15. říjen 2003 znamenal v relativně uzavřeném oboru, jakým jsou pilotované kosmické lety, malé zemětřesení. Již nějakou dobu se vyskytovaly náznaky, že elitní klub zemí, jež dosud byly schopny poslat člověka za hranice atmosféry, doplní další, teprve třetí člen. Ona středa uprostřed října tyto zvěsti potvrdila. Ke Spojeným státům americkým a Ruské federaci se prostřednictvím lodi Šen-Čou-5 přidala i Čínská lidová republika. Na palubě kosmické lodi byl podplukovník čínského letectva Jang Liwei. Během mise, trvající 21 hodin, 22 minut a 45 sekund jeho loď vykonala čtrnáct obletů Země a bezpečně přistála v oblasti Vnitřního Mongolska. Let byl náležitě využit tamními masmédii a k širší veřejnosti se tak dostaly fotografie a videozáznamy z průběhu letu i z okamžiků po přistání. I nezasvěcení si mohli – či spíše museli – povšimnout poměrně zajímavé okolnosti. Mnoho součástí vybavení se nápadně podobalo tomu ruskému. Návratová kabina Šen-Čou byla na první pohled kopií ruského Sojuzu a skafandr, ve kterém Liwei svůj let podnikl, nezapřel podobu s oblekem Sokol KV-2, používaným v ruském kosmickém programu…

Čína – Šen-Čou a Feitian

V úvodu tohoto dílu Kosmického šatníku se musím omluvit všem čtenářům za to, jak dlouhé (nebo spíše krátké) a obsahově chudé povídání o čínských skafandrech bude. Důvody pro tento stav jsou tři: prvním je jazyková bariéra, jež mi nedovoluje kompilovat stejně bohaté zdroje, jako tomu je u Američanů a Rusů. Druhým důvodem je relativní tajnůstkářství, s jakým si Čína střeží své technologie a kvůli kterému je známo pouze málo detailů o „pracovních oděvech“ taikonautů (jak jsou čínští kosmičtí cestovatelé nazýváni). Posledním důvodem je pak očividná „inspirace“ ruskými technologiemi. Poslední zmiňovaný důvod je zřejmě tím hlavním, zejména co se týče nových informací pro čtenáře.

Historie čínských skafandrů má kořeny ve druhé polovině šedesátých let minulého století. Čína v roce 1967 rozjela vlastní kosmický pilotovaný program pod kódovým názvem „Projekt 714“. Podle dostupných pramenů měla kosmická loď tohoto programu, zvaná „Šuguang“, velmi připomínat americkou Gemini. Dva taikonauti na její palubě měli mít oblečen skafandr, o němž nebylo uveřejněno mnoho detailů. Víme o něm pouze to, že měl být složen z několika vrstev, přičemž svrchní nylonová vrstva měla být oranžová. Hmotnost skafandru se měla pohybovat okolo 10 kg a jeho součástí měla být i pevná odnímatelná helma. Skafandr měl umožňovat jak práci v kabině, tak i výstupy do volného prostoru. Podle popisů měl skafandr připomínat křížence mezi sovětským SK-1 a americkým G4C. Na počátku roku 1968 začal čínský Institut kosmické medicíny rozpracovávat systém zajištění životních podmínek. Na přelomu roku 1970/71 proběhl výběr, po kterém byl ustaven první devatenáctičlenný oddíl taikonautů. Jejich členství v oddílu však nemělo mít dlouhého trvání – vzhledem k politickým čistkám byl oddíl na sklonku roku 1971 rozpuštěn a muži se vrátili ke svým původním leteckým útvarům. Samotný projekt 714 zanikl vinou nedostatku financování nedlouho poté.

V následujících letech čínský pilotovaný program probíhal ve fázích ideových návrhů a konceptů, nikdy však nedošlo k fyzickému rozpracování systémů a lodí samotných. V této souvislosti není zcela od věci zmínit paralelní plány na vlastní raketoplány s kódovým označením „Projekt 869“ a „Čang-Čeng 1“, na nichž probíhala práce ve druhé polovině osmdesátých let. Ani tyto ideje se však nepodařilo přetavit v realitu.

Obrat přišel až v podobě spolupráce s Ruskem na počátku let devadesátých. Rusko umožnilo Číňanům přístup do svého výcvikového střediska a podle více zdrojů mělo poskytovat novým partnerům své know-how v oblasti různých systémů, včetně environmentálního. Nedostatkem financí sužovaný ruský kosmický průmysl měl dokonce Číně prodat různé komponenty svých kosmických strojů. A zde měla nastoupit na scénu praxe, v níž jsou Číňané vyhlášenými mistry: reverzní inženýrství.

V roce 1992 měla čínská strana zakoupit dva kusy (podle některých zdrojů jeden kus) skafandru Sokol KV-2. Jeho využití mělo být deklarováno pro tréninkové účely. Nicméně Číňané skafandr rozebrali takřka na „prvočinitele“ a vyrobili jeho přesné kopie.

První pilotovaný let Šen-Čou-5 v roce 2003 znamenal také premiéru tohoto skafandru v ostrých podmínkách. Od ruského protějšku se na první pohled liší pozměněným designem v oblasti hrudníku – tam, kde u Sokolu KV-2 figurují dva odhalené zipy, u skafandru pro Šen-Čou jsou zakryty textilní chlopní. Přibylo také několik tkalounů, omezujících bobtnání tlakové vrstvy a usnadňující posez v embryonální poloze, jež je ve stísněném návratovém modulu Šen-Čou (mimochodem do značné míry inspirovaného Sojuzem řady TM) nutností.

O rok později, při misi Šen-Čou-6 byly představeny vylepšené verze skafandrů. Podle agentury CNSA (Čínská národní kosmická agentura) by měly být tyto obleky odlehčené a měly by poskytovat větší pohodlí svým uživatelům. Skafandry by měly fungovat v podobných módech jako ruské Sokoly, tedy s nominálním natlakováním na 400 hPa a nouzovým módem 270 hPa. Skafandry by měly být plně závislé na systémech lodi Šen-Čou. Hmotnost obleku ve verzi pro Šen-Čou-5 se měla pohybovat okolo 10 kg, pro následující mise by to mělo být o něco méně. O použitých materiálech nebo jednotlivých vrstvách bohužel nelze dohledat žádné konkrétní údaje, vzhledem k výše zmíněným faktům je však možné předpokládat, že se nebudou výrazně lišit od ruských vzorů.

Ovšem u setrvávání v interiéru kabiny Šen-Čou nemělo zůstat. V roce 2008 přišel další významný krok v čínském pilotovaném programu. A tentokrát se mělo jednat o krok v pravém slova smyslu. 27. září 2008 létala druhým dnem na zemském orbitu loď Šen-Čou-7, když se na jejím orbitálním modulu otevřel poklop. Nebyla to však žádná porucha nebo havárie. Čína se prostřednictvím svého taikonauta Žai Žiganga vydávala poprvé do otevřeného prostoru.

Žigang během své vycházky vyzvednul z povrchu lodi několik materiálových vzorků a zamával také na kameru čínskou vlajkou, kterou mu z orbitálního modulu podal jeho kolega Liu Boming. Třetí člen posádky, Jing Haipeng, zatím monitoroval systémy lodi z nitra návratového modulu. Celá vycházka trvala pouze 21 minut, nesla však s sebou několik zajímavých aspektů.

Žigang a Boming na sobě měli samozřejmě skafandry, ovšem nejednalo se o jeden typ obleku. Čínská premiérová EVA se stala také první vycházkou v historii, při které byly použity dva různé typy skafandrů (pokud nepočítáme výstupy Američanů v různých verzích EMU), navíc vyrobené v různých státech. Abychom pochopili, jak vlastně tato situace vznikla, musíme se vrátit o čtyři roky zpět.

V dubnu 2004 byl podepsán kontrakt mezi Zvezdou a CNSA, jenž mimo jiné posvětil prodej tří plnohodnotných skafandrů Orlan-M a čtyř kusů pro trénink pod vodou. U Číňanů dostaly označení „Haijing (jedná se o doslovný překlad slova Orlan do čínštiny)“. Podle všeho minimálně u jednoho kusu proběhlo reverzní inženýrství (stejně jako v případě Sokolu), nicméně také minimálně jeden kus zůstal nedotčený. Právě ten měl pravděpodobně na sobě během první EVA Liu Boming, který z velké části pouze „jistil situaci“ z nitra orbitálního modulu a v závěru na chvíli vysunul hlavu a ramena ven.

Skafandr Žai Žiganga pak nesl název Feitian (dost těžko přeložitelný název, znamenající něco jako „létající na nebi“) a jednalo se o výrobek čínských specialistů. Ti, jež sledovali výstup – mimochodem vysílaný v přímém přenosu – si nemohli nepovšimnout až zarážející podobnosti Feitianu s ruským protějškem Orlan. Feitian je totiž produktem onoho reverzního inženýrství a konstrukčně je s Orlanem téměř shodný. Základem je tuhé torzo s integrovanou helmou a batohem, jenž současně tvoří zadní vstup do skafandru. K torzu jsou upevněny měkké nohavice a rukávy. Dá se předpokládat, že princip fungování skafandru je podobný jako u Orlanu, tj. ventilace prostřednictvím uzavřené smyčky a termoregulace pomocí sublimátoru a vodou chlazeného prádla. Podobný zřejmě bude i pracovní tlak skafandru, přičemž doba „předdýchávání“ kyslíku pro prevenci dekompresní nemoci činila v případě Šen-Čou-7 přibližně 100 minut.

V některých detailech se však Feitian od Orlanu-M liší. Na první pohled zaujme helma, jež je oproti Orlanu větší a její průzor poskytuje větší zorný úhel. Současně chybí horní doplňkový průzor. Podle dostupných zdrojů je helma z polykarnonátu a obsahuje čtyři ochranné vrstvy, z nichž jedna je tvořena dutinou, vyplněnou dusíkem. Dalším, tentokrát menším detailem, je přemístění ukazatele vnitřního tlaku skafandru z rukávu na horní stranu ovládací jednotky na hrudníku. Jednotka se mimochodem jeví velmi podobná ruské jednotce, včetně alfanumerického displeje v zorném poli taikonauta. Také ovládání systému termoregulace bylo lehce pozměněno – tam, kde je u Orlanu páčka, taikonauti používají otočný ovladač. Ty největší rozdíly se však skrývají „pod kapotou“ Feitianu.

Zatímco Orlany jsou odkázány na analogový sběr a přenos dat, Feitian je konstruován s extenzivní digitální výbavou. Veškerá data o skafandru a jeho nositeli jsou odesílána digitální cestou. Přispívá k tomu i využití technologie CDMA (Code Division Multiple Access). Tato technologie umožňuje přenos signálů z různých zdrojů společným komunikačním kanálem. Feitian v tomto ohledu překonává nejen Orlany, ale i americké EMU, u nichž jsou data přenášeny sekvenčně (vždy 20 sekund dat ohledně stavu skafandru, následuje 100 sekund dat z biomedicínského pásu, znovu 20 sekund dat ze skafandru, 100 sekund z biomedicínského pásu atd.).

Ohledně použitých materiálů panují nejasnosti. Jediná zmínka, jež se dostala na veřejnost, pochází z června roku 2007, kdy agentura Xinhua uvedla, že bylo vyrobeno prvních 300 m² tkaniny, jež by měla být použita při výrobě prvního Feitianu. Podle pracovníků CNSA má být tato tkanina ohni odolná a také chránit před radiací. O speciální radiační odolnosti je možno lehce zapochybovat, nicméně odolnost vůči ohni uvěřitelná rozhodně je – podle všeho se jedná o tkaninu podobnou Nomexu. O vnitřních vrstvách, včetně tlakové obálky, není známo nic bližšího, snad jen to, že oproti Orlanům má mít Feitian lepší pohyblivost v kolenou a loktech – stejně jako skafandry pro Šen-Čou. Skafandr Feitian má umožnit práci taikonautům s tělesnou výškou 160-180 cm.

Vzhledem k tomu, že během prvního čínského výstupu byly současně použity dva různé skafandry, můžeme usuzovat, že i rozhraní skafandrů s obslužnými systémy na palubě lodi je unifikované a s velkou pravděpodobností kopíruje ruské vzory. Přestože by měl být Feitian schopen nezávislé práce, Žiu Žigang během svého výstupu využíval krom poutacího lana také kabel, kterým byla vedena komunikace, elektrická energie a údajně se v něm také nacházela hadice pro nouzovou dodávku kyslíku (stejnou možnost poskytují i Orlany). Celková výdrž skafandru by se měla pohybovat okolo 7 hodin. Zajímavé je, že oproti Orlanu, jenž má k dispozici 3,6 kg chladicí vody, Feitian by měl podle vyjádření pracovníka Čínské akademie věd obsahovat pouze 1,9 kg vody. Celková hmotnost skafandru činí zhruba 120 kg, je tedy o něco vyšší, než u ruského protějšku.

S údaji o počtu vyrobených kusů se Čína zatím s nikým nepodělila, nicméně je známa cena jednoho Feitianu. Ta by se měla pohybovat kolem 4,4 milionu amerických dolarů, což je výrazně méně než například u amerických EMU (tam se jednotková cena pohybuje kolem 12 milionů dolarů). Zajímavým faktem je, že Čína zavádí při výrobě skafandru pokrokové technologie – v současné době probíhá výroba některých přírub a hadic s pomocí 3-D tisku (a 3-D tiskárnu plánují Číňané umístit i na palubu orbitální stanice).

Protože čínský kosmický program je do značné míry zahalen rouškou tajemství, je obtížné předvídat, kdy Feitian znovu přijde ke slovu. S velkou pravděpodobností bude tento skafandr k dispozici na nové orbitální stanici Tiangong-2 ve druhé polovině letošního roku. Zda však bude letos využit, je těžké říci. Jistě však bude zajímavé sledovat, jak relativně mladá kosmická velmoc pomalu vystupuje ze stínu svých starších „sestřiček“ a prošlapává si vlastní cestu do budoucnosti…

(článek má pokračování)

Zdroje obrázků:

http://www.spacefacts.de/graph/drawing/large/english/shenzhou-5_launch.htm
http://toutiao.com/i5198732616/
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Shenzhou_5_-_Chinese_Spacesuit_on_Display.jpg
http://www.space.com/images/i/000/003/782/original/080928-shenzhou7-lnd-02.jpg
http://www.tobedetermined.org/images/Chinese_EVA_hello_world.jpg
http://img1.qq.com/news/pics/13059/13059159.jpg
http://www.yunchtime.net/misc/feitian_EVA.jpg (kredit: xinhua.net)
http://www.collectspace.com/review/shenzhouVII_feitian01.jpg