Náš prázdninový seriál TOP 5 se právě dočkal již sedmého dílu a když jsme před pár hodinami přemýšleli, jaké téma zvolit, přišel kolega Lukáš Houška s nápadem věnovat se českým a československým úspěchům na poli letů do kosmu. Náš článek se proto bude snažit zrekapitulovat pět největších úspěchů, kterými se naše země zapsala do historie kosmonautiky. Víme, že minimálně v jednom případě vyvolá náš žebříček mezi čtenáři menší překvapení. Prostor pro Vaše komentáře tu ale stále je a tak jej můžete využít ke sdělení svých názorů.

5) Program Prognoz
O tomto programu se mezi lidmi ví jen velmi málo – neprávem. Abychom pochopili význam satelitů, které byly vypuštěné v jeho rámci, musíme se nejprve podívat na satelit Interkosmos 13 (vypuštěný 27.3.1975). Na něm měli své přístroje vědci z geofyzikálního ústavu Československé Akademie věd, doplněné o fotometry pro zaznamenávání sluneční aktivity, za které zodpovídali odborníci z Ondřejovské hvězdárny. Výsledky nebyly špatné, ale specialisté brzy zjistili, že aby byla data ještě přesnější, bude potřeba se přesně zaměřit na jednu sluneční oblast a tu dlouhodobě sledovat. Toho ale víceúčelové družice Interkosmos nebyly schopné. Stejně tak se pro pozorování Slunce moc nehodila ani jejich nízká oběžná dráha, ani krátká životnost okolo tří měsíců.

Českoslovenští odborníci proto zaměřili svou pozornost na program Prognoz, jehož satelity měly perigeum 500 km nad Zemí, ale apogeum leželo ve výšce celých 20 000 kilometrů a jejich životnost se počítala na roky. Po dlouhých jednáních se sovětskou stranou se to inženýru Bohuslavovi Komárkovi nakonec podařilo a spolu s doktorem Františkem Fárníkem mohli začít pracovat na nových přístrojích, které ale musely být mnohem trvanlivější a odolnější. K prvnímu společnému startu došlo 14. října 1976, kdy na palubě družice Prognoz 5 letěl sluneční rentgenový fotometr.

Satelit měl úspěch a českoslovenští specialisté zakrátko ustanovili program Interšok, který se zaměřil na studium rázových vln v kosmickém plazmatu. Československé přístroje letěly i na dalších satelitech Prognoz, ale o nejčestnější místo se zasloužila družice Prognoz 10 vypuštěná 26. dubna 1985. Na její palubě bylo celkem 11 přístrojů, z toho sedm československých, dva byly čistě sovětské a zbylé dva vznikly spoluprací mezi oběma státy. Jen samotný výčet československých institucí, které se na projektu podílely, se jako stručný označit nedá – Matematicko-fyzikální fakulta Karlovy university, Ondřejovský Astronomický ústav ČSAV, Ústav experimentální fyziky Slovenské akademie věd, katedra experimentální fyziky univerzity Komenského v Bratislavě, Kovoslužby Praha a VÚST Braník – Tesla.

Prognoz 10 byl posledním satelitem programu Prognoz a dosáhl oběžné dráhy 5 000 x 200 000 kilometrů! Ještě jedno prvenství nesmíme zapomenout družicím Prognoz upřít. Byly to první satelity, které komunikovaly přímo s Československem. Nebylo potřeba předávání od Sovětského svazu – středisko v Panské vsi mohlo data získávat přímo. Možná se to zdá neuvěřitelné, ale data naměřená tunovou sondou Prognoz 10 jsou i v současné době pro vědeckou obec velmi cenné. Jde totiž o jeden z nejkomplexnějších a nejdéle trvajících výzkumů Slunce.  Ne nadarmo se o družici Prognoz 10 hovoří jako o jednom z vrcholů československého kosmického průmyslu.

4) Mikroakcelerometry pro družice SWARM
Když 22. listopadu roku 2013 dopravila ruská raketa Rokot na oběžnou dráhu tři evropské družice SWARM, mohli si čeští odborníci setřít pot z čela. Satelity, které pro Evropskou kosmickou agenturu navrhla společnost ADS Astrium GmbH totiž na své palubě nesly české přístroje – takzvané mikroakcelerometry. Toto slovo může znít nesrozumitelně a proto si jej rozdělíme na tři části mikro – akcelero – metr. S vysvětlováním začneme od konce. Metr znamená, že přístroj něco měří. Prostřední část nám říká, že jde o měření akcelerace, tedy hezky česky zrychlení. Předpona mikro naznačuje, že jde o velmi drobné a nepatrné změny této veličiny.

Abychom pochopili, proč jsou tato měření tak důležitá, musíme si říct, k čemu vlastně družice SWARM slouží. Satelity krouží kolem Země na nízké oběžné polární dráze. Díky své vyklopené devítimetrové tyči měří magnetické pole Země – neviditelné siločáry, které obklopují naši planetu. Data z těchto družic mohou pomoci vylepšit navigační systémy, nebo předpovědi zemětřesení. Uplatnění najde i při zkoumání mořských proudů, nebo geologických procesů.

Mikroakcelerometry na palubě měří velmi malá a pomalá zrychlení, která jsou způsobena takzvanými negravitačními silami. Tyto síly působí na družici a mohou způsobit zkreslení naměřených údajů. Mikroakcelerometry pomáhají tyto síly měřit a díky tomu můžeme vliv působících sil v měřeních co nejlépe eliminovat.

Na vývoji vědeckých přístrojů v útrobách tří identických satelitů se podílelo konsorcium 15 českých firem, v jejichž čele stál Výzkumný a zkušební letecký ústav  (VZLÚ). Zdejší odborníci pracovali na misi SWARM už od roku 2005, kdy začal program nových mikroakcelerometrů. Dohromady vznikly čtyři exempláře – tři letové a jeden zkušební pro testy na ruském satelitu Universat-2. Čeští odborníci mají s mikroakcelerometry dlouholeté zkušenosti – jejich stroje letěly na ruské družici Resurs (1992), na americkém raketoplánu Atlantis (STS-79, 1996) a i na české družici MIMOSA (2003). Pro satelity SWARM se však jedná o novou, přesnější generaci mikroakcelerometrů. Není se co divit, že právě tyto přístroje jsou hodnoceny jako jeden z největších příspěvků České republiky za dobu naší účasti v ESA.

3) Sojuz 28 – Vladimír Remek
Když jsem na začátku psal o tom, že v jednom bodě čeká na čtenáře překvapení, měl jsem na mysli právě třetí místo našeho žebříčku. Plně chápu Vaše názory, pokud se teď drbete na hlavě a říkáte si, že Vladimír Remek měl být na vyšší příčce. Přecijen šlo o prvního neamerického a neruského kosmonauta v dějinách, který svým způsobem odstartoval sovětský program Interkosmos, v jehož rámci se do vesmíru podívali zástupci různých států východního bloku. To všechno je samozřejmě pravda a naše zařazení této mise na třetí místo nemá za cíl nějak snižovat význam Remkova letu. Jak ale poznáte na dalších řádcích, tak Čechoslováci mají na svém kontě ještě větší úspěchy.

Asi by bylo zbytečné rozepisovat se tu o tom, že se spolu s Vladimírem Remkem připravoval i Oldřich Pelčák, že Remek letěl možná i kvůli tomu, že pocházel ze slovensko-české rodiny. Kdo má zájem o podrobnější popis jeho života, ten ať si přečte 64. díl našeho seriálu Vesmírné osudy, který se věnuje právě jeho osobě. My se rovnou přesuneme v čase do 2. března 1978, kdy se na kosmodromu Bajkonur zažehly motory rakety Sojuz.  Kosmická loď Sojuz 28 mířila k orbitální stanici Saljut 6. Na palubě seděl velitel lodi Alexej Gubarev (viz jeho životopis) a Vladimír Remek.

Posádka dorazila k orbitální stanici po jednodenním letu a oba kosmonauti se hned pustili do práce. Remek měl experimenty připravené přímo od Československé akademie věd. Právě na prováděné experimenty se v našem článku zaměříme podrobněji, protože právě ty byly z celého letu tím nejdůležitějším výsledkem.

Prvním pokus se jmenoval Chlorella 1 a byl zaměřený na biologii. Jeho úkolem bylo zkoumání chování řas rodu Chlorella ve stavu mikrogravitace. Kosmonaut nejprve na už dříve dovezené vzorky, které byly v hibernovaném stavu aplikoval výživný roztok, díky kterému se řasy probraly k životu. Cílem experimentu bylo prokázat, zda by mohly rostliny či řasy v budoucnu vyrábět kyslík pro kosmické stanice. Pokud by se to podařilo, nemusely by lodě vozit tolik kyslíku ze Země. Stejně tak se s Chlorellou počítalo pro lety k Marsu a jeho následnou kolonizaci. Experiment prokázal, že řasy produkují ve stavu beztíže stejné množství kyslíku, jako v pozemských podmínkách, ale jejich produkce je pro podporu života kosmonautů nedostatečná. Jediný kosmonaut by totiž pro zajištění dostatečného množství kyslíku potřeboval zahrádku s plochou 6 metrů čtverečních, která by musela být stále osvětlená.

Druhý experiment nesl jméno Morava-Splav a hlavním úkolem byl výzkum krystalů ve stavu beztíže. Českoslovenští odborníci vybrali pro pokusy chlorid olovnatý, který ponořili do roztoku chloridu měďnatého a chloridu stříbrného. K tavení při teplotě 500°C se používala sovětská pec Splav-1, kterou bychom našli uvnitř stanice. Vědci očekávali, že ve stavu beztíže vzniknou materiály s lepšími vlastnostmi, než jakých bychom dosáhli v prostředí běžné gravitace. Důvodem byla změna struktury krystalové mřížky, která by nebyla ovlivněna gravitací. Pokus Morava-Splav však cílil spíše na léky, které se měly vyrábět tak čisté, že by přišly o vedlejší účinky. Další verze těchto experimentů pokračovaly ve formě českých pecí, které se nakonec dostaly až na stanici MIR a počítalo se s nimi i pro ISS. Tento experiment tak zahájil sérii, díky které má ČR na svém kontě jedny z nejkomplexnějších experimentů růstu krystalů v beztížném stavu.

Třetím významným experimentem, na kterém se Remek podílel spolu s Gubarevovou asistencí se jmenoval Tepelná výměna 2. Experiment byl na první pohled jednoduchý – porovnávaly se výsledky měření tělesného tepla ze senzorů přímo na kosmonautově těle se subjektivním pocitem kosmonauta. Ten totiž pravidelně zapisoval, jak se cítí a hlavně jak je prohřátý. Výsledky ukázaly zajímavou věc – Ve stavu beztíže člověk vnímá teplotu jinak, než na Zemi. Kosmonauti mnohem hůře a obtížněji vnímají reálnou teplotu a jsou i náchylnější na její změny. Srdce pumpuje krev do celého těla rovnoměrně, jelikož mu v tom nebrání gravitace. Kosmonauti tak k pocitu ideálního prohřátí potřebují o dva až tři stupně méně, než se čekalo.

S tímto experimentem souvisel pokus Kyslíkový režim. Při něm se mělo měřit zásobení některých tkání kyslíkem. Výzkum byl zaměřený na kůži na levém předloktí, do které byla zavedena drobná jehlička měřící obsah kyslíku. Jenže přístroj nefungoval. Ukázalo se, že technici při balení na Zemi omylem aktivovali napájení a přístroj se tak vybil ještě dříve, než jej kosmonauti začali používat. Remek s Gubarevem se ale ukázali jako vzorní kutilové a s pomocí monočlánků přístroj alespoň částečně aktivovali. Měření sice nebyla komplexní a úplná, ale na druhou stranu se podařilo naměřit alespoň část údajů.

Předposlední den Remkova kosmického pobytu byl ve znamení experimentu Supos. Ten měl formu zevrubného dotazníku, který mapoval psychické stavy a pocity kosmonauta po několikadenním pobytu ve vesmíru. I tento experiment měl pokračování a vyvrcholil mezi lety 2010 a 2011 v rámci pokusu Mars 500, kdy se skupina lidí nechala zavřít na více než 500 dní do speciálního komplexu, kde se simuloval let k Marsu. Na tomto technicko-sociálním experimentu se podíleli i čeští vědci, takže se krásně ukazuje, jak dlouhý vývoj některé experimenty mají.

Remek se podílel i na dlouhodobém experimentu EXTINKCE, který na Saljutu probíhal již delší dobu a v rámci této návštěvy byl plánovaně ukončen. Kosmonauti při něm sledovali světelnost hvězd a její změnu při průchodu přes horní vrstvy atmosféry.

Desátého března se Gubarev a Remek rozloučili se stálou posádkou a nasedli do své lodi, která byla k Saljutu připojená 164 hodin. K přistání došlo 310 km od kazašského Celinogradu, přičemž celá kosmická mise trvala 190 hodin. Zatímco Slováci se v roce 1999 dočkali svého kosmonauta v podobě Ivana Belly, Česká republika zatím na Remkova nástupce čeká.

2) Stabilizované plošiny pro přesné zaměření objektu
V tomto bodě uděláme malý tématický návrat k prvnímu tématu, kterému jsme se dnes věnovali – v rámci projektu Prognoz dosáhli českoslovenští vědci velkých úspěchů, ale stále tu zůstával problém s přesným zaměřením na sledovanou oblast na Slunci. V polovině sedmdesátých let se tak rozjel ještě ambicióznější program. Šlo o vizi jakési plošiny, která by mohla být umístěná na libovolné družici Interkosmos, ale sama by přitom mohla být natáčena a orientována podle potřeby – ke Slunci.

Sovětům se nápad líbil, ale uznali, že na jeho realizaci nemají technologie. Vznikl tak projekt SKANASP, který od začátku táhli dva muži – Doktor Boris Valníček byl hlavním iniciátorem z Ondřejovského Astronomického ústavu, se kterým spolupracoval inženýr Jiří Reček, který měl na starosti technologické řešení plošiny. Stavbu složitého zařízení posvětil inženýr Jaromír Horáček, ředitel továrny v Běchovicích, kde měli všechny potřebné přístroje.

V laboratoři vznikl speciální klimatizovaný stan, kde se plošina zkoušela, což umožnilo vychytat mouchy a celý program přes svou technologickou náročnost nabral rychlé tempo. První jednoduchý exemplář startoval 24. září 1977 na družici Interkosmos 17. Šlo o zjednodušený technologický prototyp. Už v tuto chvíli se ukázalo,  že kompletní zařízení by bylo na československé poměry hodně drahé. Projekt ale zaujal sovětskou stranu, která vycítila možnost využití této technologie i ve větším měřítku u misí, o kterých českoslovenští vědci ani neuvažovali.

Náhle dostali možnost podílet se na přípravě dvou plošin pro sovětské sondy Vega určené ke zkoumání Halleyovy komety a planety Venuše. Je jasné, že přístroje zkoumající kometu musí být orientovány mimořádně přesně, aby objekt zůstával stále v zorném poli. Byl tu ale problém s časem – na stavbu plošin byly jen tři roky, než se pošlou do SSSR, aby se stihl start v roce 1984. Akademie věd se kromě toho bála i toho, že dojde ke zdražení vývoje a proto její vedení odmítlo financovat vývoj plošin.

Inženýr Reček se však nevzdal a v roce 1981 dokončil stavbu kompletního prototypu plošiny podle původního návrhu, který byl plně funkční. To možná Akademii věd přimělo změnit názor, takže uvolnila pět milionů korun na stavbu letových exemplářů. Pro vědeckou obec to byla skvělá zpráva, čehož se rozhodli využít odborníci z Ondřejova, kteří na plošinu umístí osvědčené fotometry. Konečně tu byla možnost zkoumat Slunce nejen z okolí Země a její oběžné dráhy, ale i z meziplanetárního prostoru.

Plošiny ASP byly nakonec tím nejdražším kusem kosmického hardwaru, jaký v Československu vznikl. Náklady na stavbu všech letových exemplářů nakonec dosáhly 35 milionů korun. Byly dokonce dražší, než družice Magion, o kterých bude ještě řeč. Dvě plošiny opravdu letěly na sondách Vega a  pomohly prozkoumat jak Venuši, tak Halleyovu kometu. Další dvě plošiny byly umístěny na sovětské sondy Phobos, ale ty ke svému cíli u marsovského měsíce nedorazily, protože během letu přestaly komunikovat. Fotometry na plošinách ale umožnily alespoň zachránit část dat z měření Slunce během přeletu. Poslední plošina se do Sovětského svazu vydala roku 1989- Tady se stala součástí modulu Kvant-2 pro stanici MIR. Vědecké přístroje, které na ní byly umístěné tak mohly nepřetržitě sledovat Slunce. Plošina fungovala správně po celou dobu existence orbitálního komplexu.

1) Magion-1
Jak jsme už nenápadně naznačili v předchozí kapitole, první místo v našem žebříčku bude patřit družicím Magion. Možná si říkáte, proč jsme tyto satelity umístili na první místo. Důvod je prostý – všechny doposud jmenované projekty, mise a přístroje znamenaly velký posun ve výzkumu a vývoji. Magiony v této kategorii uspěly také, ale kromě toho mají ještě jednu unikátní vlastnost. Přinesly totiž změnu uvažování o kosmické technice. Tato změna se pak rozšířila do dalších oborů kosmonautiky a dnes ji bereme jako naprosto přirozenou součást letů do kosmu.

Už od prvních letů raket konstruktéři moc dobře věděli, že raketa musí být symetrická – nejen z hlediska rozměrů, ale také rozložení váhy. Jakmile by totiž těžiště leželo mimo osu symetrie, je zaděláno na problém a raketa nemusí letět rovně. A teď návrat do historie – pracovníci Geofyzikálního ústavu Československé akademie věd dostali pozvánku do programu Interksomos. Jejich úkolem bylo studovat tzv. magnetosferické hvizdy – přirozeně vznikající radiové vlny, které se šíří podél indukčních čar zemského magnetického pole. Přístroje československých odborníků zkoumající tento fenomén byly vždy umisťovány na sovětskou družici, která je dopravila do vesmíru.

Tato družice ale nebyla příliš symetrická a aby byla raketa správně vyvážená, přidávali k ní technici 15 kilogramů těžké ocelové závaží natřené černou barvou, které se připevnilo mezi družici a raketu. Čeští odborníci se na tento fakt podívali z jiného pohledu – nešlo by tohle černé závaží nahradit samostatnou sestavou přístrojů, která by fungovala nezávisle na vynášené družici? S touto myšlenkou si v roce 1972 začali pohrávat odborníci z Geofyzikálního institutu pod vedením Ing. Pavla Třísky, CSc. a Ing. Jaroslava Vojty.

Došli k názoru, že pokud by na subdružici umístili podobné přístroje, jako na družici hlavní, mohli by získávat informace ze dvou míst současně a navíc díky znalosti vzdálenosti mezi oběma tělesy by bylo možné sledovat změny pozorovaného jevu v daném prostoru. Sovětské vedení souhlasilo a českoslovenští odborníci dostali možnost začít se stavbou subsatelitu. Odborníkům ale chyběly zkušenosti a navíc byli limitováni hmotností 15 kilogramů a také maximálními rozměry.

Teoreticky by byl nejvhodnější kulatý tvar, ale jeho výroba by byla složitá a komplikovalo by se i umístění vnitřní aparatury a tak odborníci sáhli po tvaru kvádru s rozměry 30 x 30 x 16 cm. Magion nebyl na rozdíl od sovětských družic hermetizovaný, což technikům komplikovalo práci. Museli řešit, aby součástky odolávaly vakuu, ale komplikovala se i teplotní regulace, protože u nehermetizovaného prostoru nemůžeme použít např. větráky.  Situaci komplikoval i nedostatek potřebných součástek, ale nakonec se všechno podařilo. Práce na družici trvaly 4 roky, přičemž polovinu času sebraly zkoušky systémů.

24. října roku 1978 odstartovala z kosmodromu Pleseck raketa Kosmos-3M s 1050 kg vážící družicí Interkosmos 18. Spolu s ní letěl i Magion 1, který se usadil na oběžné dráze 406 x 764 kilometrů, která byla skloněná vůči rovníku o 82,96°, takže družice oběhla Zemi jednou za 96,4 minuty. Ze základní kvádrovité konstrukce pokryté solárními panely trčely antény a čidla. Magion-1 měl na své palubě vysílač telemetrie v pásmu 137 MHz o výkonu 250 mW a také klasický vysílač v pásmu 400 MHz s výkonem 1,5W. Nejdůležitějším vědeckým přístrojem byl Geiger-Müllerův počítač záření, dále bychom tu našli měřič nízkofrekvenčního elektromagnetického pole,  frekvenční analyzátor a experiment s měřením elektrického a magnetického pole do frekvence 16 kHz.

Magion 1 pracoval úspěšně až do 10. září 1981, kdy vstoupil do atmosféry, kde shořel. Po „jedničce“ následovaly další Magiony – celkem vzniklo pět družic s tímto jménem, přičemž poslední exemplář startoval v roce 1996 a mohl zkoumat i polární záře. Dnes je již naprosto běžné, že s sebou rakety kromě družic vynáší i menší náklady tvořené nízkonákladovými družicemi, často i cubesaty. Stejně tak je běžné, že se vypouští několik družic stejného druhu, aby mohly pozorovat nějaký děj z více míst. Ale byl to právě československý Magion, který otevřel tyto dveře. Československá vynalézavost tak svým způsobem obohatila celosvětovou kosmonautiku.

Sedmý díl našeho seriálu TOP 5 končí a doufáme, že se Vám líbil. Pokud ano, budeme rádi, když jej ohodnotíte formou hvězdiček. Stejně tak jsou Vám k dispozici komentáře. Z pořadí jsme záměrně vyřadili potomky Československých rodáků, kteří se zapsali do dějin kosmonautiky – třeba Eugene Cernan, nebo John Blaha a podobně. Snažili jsme se informovat pouze o českých a československých úspěších, maximálně o projektech, na kterých naši odborníci spolupracovali.

Moc dobře víme, že se nedostalo na mnoho projektů, které by si zasloužily minimálně krátkou zmínku – namátkou topné pícky pro kosmické stanice, družice Mimosa a takto bychom mohli pokračovat ještě dlouho. Pokud se v našem pořadí neobjevil nějaký Vámi oblíbený projekt, budeme rádi pokud využijete našich komentářů.

Zdroje informací:
https://en.wikipedia.org/
http://space.skyrocket.de/
http://www.lib.cas.cz/
http://www.vzlu.cz/
https://cs.wikipedia.org/
http://aurora.troja.mff.cuni.cz/
Velké poděkování patří Lukáši Houškovi za poskytnutí materiálů ve formě jeho bakalářské práce určené pro Západočeskou univerzitu v Plzni, fakultu filozofickou. Název bakalářské práce: „Historie české kosmonautiky 1963–1997“

Zdroje obrázků:
http://www.ehd-wallpapers.com/…/spaceflight-hd-free-abstract-wallpaper.jpg
http://www.esa.int…/Flag_of_the_Czech_Republic_ESA_s_18th_Member_State.jpg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6e/Prognoz.gif
http://elementy.ru/images/eltpub/relikt_1.jpg
http://www.satnews.com/images_upload/833323091/528ba37c0fa72.png
http://work.letectvi.cz/foto/kosmo/2013/12/mikroakcelerometr.jpg
http://www.spacefacts.de/mission/photo2/soyuz-28.jpg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/ef/Chlorella.png
http://www.spacefacts.de/graph/drawing/drawings2/salyut-6_1_visit.jpg
http://mek.kosmo.cz/pil_lety/rusko/sojuz/so-28/lk224.jpg
http://mek.kosmo.cz/pil_lety/rusko/sojuz/so-28/lk229.jpg
http://www.mek.kosmo.cz/sondy/rusko/vega/schem02.gif
http://space.skyrocket.de/img_sat/auos-z-r-e-ik_interkosmos-17__1.jpg
http://www.thespacereview.com/archive/1798d.jpg
https://upload.wikimedia.org/…/1280px-Magion_1_Satelite.jpg