárodní kosmické stanice. Druhým typem je nosná raketa Antares, jež funguje jako klasický jednorázový nosič, kdežto třetím je zvláštní raketa Falcon 9, která se vyznačuje částečnou opakovanou použitelností. Její první stupeň totiž přistává v kolmé poloze a dá se vypustit znovu. Raketa Falcon 9 pochází od firmy SpaceX, za kterou nestojí nikdo jiný než excentrický miliardář a vizionář Elon Musk.

Je příznačné, že kdysi to bylo hlavně ideologické a vojenské soupeření supervelmocí, jež stálo za dobýváním vesmíru. Šlo především o získání prestiže a vojenské převahy. V současné době se však dostávají do čela komerční motivy a opětovný rozmach kosmických technologií dotují hlavně ambiciózní soukromníci, byť to samozřejmě neznamená, že politické a vojenské zájmy velmocí patří minulosti. Stačí tu opět připomenout X-37.

Je zřejmě pouze otázka času, než začne fungovat „vesmírný taxík“ koncepce SSTO, jenž bude vozit osoby i náklady na orbitální dráhu a zpět (hodně se sází např. na britský projekt Skylon). Přesto ale patrně zůstanou v provozu i jednorázové či částečně opakovaně použitelné systémy. Ona úvodní otázka je totiž svým způsobem zavádějící, protože už dnes velmi široké (a stále se rozšiřující) spektrum vesmírných misí prostě nelze zajistit jedinou koncepcí nosiče. Proto také kontrakt od NASA získaly tři zcela odlišné konstrukce.

To může naznačovat, že se Američané (snad) poučili z projektu Space Shuttle, který se ukázal jako příliš drahý i proto, že se jeho potenciálem leckdy vlastně „plýtvalo“ pro mise, jaké by se více hodily pro klasickou raketu. V současnosti však už existuje hodně rozsáhlá škála různých prostředků, jež se určitě ještě výrazně rozšíří. Vnucuje se ovšem otázka, kdo zajistí koordinaci činnosti mnoha veřejných i soukromých subjektů.

„Mantinely“ by měl stanovit National Space Council, expertní poradní orgán, který byl zrušen za prezidenta Clintona, ale nyní byl obnoven Donaldem Trumpem, který je (naštěstí) i velkým fandou dobývání a využívání vesmíru. Moderní technologie nabízejí v tomto smyslu obrovské možnosti, ale vývoj „starého“ raketoplánu by měl posloužit jako varování. I ten nejlepší nápad se může změnit na problematický a ničemu dobře nevyhovující kompromis, jestliže se na něm dost dlouho podepisují politické a byrokratické procesy.