Připojení modulu Nauka bylo první zásadní změnou ve vzhledu ISS po mnoha letech. Z tohoto úhlu pohledu by se stanice mohla zdát jako nesmírně statické těleso. Nebylo tomu tak vždy: ISS svoji zamýšlenou podobu mnohokrát změnila, v nejednom případě dokonce „za pochodu“ – po zahájení výstavby. Dnes se podíváme na pětici modulů, se kterými bylo pro ISS vážně uvažováno. V některých případech se dokonce „stříhal plech“ a došlo k výrobě letového hardware. Všechny moduly ale mají jedno společné: nikdy se na oběžnou dráhu nevydaly.

1 – Modul CAM s centrifugou

Kresba řezu modulem CAM s centrifugou
Foto Wikipedia

Vypadá to nelogicky: letíme na oběžnou dráhu do unikátních podmínek mikrogravitace, abychom se zbavili okovů gravitace – a pak se rozhodneme na palubě stanice gravitaci uměle vyrábět. Leč to je zavádějící zjednodušení. Mikrogravitace není jediným bonusem letu na oběžné dráze. Proto se o velké centrifuze svého času uvažovalo už na stanici Skylab.

Myšlenka nebyla zapomenuta, na ISS měla mít centrifuga a související vědecké pracoviště dokonce celý laboratorní modul. Jeho označení bylo CAM (Centrifuge Accomodation Module). Jeho srdcem se měla stát centrifuga s rotorem o průměru 2,5 m a hmotnosti 1875 kg. Na ní mohly být technologické a biologické vzorky vystaveny působení umělé gravitace 0,001 až 2 g: tím by výzkumníci získávali cenný srovnávací materiál (působení kosmického prostředí jako je radiace apod. v podmínkách blízkých pozemským). Mimochodem, konstrukce centrifugy představovala velkou výzvu, protože ji bylo nutné zcela izolovat od zbytku stanice, aby vibrace nerušily provádění mikrogravitačních experimentů.

Letový hardware pro ISS pod širým nebem: stávající umístění modulu CAM
Foto Wikipedia

Vlastní modul měl při délce 8,9 a průměru 4,4 m obsahovat čtrnáct pozic na umístění standardizovaných skříni ISPR (International Standard Payload Rack): deset mělo sloužit ke skladování, čtyři pro provádění vědeckých experimentů. Mimochodem, to je dokonce o jednu pozice více, než má americký laboratorní modul Destiny!

Modul CAM byl postavený japonskou agenturou NASDA (dnes JAXA), ale vlastnil jej americký NASA: získal jej výměnou za vypuštění japonské laboratoře Kibo na palubách raketoplánů. Letový exemplář měl být připojený k modulu Harmony. Jenže v roce 2005 po sérii škrtů dal NASA od CAMu ruce pryč a rozhodl se jej jako nepotřebný věnovat Japonsku. Dnes je umístěný na parkovišti v kosmickém středisku Tskuba v prefektuře Ibaraki.

2 – Prozatímní řídicí modul ICM

Vznik projektu prozatímního řídicího modulu ICM (Interim Control Module) byl americkou reakcí na věčné odklady ve výrobě a vypuštění ruského servisního modulu Zvezda. Ten totiž ležel v kritické cestě stavby stanice a bez něj nebylo možné uskutečnit výstavbu ISS. Zajišťoval stabilizaci a řízení ISS (tuto funkci později převzal americký modul Destiny).

V lednu 1997 proto byly zahájeny práce v hodnotě 120 mil. USD na úpravě stupně TLD (Titan Launch Dispenser) z Námořní výzkumné laboratoře. Ten byl používaný jako horní stupeň nosičů Titan III a IV při vypouštění více družic na rozličné dráhy. Mimochodem, původně byl projektovaný pro použití na raketoplánech a až po havárii Challengeru (leden 1986) našel uplatnění na klasických raketách.

Umístění prozatímního řídicího modulu ICM u zárodku ISS
Foto Wikipedia

ICM měl délku 5,18 a průměr 4,5 m. Nesl čtyři nádrže s monometylhydrazinem a oxidem dusičitým a další dvě nádrže s héliem na jejich tlakování. Celkem mohl pojmout 5216 kg pohonných látek, což by stačilo pro zajištění provozu ISS na půldruhého roku. Modul neměl možnost doplňování paliva za letu a počítalo se s tím, že by pro dotankování a ev. údržbu létal v raketoplánu zpět na Zemi (a opakovaně se vracel na ISS). Vybavený byl motorem o tahu 489 N; původní TLD nesl jednotku zhruba desetkrát výkonnější, ale ta by pro konstrukci ISS byla příliš silná. Motor měl být jeden, ale počítalo se s možností dodatečné instalace druhého. Modul ICM byl navíc vybaven soustavou stabilizačních motorů na dvou pohyblivých výklopných tyčích.

Druhého února 2000 tehdejší administrátor NASA Daniel Goldin prohlásil, že pokud ruská Zvezda nepoletí do konce roku, dostane stanice ICM. Později ještě prohlásil, že ICM bude v roce 2001 vypuštěný tak jako tak: že výrazně rozšíří možnosti ISS. Byla to ale nejspíše jen rétorika, protože ICM a Zvezda by se „praly“ o jeden stykovací uzel na modulu Zarja. Prostě nebyl prostor pro oba.
ICM byl každopádně dokončený v červenci 2000. Ve stejném měsíci se po více než tříletém odkladu vydala na oběžnou dráhu i Zvezda, a tak nakonec prozatímní řídicí modul putoval do skladu. Další osud tohoto hardware je neznámý.

Ovšem na koncept amerického pohonného modulu se nezapomnělo. ICM dal za vznik projektu modulu APM (America Propulsion Module). NASA si totiž uvědomila, že v mnoha oblastech je v projektu ISS nebezpečně závislá na Rusku. Práce na APM, který měl doplnit stávající manévrovací kapacity ISS, začaly v září 2000. Kontrakt s firmou Boeing zněl na 540 mil. dolarů.

Výroba prozatímního řídicího modulu ICM
Foto NASA

Jako APM se začal upravovat testovací exemplář modulu Node 1 s názvem Structural Test Article (STA). Po vypuštění raketoplánem v roce 2004 měl být umístěný na Node 2: měl mít skladovací prostor a průchod napříč (aby jej bylo možné na druhé straně případně doplnit o další modul) a především nádrže pro pohonné látky. APM neměl mít možnost dotankování ve vesmíru, ale měl se k servisu vracet raketoplánem na Zemi: hlavní rozdíl mezi ním a ICM měl být v tom, že ICM mohl zajišťovat provoz jen zárodku stanice (do cca deseti modulů), kdežto APM byl navrhovaný jako její plnohodnotná součást.

Práce na APM byly zastaveny po dvou letech a spotřebování větší části rozpočtu, když bylo jasné, že dokončení by si vyžádalo nejméně dalších 200 mil. dolarů nad plán. Svého času se pak uvažovalo, že by byla konstrukce STA na ISS využita jako uzlový modul Node 4. I z tohoto záměru ale sešlo.

3 – Obytný modul se sprchou

Obytný (vpředu) a laboratorní modul byly vyráběné souběžně
Foto Boeing

Obytný HM (Habitation Module) měl být identickým dvojčetem laboratorního Destiny: lišit se ale měl vnitřním vybavením, které by zajistilo posádce stanice maximální pohodlí. Nést měl toaletu, sprchu, kuchyňku, obytné kóje a skladovací prostory. Jenže když se program ISS dostal do finanční nouze, byl právě HM první komponentou, která přišla na špalek. Jeho úkoly si rozdělily ostatní části stanice nebo byly naopak označené jako zbytečné (např. sprcha). Protože HM byl prakticky hotov, našel své uplatnění v rámci projektu Life Support Research. Ten má za cíl vytvářet dlouhodobě spolehlivé a co nejméně náročné systémy zajištění životních podmínek pro budoucí mise.

4 – Komerční modul
V roce 1999 oznámila ruská konstrukční kancelář RKK Eněrgija a americká firma Spacehab, že společně chystají stavbu a vypuštění prvního soukromého modulu na ISS. Dostal název Enterprise a prezentovaný byl jako „multimediální studio“ pro práci na televizních a internetových projektech. V té době totiž investoři na kouzelné slůvko „internet“ slyšeli.

Kresba komerčního modulu Enterprise připojeného k modulu Zarja
Foto Spaceflightnow

Když pak bublina splaskla a v únoru 2001 zrušil NASA svůj obytný modul, měl (dle záměru svých tvůrců) Enterprise převzít jeho roli. Ruská kosmická agentura s ním dokonce ve svém harmonogramu začala počítat namísto stykovacích a skladovacího modulu na dolní uzel Zvezdy. Enterprise byl prezentovaný jako „kosmický hotel“ pro NASA a ESA: ročně měl generovat 100 mil. USD obratu, z čehož polovinu měly platit právě tyto dvě agentury za možnost využívat jeho služeb.

Mezitím ale v roce 2000 firma Boeing s Chruničevovým výrobním závodem oznámila, že chce přebudovat záložní exemplář modulu Zarja na komerční modul (tento se po letech stal modulem Nauka). A že jej chtějí připojit na stejné místo ISS jako Enterprise. Obě skupiny pak nějaký čas o tento stykovací uzel bojovaly, než spojily své síly. Jejich úsilí ale nakonec nikam nevedlo a ani jeden komerční modul nikdy nevzlétl.

5 – Univerzální ruský modul

Kresba první fáze výstavby ISS: zvláště ruský segment měl hrát v projektu mnohem větší roli
Foto NASA

Ruský segment ISS procházel mnohem dramatičtějšími a častějšími změnami, než „západní“ část stanice. Popsat všechna označení modulů, jejich konfigurace nebo změny určení hardware je nad možnosti tohoto materiálu, takže jen stručně. Na dolní stykovací uzel modulu Zarja (tam, kde je dnes modul Rassvet) měl být připojený modul UDM (Universal Docking Module). Ze všeho nejvíce by se dal z hlediska vnější podoby přirovnat k základnímu modulu stanice Mir: měl mít šest stykovacích uzlů (dva v ose, čtyři pak v devadesátistupňových intervalech na svém konci). Dle původního rozpisu to měl být už pátý (!) modul připojený k ISS: na čtyřech stykovacích uzlech měl nést tři moduly laboratorní a jeden obytný. Nejprve byl redukován počet modulů na dvě dvacetitunové laboratoře (vynášené raketou Proton), pak tyto prošly odtučňovací kúrou a „zhubly“ na třináct tun (nosič Zenit) a posléze na sedm tun (aby se vešly na raketu Sojuz). Nakonec zmizely ze sestavy úplně, posléze byl zrušený i UDM.

Pro výrobu modulu Rassvet byly použity již zhotovené prvky platformy SPP
Foto NASA

Nad ruskou částí stanice se měla nacházet platforma SPP (Science Power Platform), která měla díky osmi panelům slunečních baterií plus dalším panelům radiátorů zajistit energetickou nezávislost tohoto segmentu. Na SPP měl být i evropský robotický manipulátor ERA. Po mnoha změnách konfigurace ale Rusko SPP v roce 2006 zrušilo: důvodem byla skutečnost, že jej měl vynést americký raketoplán (původně se přitom počítalo s jeho vynesením při čtyřech startech rakety Zenit), ale začalo být jasné, že SPP nebude hotový před ukončením jejich provozu. Ve stejném roce podepsalo Rusko dohodu o zásobování elektrickou energií z amerického segmentu stanice a s ESA o umístění ERA na modulu Nauka (tehdy byl start v plánu v roce 2008!). Hotový hardware SPP byl přestavěný na modul Rassvet a vynesený do vesmíru během mise raketoplánu Atlantis STS-132 v květnu 2010. Na rozdíl od ostatních vyrobených a zavržených modulů tak jde o příběh s relativně šťastným koncem.

Najděte deset rozdílů oproti stávající podobě aneb kresba finální podoby ISS z konce devadesátých let.
Foto NASA

Zdroje obrázků:

wikipedia.org

boeing.com

nasa.gov

spaceflightnow.com