LUNEX – Vojenská základna na Měsíci

LUNEX – Vojenská základna na Měsíci

9. dubna 2024

Ukázka dvou uvažovaných variant pro přistání na Měsíci v rámci LUNEX

V minulém díle jsme se seznámili s představou lunární stanice. Zaměřili jsme se především na vojenské projekty, které spatřovaly v Měsíci obrovský potenciál a mnozí označovali lunární základnu, jako nový prostředek k ovládání Země. Mezi armádními špičkami to bylo označováno, jako nejdůležitější vojenský fakt století. V rámci tohoto uvažování vzniklo mnoho studií, které jsou z veliké části dodnes tajné. Bylo běžné, že ozbrojené složky oslovily průmysl, aby vypracoval studie o možnostech využití určeného vesmírného prostoru. To v praxi znamenalo, že armáda řekla, kam se chce dostat a na průmyslu bylo, aby řekl, co tam bude možné dělat. Prvotní úvahy o lunární základně patřily spíše do oblasti science fiction a úspěšně inspirovaly filmový průmysl. Postupem času a vývojem nových technologií se stále více prokazovala nereálnost těchto představ, kterým nakonec zasadil poslední hřebíček do rakve program Apollo.

Lunar Exploration 2/2

Ukázka dvou možný způsobů přistání na povrchu Měsíce v rámci programu LUNEX Zdroj: popsci.com

„Rozhodli jsme se letět na Měsíc… V tomto desetiletí jsme se rozhodli dosáhnout Měsíce a uskutečnit i další věci – ne proto, že jsou snadné, ale proto, že jsou obtížné. Protože takový cíl poslouží k tomu, aby uspořádal a posoudil naše nejlepší schopnosti a dovednosti, protože takovou výzvu jsme ochotni přijmout, a nejsme ochotni ji odkládat, a hodláme ji zvládnout…“

Historický projev prezidenta Johna F. Kennedyho, který pronesl na Rice University 12. září 1962. Prezident Kennedy pronesl podobná slova v rámci své výzvy před americkým kongresem již 25. května 1961. Čtyři dny po této výzvě přišlo letectvo s nabídkou dosažení tohoto cíle do roku 1967 s cenovkou 7,5 miliardy dolarů. Plán lunární expedice byl označen jako Lunar Expedition – LUNEX. Samotná cenovka za dosažení přistání na Měsíci je pak velmi optimistická, především ve srovnání s programem Apollo.

To, že bylo letectvo schopné už čtyři dny po výzvě přijít s plánem letu a budování lunární základny není náhoda. Jak jste mohli vidět v předchozím díle, úvahy o vybudování lunární základny jsou poměrně staré a dokázaly ovlivnit i dobovou kinematografii. Plány letectva skončily v propadlišti dějin, či spíše skartovačce ministra obrany McNamary, který provedl rozsáhlé audity všech studií a projektů. Nutno dodat, že za oběť padl i projekt X-20 Dyna Soar, čímž letectvo přišlo o další možnost operovat samostatně ve vesmíru. V plánu základny LUNEX se počítalo s posádkou o dvaceti členech. Primárně měla být vybudována základna a poté mělo dojít k rozvinutí vojenské části celého projektu. Jinými slovy řečeno, nejdříve se vybuduje základna a poté se bude řešit, co s ní bude možné dělat. Ostatně to nebyl nový přístup, bylo běžné, že došlo k označení oblasti zájmu a průmyslová základna měla dodat studie o možnostech využití. Díky tomu se sešlo mnoho studií, který byly více či méně proveditelné. Vyplývalo to i z faktu, že společnosti neměly, zatím, žádné zkušenosti s novým prostředím.

Ukázka lunární startovní a sestavovací rampy základny LUNEX
Zdroj: astronautix.com

V předchozích plánech na stavbu podpovrchové základny se počítalo s ražením metodou „vesmírného bombardování“. V případě samotného ražení základů pro lunární základnu šli všechny úvahy stranou po prvních misích programu Apollo, které ukázaly, že vrtání do povrchu Měsíce není zcela snadné a představa ražení základů pro větší základnu by vyžadovala speciální stroje a technologii, což přináší další problémy s dopravou na povrch Měsíce. Představa stavby raketového sila, která se objevila v počátečních studiích, nedávala už vůbec žádný smysl. Dalším bodem, který by pak stěžoval práci na povrchu, je měsíční regolit. Je tedy otázkou, jak by na tento materiál reagovaly i zbraně, které měly být umístěny v silech. Nicméně došlo k opuštění těchto vizí, nikoli vojenské přítomnosti, i po přesměrování vesmírného pilotovaného programu pod civilní agenturu NASA.

Základní návrh LUNEXu počítal, stejně jako civilní program, s využitím dostatečně silné třístupňové rakety, která by dopravila pilotovanou loď přímo k Měsíci. Zde by pak loď provedla přistání na povrchu a po krátkém pobytu by posádka odstartovala zpět na Zemi. Hlavním vývojovým programem LUNEXU byl Lunar Transport Vehicle, který se dále dělil na Space Launching System (Vesmírný nosný systém). Space Launching System mohl nést pilotovanou lunární loď (Manned Lunar Payload) nebo nepilotovanou loď s nákladem. Nutno dodat, že Space Launching System zahrnoval celý systém pro start od startovních ramp až po řadu nosných raket. Pilotovaná loď (Manned Lunar Payload) se dále dělila na:

Lunex Re-Entry Vehicle (návratová loď)
Lunar Launch Stage (lunární startovní stupeň)
Lunar Landing Stage (lunární přistávací stupeň)

Při pohledu na přiloženou ilustraci je vidět, že jako návratové těleso bylo zvoleno vztlakové těleso, tedy stroj, jehož tvar generuje dostatečný vztlak v zemské atmosféře pro řízený návrat na určené letiště. K zadní části jsou pak připojeny přistávací a startovní stupně, které by se v daných fázích letu oddělily. Přistávací stupeň by zůstal na Měsíci a startovní by se oddělil před vstupem do zemské atmosféry. Loď měla být plně vybavena podporou života, skenerem lunárního povrchu či Dopplerovým výškoměrem, který měl být vyvinut. Na povrch Měsíce by loď dopravila tři astronauty. U nákladní verze se jednalo o upravenou bezpilotní loď schopnou dopravit náklad a zásoby na povrch Měsíce. Při pohledu na ilustraci dodám, že letos proběhne start kosmické lodi Dream Chaser, která vychází ze studií a praktických zkoušek kategorie vztlakových těles.

Ilustrace kosmické lodě pro program LUNEX. Vpravo je možné vidět vnitřní uspořádání a vlevo pak rozdělení stupňů celého systému
Zdroj: web.archive.org

Každá fáze letového profilu měla umožnit přerušení letu, přičemž v odletové části mise měly být k dispozici možnosti přímého a cirkumlunárního přerušení. Pro připomenutí uvedu letový profil mise:

Start ze Země
Přechod na translunární dráhu
Navedení na lunární oběžnou dráhu
Sestup na povrch Měsíce
Výstup na Měsíc
Start z povrchu Měsíce
Navedení na návratovou trajektorii k Zemi a vstup do atmosféry Země

Letectvo při návrhu projektu počítalo i s alternativní možností, která zahrnovala spojení sestavy na oběžné dráze Země. Tedy stejně jako v programu Apollo, u kterého se v začátcích také počítalo s využitím jedné silné rakety. Záložní plán pro nosný systému LUNEXu vznikl především z obav zpoždění celého vývoje, čímž by nedošlo k dodržení termínu přistání v roce 1967. Podobu tohoto záložního systému se však nepodařilo dohledat. Jednou z mnoha neznámých pro letectvo bylo prostředí Měsíce a jeho vliv na možné činnosti na povrchu. Aby alespoň částečně kompenzovalo tento nedostatek, rozhodlo se sdílet informace s agenturou NASA, která se chystala vypustit sondy Surveyor. Celý program počítal od začátku s provedením několika bezpilotních, zkušebních letů, které by plně ověřily celý systém a bezpečnost. Nemělo dojít pouze k testům startů nosných raket a Manned Lunar Payload na oběžnou dráhu Země. V plánu bylo provést i lety na cirkumlunární dráhu Měsíce.

Surveyor 3 na povrchu Měsíce vyfotografován během mise Apolla 12
Zdroj: wikipedia.org

Program LUNEX počítal s využitím výsledků dalších programů, které probíhaly paralelně. Prvním programem byl SAINT (SAtellite INTerceptor), který měl poskytnout první zkušenosti o setkání na oběžné dráze Země, přiblížení a dokování dvou lodí. Dalším bodem, který měl SAINT splnit, byla přeprava paliva. Nutno dodat, že výsledky programu měly sloužit jako záložní plán, kdyby nebylo možné provést přímé přistání na Měsíci. Druhým programem podporujícím LUNEX byl program BOSS (Biomedical Orbiting Satellite System). Tento program měl poskytnout základní data pro systém podpory života aplikovaný na Manned Lunar Payload. K programu SAINT doplním, že byl nakonec zrušen příkazem ministra obrany McNamary, stejně jako jeho následník SAINT II. SAINT II byl výsledek práce SSC (Space Systems Command), který vznikal na základě návrhu Alfreda J. Eggarse označeném jako M1. USAF vnímalo projekt jako soupeře pro svůj návrh X-20 Dyna Soar. Oba projekty potkal stejný osud.

Do nákladů programu nebyl zahrnut nosný systém, který byl vyvíjen samostatně a pro pozdější lety by byl v rozpočtu zahrnut jako nakupovaná položka. Uvádím tento fakt, protože stanovená cenovka programu LUNEX je více než optimistická, i když i tato skutečnost nijak nezlepší finanční optimismus programu. Hlavní milníky programu byly rozděleny takto:

První pilotovaný orbitální let (3 Man Space Vehicle) – duben 1965
První náklad přistávající na Měsíci – červenec 1966
Pilotovaný cirkumlunární let – září 1966
Přistání a návrat člověka na Měsíci – srpen 1967
Lunární expedice s trvalou posádkou leden 1968

Ukázka nosných raket programu LUNEX
Zdroj: astronautix.com

Další kapitolou byla nákladní loď. Po splnění základních milníků programu bylo v plánu mít k dispozici nákladní loď, která bude schopna dopravovat na povrch Měsíce náklady o hmotnosti 20 tun. Tyto náklady by tvořily základ pro vytvoření lunární stanice s veškerým potřebným vybavením a zásobami. V neposlední řadě by tyto lodě dopravovaly i vojenské náklady.

Program počítal v první fázi testů, ověřujících schopnost návratu lodě do atmosféry, s použitím raket THOR-ABLESTAR. Následující nosné systémy měly být označeny jako A, AB a BC s měnitelným počtem bočních stupňů na tuhé pohonné látky. Stupně byly rozděleny dle svého užitečného zatížení takto:

A 410: 20 000 liber/ 9 tun (oběžná dráha 300 mil)
AB 825: 87 000 liber/ 39 tun (oběžná dráha 300 mil)
AB 825: 24 000 liber/ 10 tun (úniková rychlost)
BC 2720: 134 000 liber / 60 tun (úniková rychlost)

Jak již bylo zmíněno, USAF spojilo své síly s NASA při sdílení informací o měsíčním povrchu. O tom bylo známo velmi málo a stěžovalo to plánování lunární základny. Pro ukázku úvah o měsíčním povrchu si dovolím vložit výtažek z vojenské zprávy o programu LUNEX, která dle mě nejlépe vystihuje tehdejší pohled.

Význam měsíční podpovrchové struktury při průzkumu Měsíce spočívá do značné míry v možném nebezpečí kolapsu pod vozidly a personálem a v možnosti využití podpovrchových struktur jako úkrytů a skladovacích zařízení. Současné poznatky o měsíční podpovrchové struktuře jsou založeny na teoretické extrapolaci z předpokládaného původu povrchových útvarů. Většina měsíčních geologů se domnívá, že měsíční krátery vznikly dopadem velkých meteoritů a že v měsíčních vysočinách se vyskytl pouze omezený vulkanismus. Mare (velké, tmavé, čedičové pláně na Měsíci) jsou považovány za obří lávová pole; ačkoli se předpokládá, že tavení bylo spuštěno dopadem asteroidu.

Na základě těchto teorií původu měsíčních povrchových útvarů se předpokládá, že podpovrchová struktura měsíční vysočiny se bude skládat převážně z překrývajících se vrstev trosek vyvržených z impaktních kráterů. Riziko zhroucení takového materiálu je zanedbatelné. Mare by měla být pokryta ne více než 40 stopami (12 m) vezikulární (naplněné bubliny) lávy, s maximální velikostí vezikuly (bubliny) v průměru asi šest stop (1,8 m). Takový terén by mohl představovat nebezpečí zhroucení, jehož závažnost bude záviset na skutečné (spíše než maximální) velikosti vezikuly.

Je však třeba poznamenat, že soupeřící teorie o původu měsíčních kráterů tvrdí, že byly vytvořeny vulkanismem jako kalderea. Pokud by byla tato teorie správná, nebezpečí zhroucení ve vysočině by pravděpodobně převýšilo riziko na Mare.

Z dostupných podkladů se lze dočíst, že letectvo předpokládalo dva starty BC2720 měsíčně. To sebou přinášelo potřebu vybudovat minimálně 4 až 6 startovních ramp, navíc ramp, které budou schopné manipulace s nosným systémem SLS a samotnou lodí. S většinou ramp se počítalo na Cape Canaveral, ale v plánech se objevuje i Point Arguello.

Startovní komplex základny LUNEX i se zařízeními pro integraci raketových stupňů
Zdroj: astronautix.com

Na začátku článku je uveden dnes již historický projev prezidenta Kennedyho, který nasměroval USA k cestě na Měsíc. Mělo se však jednat o přistání na Měsíci, tedy dopravit člověka na Měsíc, přistát a zase bezpečně vrátit. Letectvo však počítalo s trvalým osídlením Měsíce, jako strategického prostředku. Při dnešním hodnocení se zdá tento projekt nesmyslný, při pohledu na dostupné technologie a techniku. Na druhou stranu je nutné dodat, že program LUNEX na tom byl na začátku naprosto stejně, jako program Apollo. Oba programy musely vyvinout nové technologie, hardware, techniky atd. Samozřejmě LUNEX měl mnohem větší cíl než Apollo, ale neměl úplně ambice „vesmírného závodu“, ale spíše trvalé přítomnosti. Dalším problematickým bodem byla i zvolená kosmická loď z kategorie vztlakových těles. Následný vývoj v průběhu dalších více než deseti let prokázal, že samotný vývoj okřídleného návratového tělesa je velmi náročný.

Všechny představy o lunární základně se rozplynuly po vyhlášení programu Apollo. Jak již bylo řečeno, prezident Kennedy oznámil záměr dostat člověka bezpečně na Měsíc a zpět, nikoliv vybudovat a trvale osídlit Měsíc. Tak, jako byl ukončen projekt HORIZON, byl nakonec ukončen i LUNEX, a to v roce 1961. Na jedné straně bylo letectvo nuceno se více zaměřit na probíhající konflikt ve Vietnamu, který nutil letectvo i ke značným investicím do vývoje nové techniky a metod boje. Navíc v křesle ministra obrany seděl Robert McNamara, který tvrdou rukou rušil všechny „zbytečné projekty“ a letectvu tak nezbylo nic jiného, než se spokojit s vývojem v oblasti vztlakových těles a doufat, že jednou bude mít vlastní, čistě vojenský stroj. Na straně druhé tu byl jistý odpor k militarizaci vesmíru ze strany vládních politiků. Například v roce 1963 byla podepsána dohoda omezující zkoušky jaderných zbraní ve vesmíru. Samozřejmě ani to neomezovalo myšlenku umístit jaderné zbraně na Měsíc, ale jak bylo popsáno v předchozím díle, rozhodně by se nejednalo o desítky kusů zbraní, ale spíše o jednotky kusů. Další dohoda, která omezila další militarizaci ve vesmíru pak přišla v roce 1967, kdy Spojené státy, Sovětský svaz a Velká Británie podepsaly mezinárodní dohodu omezující využívání Měsíce. Přesněji, dohoda se nazývala „Smlouva o zásadách činnosti států při výzkumu a využívání kosmického prostoru včetně Měsíce a jiných nebeských těles“, která zakazovala umístění jaderných zbraní (nebo jakýchkoli zbraní hromadného ničení) na oběžné dráze kolem Země. Rovněž zakazovala umístění vojenských zařízení na povrchu Měsíce, pokud tato zařízení nesloužila výhradně k mírovým účelům.

Podrobnější harmonogram programu LUNEX
Zdroj: astronautix.com

I kdyby tedy byla vybudována lunární vojenská základna, je pravděpodobné, že by po podpisu musela být překlasifikována. Rozhodně však u projektu LUNEX nešlo o základnu vyzbrojenou jadernými zbraněmi, ale „pouze“ sledovací technikou.

Než byly přijaty mezinárodně platné dohody a než bylo jasné, že USA vyhrají závod o přistání na Měsíci, docházelo k diskusím na téma, co kdyby Amerika nebyla první na Měsíci. V těchto diskuzích se jednalo především o představu myšlenky, kdy SSSR dokáže vybudovat podobnou základnu na Měsíci ve stejnou dobu jako USA, nebo i dříve. Hlavní otázkou se tak stalo, jak by potom vypadaly územní nároky. Další otázkou se stal konflikt přímo na Měsíci. Primární otázka byla, zda by se konflikt automaticky přenesl i na povrch Země.

Vše nakonec skončilo v roce 1961, kdy šel LUNEX k ledu i s ostatními projekty a Amerika se plně zaměřila na program Apollo. Start byl pro programy stejný, tedy plně od nuly. V předchozím odstavci jsem zmínil úvahy o sovětské lunární základně, které se vojenské špičky obávaly. Nutno dodat, že i u sovětských protivníků byly plány na lunární základnu.

Představa sovětské lunární základny
Zdroj: russianspaceweb.com

Zdroje informací:
LUNAR EXPEDITION PLAN LUNEX, Autor HEADQUARTERS SPACE SYSTEMS DIVISION AIR, Rok vydání 1961
MILITARY LUNAR BASE PROGRAM or LUNAR OBSERVATORY STUDY, Autor ARDC, Rok vydání 1960
web.archive.org/
popsci.com
spaceflighthistory.blogspot.com
thespacereview.com
astronautix.com
popularmechanics.com