Kosmonautika patří mezi nejambicióznější a technicky nejnáročnější oblasti lidské činnosti. Velké vesmírné projekty často přesahují možnosti jedné země a vyžadují spolupráci desítek tisíc vědců, inženýrů a odborníků z různých částí světa. Právě mezinárodní spolupráce umožnila vznik některých z největších projektů v historii lidstva – od dlouhodobého pobytu člověka na oběžné dráze Země až po průzkum nejvzdálenějších oblastí Sluneční soustavy. Tyto investice však přinášejí nové technologie, rozšiřují naše znalosti o vesmíru a pomáhají připravovat další kroky lidstva za hranice Země, jak nám ukáže i tento díl letní série TOP 5.

5. Návštěva pána prstenů

Moje generace poznávala Sluneční soustavu zejména skrze snímky z velké cesty sond Voyager a teleskopu Hubble. Byly jich plné učebnice, knihy i atlasy. Na jejich odkaz navázala sonda Cassini-Huygens. V té době jednoznačně nejambicióznější a také nejdražší robotická mise v dějinách. Tento ambiciózní projekt vznikl díky spolupráci americké NASA, Evropské kosmické agentury (ESA) a Italské kosmické agentury (ASI) a dodnes je považován za jednu z největších vědeckých výprav do hlubokého vesmíru. Jeho cílem bylo podrobně prozkoumat planetu Saturn, její ikonické prstence i rozmanitou soustavu měsíců, které kolem ní obíhají. Obrovská sonda byla doslova prošpekována vědeckým vybavením. Misi doprovázela i řada kontroverzí spojených s radioizotopovým termoelektrickým generátorem (RTG) obsahujícím plutonium-238. Zformovala se dokonce protestní skupina s názvem „Stop Cassini“, která se pokusila startu úplně zabránit. Příznivci skupiny považovali nebezpečí, která představují důsledky selhání startu nebo neplánovaný návrat sondy do zemské atmosféry, za nepřijatelně vysoká. NASA však na tyto scénáře myslela, aby se v případě nouze zcela zabránilo nebo alespoň omezilo uvolnění radioaktivního materiálu.

Hnutí „Stop Cassini“ nakonec nedosáhlo žádných změn ani zrušení mise. Bill Clinton misi schválil, a to i přesto, že odpůrci mise apelovali na Clintona, aby ji odmítl podepsat, a obrátili se i na Evropskou kosmickou agenturu (ESA), která se na misi Cassini podílela. V Německu kritici shromáždili více než 10 000 podpisů, ale nic to nezměnilo.
Sonda Cassini úspěšně odstartovala 15. října 1997 na raketě Titan IVB. Protože Saturn leží téměř jeden a půl miliardy kilometrů od Země, využila během své sedmileté cesty gravitační manévry kolem Venuše, Země a Jupiteru, které jí dodaly potřebnou rychlost. K Saturnu dorazila v červenci 2004 a stala se první sondou, která vstoupila na jeho oběžnou dráhu. Tím začala více než třináctiletá vědecká mise plná fascinujících objevů. Jedním z největších milníků projektu bylo vysazení evropského přistávacího modulu Huygens. Ten se v lednu 2005 oddělil od mateřské sondy a po průletu hustou atmosférou úspěšně dosedl na povrch Titanu, největšího měsíce Saturnu. Šlo o vůbec první přistání lidského zařízení ve vnější části Sluneční soustavy. Během sestupu pořídil jedinečné fotografie a po přistání odeslal data, která odhalila krajinu připomínající říční koryta, oblázky a pobřeží. Vědci zjistili, že na Titanu existuje aktivní koloběh metanu podobný koloběhu vody na Zemi – s mraky, deštěm, řekami i jezery. Byl to pohled na fascinující svět, který byl plný otazníků.

Cassini však přinesla mnohem více než jen úspěch modulu Huygens. Během let objevila gejzíry vodního ledu na měsíci Enceladus, které vyvrhují materiál z podpovrchového oceánu do vesmíru. Analýza těchto výtrysků odhalila vodu, organické molekuly i chemické látky potřebné pro vznik života. Díky tomu se Enceladus zařadil mezi nejperspektivnější místa pro hledání mimozemského života ve Sluneční soustavě. Sonda rovněž detailně zmapovala složitou strukturu Saturnových prstenců, sledovala bouře v atmosféře planety a zkoumala desítky jejích měsíců. Pořídila nespočet fascinujících snímků měsíců planety Saturn, prstenců a dokonce řadu nových měsíců sama objevila. Po dvaceti letech od startu se vědci rozhodli misi ukončit řízeným vstupem do atmosféry Saturnu. Dne 15. září 2017 sonda během takzvaného Grand Finale záměrně vstoupila do atmosféry planety a rozpadla se. Tento krok zabránil případné kontaminaci měsíců Titan a Enceladus, které mohou ukrývat podmínky vhodné pro život. I při svém posledním letu však Cassini ještě několik minut odesílala cenná vědecká data až do okamžiku, kdy se spojení se Zemí definitivně přerušilo.

Mise Cassini–Huygens je dodnes považována za jednu z nejzásadnějších kosmických misí vůbec a je vzorem mezinárodní spolupráce v kosmonautice. Spojení zkušeností NASA, ESA a ASI umožnilo uskutečnit projekt, který by byl pro jedinou agenturu výrazně náročnější. Obrovské množství získaných dat vědci analyzují dodnes a výsledky této mise budou ovlivňovat planetární výzkum ještě mnoho dalších let.

Cena: přibližně 3,9 miliardy USD.

4. Vesmír očima Jamese Webba

Hubbleův vesmírný dalekohled je bezesporu jedna z nejúspěšnějších kosmických misí vůbec. Tento stroj změnil naše chápání vesmíru, ale nejsou to jen stovky krásných snímků, je to celý příběh. Legendární servisní mise, které umožnily raketoplány. Postupem času však bylo jasné, že budeme potřebovat další moderní teleskopy, které rozšíří naše možnosti a nahlédnou tam, kam Hubble již nemůže. Proto jen málokterý vědecký projekt vzbuzoval taková očekávání jako James Webb Space Telescope (JWST). Tento mimořádně ambiciózní vesmírný teleskop vznikl díky spolupráci americké NASA, Evropské kosmické agentury (ESA) a Kanadské kosmické agentury (CSA). Jeho hlavním cílem bylo navázat na úspěchy legendárního Hubbleova teleskopu a posunout hranice poznání ještě mnohem dál – až k prvním galaxiím a hvězdám, které vznikly krátce po Velkém třesku.

Vývoj teleskopu začal už v 90. letech, ale kvůli mimořádné technické náročnosti se jeho start opakovaně odkládal. Inženýři museli vyvinout zcela nové technologie, které do té doby nikdy nebyly použity. Nejvýraznějším prvkem je segmentované primární zrcadlo o průměru 6,5 metru složené z osmnácti pozlacených beryliových segmentů. Další technickou výzvou se stal pětivrstvý sluneční štít o velikosti tenisového kurtu, který chrání citlivé přístroje před teplem Slunce a umožňuje teleskopu pracovat při extrémně nízkých teplotách. Na projektu se významně podílela Evropa včetně České republiky. Teleskopu jsme dokonce věnovali několik dílů našeho seriálu FAQ, kde se o zapojení České republiky lze dočíst více podrobností. Vraťme se ale k tématu. ESA zajistila start teleskopu pomocí rakety Ariane 5, dodala přístroj NIRSpec a podílela se na vývoji spektrografu MIRI. Kanadská kosmická agentura přispěla přesným naváděcím systémem Fine Guidance Sensor a vědeckým přístrojem NIRISS. Díky této mezinárodní spolupráci vznikla jedna z nejdokonalejších vědeckých observatoří všech dob.

Teleskop odstartoval 25. prosince 2021 z evropského kosmodromu ve Francouzské Guyaně. Následovalo několik týdnů mimořádně složitého rozkládání všech konstrukčních částí, během kterých se uskutečnily stovky kritických operací. Jakákoli chyba mohla znamenat konec celé mise, protože JWST pracuje přibližně 1,5 milionu kilometrů od Země v libračním bodě L2, kam není možné vyslat servisní misi. Všechno šlo však podle plánu, ba co víc, po zahájení vědeckého provozu začal teleskop okamžitě přinášet převratné objevy. Zachytil dosud nejvzdálenější známé galaxie, zkoumal atmosféry exoplanet, odhaloval oblasti vzniku hvězd skryté za oblaky prachu a pořizuje snímky s nebývalou ostrostí. Jeho infračervené přístroje umožňují nahlížet do částí vesmíru, které byly pro předchozí generace teleskopů prakticky neviditelné. JWST tak zásadně mění naše poznání vzniku hvězd, galaxií i planetárních soustav a očekává se, že bude přinášet vědecké objevy ještě mnoho let.

JWST je ukázkou toho, čeho lze dosáhnout díky mezinárodní spolupráci. Spojení zkušeností NASA, ESA a CSA umožnilo vznik zařízení, které je dnes považováno za nejvýkonnější vesmírný teleskop historie a jeden z nejvýznamnějších vědeckých projektů lidstva vůbec.

Cena: přibližně 10 miliard USD.

3. Kosmos pro všechny

V době studené války se vesmír stal nejen symbolem technologického pokroku, ale také prostředkem mezinárodní spolupráce. Právě z této myšlenky vznikl program Interkosmos, který Sovětský svaz zahájil v roce 1967. Jeho cílem bylo zapojit spřátelené státy do společného kosmického výzkumu a umožnit jim podílet se na vědeckých experimentech i pilotovaných letech. Roli hrála i prestiž a ukázka, že východ je připraven spolupracovat. Program byl odrazem doby, ve které probíhal. Studená válka znamenala soupeření, a pokud měla jedna strana možnost využít k propagandě lety do vesmíru, tak je jednoduše využila. Postupně se do programu zapojilo více než deset zemí, mezi nimi Československo, Polsko, NDR, Maďarsko, Bulharsko, Rumunsko, Kuba, Mongolsko, Vietnam či později také některé nesocialistické státy jako Velká Británie, Sýrie, Francie, Rakousko nebo Indie. Mnoho lidí si pod tímto programem představí automaticky lety s posádkami na kosmické stanice a vzpomene si na československého kosmonauta Vladimíra Remka, ale už málokdo ví, že Interkosmos měl i nepilotované mise. V rámci programu byly vypouštěny vědecké družice, prováděna pozorování Země i Slunce, zkoumán vliv kosmického prostředí na materiály a biologické organismy a vyvíjeny nové technologie pro kosmický výzkum a významnou součástí programu byly také známé pilotované lety na kosmických lodích Sojuz na orbitální stanice Saljut a Mir. V rámci programu pak bylo vyneseno celkem 26 družic. Součástí byly také suborbitální lety raketami řady Vertikal, které měly dolet asi 500 km. V rámci programu byly vypouštěny známé československé družice Magion (subdružice). Československé přístroje byly použity též na některých sovětských družicích Kosmos a sondách Prognoz a Vega. Do roku 1978 bylo 45 % experimentů na družicích Interkosmos československých, logickým důsledkem byl tedy výběr Čechoslováka jako prvního z kosmonautů.

Pro Československo znamenal Interkosmos historický milník. Dne 2. března 1978 odstartoval na palubě lodi Sojuz 28 Vladimír Remek, který se stal prvním člověkem ve vesmíru z jiné země než Sovětského svazu nebo Spojených států. Během letu na orbitální stanici Saljut 6 provedl spolu s velitelem Alexejem Gubarevem řadu vědeckých experimentů připravených československými odborníky. Tento úspěch se stal jedním z nejvýznamnějších okamžiků československé kosmonautiky. Československo pro program vytvořilo pět pracovních skupin, rozhodující úlohu měl Astronomický ústav ČSAV, zejména RNDr. Boris Valníček. Zapojil se ale i Geofyzikální ústav ČSAV sídlící v Praze. Podíleli jsme se na programu např. přípravou experimentů Morava, Chlorella a Kyslík pro práci československého kosmonauta na stanici Saljut-6. Dr. Valníček dokázal do výroby potřebných přístrojů zapojit výzkumné ústavy sdělovací techniky a vakuové elektrotechniky.

Program Interkosmos fungoval více než dvě desetiletí a významně přispěl k rozvoji kosmického výzkumu v mnoha zemích. Umožnil vědcům získat zkušenosti s vývojem kosmických přístrojů, zapojit se do mezinárodních experimentů a podílet se na pilotovaných i automatických misích. Přestože byl program silně ovlivněn tehdejší politickou situací, jeho vědecký přínos je nepopiratelný a mnohé zkušenosti získané během Interkosmosu ovlivnily další rozvoj kosmonautiky i po skončení studené války v mnoha zemích. Na rozdíl od moderních kosmických projektů však nebyly celkové náklady programu nikdy oficiálně zveřejněny. Vzhledem k rozsahu aktivit, dlouhé době trvání a množství uskutečněných misí však odborníci odhadují, že by po přepočtu na dnešní hodnotu šlo o projekt v řádu desítek miliard dolarů, což z něj činí jeden z největších mezinárodních kosmických programů historie, a v našem seznamu jsem se rozhodl mu dát třetí místo, i když se nedá přesně vyčíslit, kolik program vlastně stál.

Cena: nejspíše větší desítky až stovky miliard USD (přesná částka není veřejně známá). Spíše než obchodní transakce s pevnými cenovkami fungovala spolupráce na socialistické ekonomické integraci prostřednictvím RVHP, která vyvažovala vědecké příspěvky místo peněžních výměn.

2. Návrat lidstva na Měsíc

Po více než půl století od programu Apollo se lidstvo znovu připravuje na návrat na Měsíc. Tentokrát však nejde pouze o krátkodobé výpravy, ale o vybudování dlouhodobé přítomnosti člověka na jeho povrchu a vytvoření základů pro budoucí pilotované mise k Marsu. Tímto ambiciózním cílem se řídí program Artemis, který představuje největší mezinárodní kosmický projekt současnosti. Program vede americká NASA, od samého počátku je však budován jako rozsáhlá mezinárodní spolupráce. Klíčovými partnery jsou Evropská kosmická agentura (ESA), Kanadská kosmická agentura (CSA), Japonská kosmická agentura (JAXA) i další státy zapojené prostřednictvím dohody Artemis Accords. Každý z partnerů přispívá vlastními technologiemi, vědeckými přístroji nebo zkušenostmi, což z programu činí jeden z největších společných podniků v historii kosmonautiky vůbec.

Základním stavebním kamenem programu je supertěžká raketa Space Launch System (SLS) a kosmická loď Orion, na jejímž servisním modulu se významně podílí právě ESA. Cílem je dopravit astronauty na oběžnou dráhu Měsíce, zajistit jejich bezpečné přistání na povrchu a postupně vybudovat infrastrukturu, která umožní pravidelné mise i dlouhodobý vědecký výzkum. Součástí programu jsou také nové lunární skafandry, přistávací moduly a technologie pro výrobu energie či využívání místních surovin. Plány jsou veliké, a nejen to, spekuluje se, že USA jsou v nových vesmírných závodech s Čínou, která má v plánu na Měsíci také budovat infrastrukturu a stanici pro lidi.

První velký úspěch zaznamenal program v roce 2022, kdy mise Artemis I bez posádky úspěšně otestovala raketu SLS i kosmickou loď Orion při letu kolem Měsíce. Další mise mají přivést astronauty zpět do blízkosti Měsíce a následně uskutečnit první pilotované přistání od roku 1972. Poprvé v historii by na měsíční povrch měla vstoupit také první žena. Mise Artemis II, která odstartovala 1. dubna 2026, se stala dalším historickým milníkem programu. Čtyřčlenná posádka ve složení Reid Wiseman, Victor Glover, Christina Koch a Jeremy Hansen během desetidenního letu úspěšně obletěla Měsíc a bezpečně se vrátila na Zemi. Šlo o první pilotovaný let lidí k Měsíci od mise Apollo 17 v roce 1972 a zároveň o první let astronautů na palubě nové rakety Space Launch System (SLS) a kosmické lodi Orion. Během mise byly úspěšně otestovány všechny klíčové systémy lodi, včetně podpory života, navigace, komunikace i tepelné ochrany při návratu do zemské atmosféry. Velkou roli sehrál také evropský servisní modul vyvinutý pod vedením ESA, který zajišťoval pohon, výrobu elektrické energie i zásobování posádky během celé výpravy. Úspěch Artemis II potvrdil připravenost programu k dalšímu kroku, a tím má být mise Artemis III, která má otestovat na nízké oběžné dráze přistávací modul. Není jasné, zda půjde o Blue Moon od Blue Origin nebo HLS od SpaceX, nebo zda se otestují oba. Testovat se bude spojení lodi Orion s komerčním lunárním modulem na oběžné dráze Země. Tyto zkoušky mají připravit cestu pro Artemis IV, která by se měla stát první misí programu, při níž astronauti znovu přistanou na povrchu Měsíce po více než půl století.

Artemis není pouze návratem na Měsíc, ale představuje důležitý krok k budoucím výpravám do hlubšího vesmíru. Technologie vyvíjené pro tento program mají posloužit při pilotovaných misích na Mars i dalších dlouhodobých expedicích. Díky zapojení desítek průmyslových firem, výzkumných institucí a kosmických agentur po celém světě jde o projekt, který bude ovlivňovat podobu světové kosmonautiky po několik dalších desetiletí a má ambice stát se nejdůležitějším kosmonautickým projektem naší generace.

Cena: více než 93 miliard USD (2025), přičemž s pokračujícím vývojem a budoucími misemi se očekává další výrazný růst celkových nákladů.

1. Projekt jako žádný jiný

Žádný jiný mezinárodní kosmický projekt není tolik skloňovaný jako Mezinárodní kosmická stanice ISS. Není to však žádná náhoda, projekt jako je tento tu nejenže ještě nebyl, ale ani po něm dlouho nebude. ISS je také zároveň jednoznačně nejdražším programem tohoto typu. Tento jedinečný projekt spojil kosmické agentury a vědecké týmy z celého světa s jediným cílem – vytvořit trvale obydlenou laboratoř na oběžné dráze Země, kde mohou astronauti dlouhodobě žít a provádět jedinečný výzkum v jedinečných podmínkách na oběžné dráze. Myšlenka vzniku velké orbitální stanice se začala formovat už v 80. letech, ale skutečná výstavba ISS začala v roce 1998 vypuštěním ruského modulu Zarja. Na projektu se postupně podílely především NASA, Roskosmos, Evropská kosmická agentura (ESA), Japonská kosmická agentura (JAXA) a Kanadská kosmická agentura (CSA). Výstavba stanice probíhala více než deset let a vyžádala si desítky startů raket, při kterých byly jednotlivé moduly a konstrukční části dopraveny na oběžnou dráhu. Velkou zásluhu na tom, jak ISS dnes vypadá, mají americké raketoplány. Jejich konstrukce umožnila dopravu větší části stanice včetně příhradové konstrukce a modulů z USA, Evropy i Japonska.

ISS se stala největší lidskou stavbou mimo Zemi. Stanice váží více než 400 tun, její obytný prostor umožňuje práci několika astronautů současně a během své existence hostila posádky z mnoha různých zemí. Od roku 2000 je nepřetržitě obydlena a za tu dobu se na její palubě vystřídaly stovky astronautů, kteří zde prováděli tisíce experimentů. Není dokonalá a některé části jsou již zastaralé, ale projekt jako takový předběhl svou dobu a jen díky tomu je dnes stále možné ISS bez větších problémů provozovat dál, i když je to nákladné.

Hlavním smyslem ISS je samozřejmě vědecký výzkum. Mikrogravitační prostředí umožňuje provádět pokusy, které nejsou možné na Zemi – například studium chování lidského těla při dlouhodobém pobytu ve vesmíru, vývoj nových materiálů, výzkum léčiv, biologické experimenty nebo sledování změn klimatu a životního prostředí. Získané poznatky pomáhají připravovat budoucí dlouhodobé mise k Měsíci a Marsu. ISS však není pouze vědecký projekt. Stala se také symbolem spolupráce mezi státy, které mají na Zemi často rozdílné politické zájmy. Desítky let společné práce ukázaly, že kosmický výzkum může spojovat národy a vytvářet prostor pro spolupráci i mezi velkými světovými mocnostmi. Není to však pouhá proklamace nebo postoj. Mnohokrát se ukázalo, jak je významné spolupracovat. Například po skončení raketoplánu neměli Američané dlouhá léta žádnou vlastní kosmickou loď schopnou letu k ISS a plně se spoléhali na ruský Sojuz. Rusko tehdy ukázalo, že je schopno přijmout zodpovědnost, a výměna posádek fungovala nadále skvěle.

Výstavba a provoz ISS patří k nejsložitějším technickým úkolům, jaké kdy lidstvo uskutečnilo. Každý modul, solární panel nebo zásobovací loď představovaly samostatný technologický projekt. Náklady zahrnují nejen samotnou stavbu stanice, ale také vývoj raket, dopravu nákladu, vědecké programy a více než dvě desetiletí provozu. Mnohé o vývoji stanice obsahuje seriál Vesmírná architektura, který ISS věnoval několik dílů, a je zde podrobně popsán vznik podoby stanice a další zajímavé detaily. ISS zůstává nejvýznamnějším symbolem moderní kosmonautiky a největší ukázkou toho, čeho lze dosáhnout společným úsilím více zemí. Její zkušenosti budou využívány i při budování budoucích stanic na oběžné dráze a při plánovaných výpravách člověka k Marsu. Pravdou je, že žádný současný projekt však svým rozsahem ISS nesahá ani po kolena. Nové stanice budou mnohem skromnější a spíše specificky zaměřené. Mezinárodní stanice tak na dlouhá léta zůstane vůbec největším mezinárodním projektem a je těžké odhadovat, zda bude někdy tento úžasný projekt překonán.

Cena: přibližně 150–200 miliard USD.

Rád bych se tímto dílem také rozloučil, protože je to můj poslední díl letošní série TOP 5. Děkuji všem čtenářům za přízeň, podporu i zájem o kosmonautiku. Věřím, že vás jednotlivé díly bavily stejně, jako mě bavilo je připravovat. Přeji vám krásný zbytek prázdnin, mnoho inspirace a jasnou oblohu nad hlavou. Na shledanou u dalších článků!

Zdroje informací:
https://de.wikipedia.org/wiki/Cassini-Huygens
https://science.nasa.gov/mission/webb/
https://cs.wikipedia.org/wiki/Vesm%C3%
https://kosmonautix.cz/stitek/faq/
https://en.wikipedia.org/wiki/Interkosmos
https://www.novinky.cz/clanek/veda-skoly-

Zdroje obrázků:
AI
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:PI
https://www.flickr.com/photos/nasawebbteles
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Tracy
https://www.ufa.cas.cz/html/magion/images/mags2.gif
https://www.vhu.cz/wp-content/uploads/2020/09/Obr.-16.jpg
https://www.thetimes.com/imageserver/image/88f2
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2020/11/i