Pneumatiky odolávající až 150stupňové teplotě. Baterie fungující v teplotách hluboko pod bodem mrazu. Robotická ramena provádějící podrobné stavební úkony. To všechno jsou náročné technické požadavky na novou generaci lunárních vozidel, s nimiž kosmonauti vyrazí na Měsíc v rámci programu Artemis americké vesmírné agentury NASA.

Program Artemis není jako mise Apollo, k nimž se upíraly zraky dřívějších generací. NASA se v roce 2026 nechystá pouze k návštěvě Měsíce, ale i k vybudování základny u jeho jižního pólu, na němž předpokládá bohaté zásoby vody.

Aby NASA ušetřila čas a dosáhla co nejvyššího zhodnocení svých misí, rozhodla se, že budoucím obyvatelům Měsíce dá k dispozici lunární terénní vozidlo. Nedávno proto oznámila, že v rámci výběrového řízení na výrobu vozidla vybrala do užšího kola tři americká konsorcia – Intuitive Machines z Texasu, Lunar Outpost z Colorada a Venturi Astrolab z Kalifornie. V příštím roce z nich chce vybrat jednoho vítěze a uzavřít s ním smlouvu na 4,6 miliardy amerických dolarů. Vyslání vozítka do vesmíru předpokládá koncem roku 2026.

Vyšší ambice

Zatím poslední tři mise Apolla měly vlastní lunární dopravní prostředek – elektrické vozítko, které kosmonautům umožňovalo rozšířit okruh možného pátrání v okolí přistávacích modulů. Sloužilo k přepravě nářadí, vzorků, kamery, ale i lidí. Bylo to však v podstatě jednorázové řešení. „Vyplatilo se jim mít takové malé, lehké vozidlo na jedno použití,“ říká Lara Kearneyová, programová manažerka NASA pro mimoplanetární aktivity Johnsonova vesmírného střediska.

Ale časy se změnily. „To, co [NASA] nyní hledá, je spíše dlouhodobě udržitelnost, kdy agentura nejspíš zřídí základnu někde v okolí jižního pólu Měsíce,“ říká Pete McGrath, provozní ředitel společnosti Intuitive Machines. Za tím účelem budou potřebovat „rover“ (hovorový výraz pro vesmírné vozidlo), který je odolný, dobíjecí, schopný přesouvat náklad s různou hmotností, provádět nesčetná vědecká zkoumání, a dokonce se pohybovat autonomně – nebo být řízen na dálku ze Země, i když kosmonauti nebudou přítomni. Doufáme, že vozítka budou nejen schopná pokračovat v započaté vědecké práci, ale že dokážou také budovat základny a zařízení, jako jsou komunikační pole, ještě před přistáním lidí, což jim poskytne více času na provádění složitějších vědeckých úkolů.

„Je to jako vzít měsíční buginu [název z éry Apolla] a vědecké vozítko na Mars a spojit je dohromady,“ říká Kearney.

Krajní podmínky

NASA má řadu základních požadavků, které musejí splňovat všechny tři návrhy. Vozítka musejí zvládnout mírné svahy a mít dojezd deset kilometrů od přistávacího modulu (popřípadě stanice) na jedno nabití baterie. Vozidlo a jeho baterie napájené sluneční energií musejí fungovat po dobu několika hodin v některých trvale zastíněných oblastech jižního pólu – v oblastech mrazivého chladu a věčné tmy, o nichž se předpokládá, že obsahují zásoby vodního ledu, který by agentura chtěla využít jako pitnou vodu, k pěstování plodin a výrobě raketového paliva.

To se však snáze řekne, než udělá. Skokové střídání teplot mezi dnem a nocí znamená, že „pneumatiky vozítka musejí odolat teplotám nižším, než má tekutý dusík, ale i horku 40 stupňů nad bodem varu,“ říká Jaret Matthews, zakladatel a generální ředitel společnosti Astrolab.

Problémem je i elektrický pohon – i na Zemi mívají elektromobily občas potíže s bateriemi, natož na povrchu Měsíce, kde je mezi dnem a nocí velký teplotní rozdíl. Úspěšnost napájení vozítka bude záviset na tom, zda nevybočí do stínu a dokáže zůstat v oblasti, kam svítí slunce. To je nevýhoda, zvlášť v jižních částech Měsíce, a konstruktéři si uvědomují, že by bylo lepší vytvořit baterie, které zajistí napájení i v době, kdy se vozítko bude nacházet mimo dosah slunečního svitu. „To je velmi obtížný technický problém, který musíme vyřešit,“ říká Justin Cyrus, zakladatel a generální ředitel společnosti Lunar Outpost.

Pak je tu měsíční půda: hrubý, sypký materiál, který se nepodobá pouštnímu písku. „Je to spíš jako jízda po skelných vláknech, lepí se na všechno,“ říká McGrath. Vozítko tedy musí být speciálně upraveno tak, aby měsíční prach na něm nebránil provozu a vozítko se dokázalo samo opravit nebo aby jej mohli opravit kosmonauti. „Nemáme čerpací stanici nebo autoservis, kam bychom je mohli poslat,“ dodává McGrath. „Musí to být něco jako zastávka v boxech při vytrvalostním závodě“ – zjednodušené, rychlé a efektivní.

Všechna tři plánovaná vozítka budou bezpřetlaková – to znamená, že kosmonauti při jejich používání budou muset nosit skafandry – a v ideálním případě budou mít desetiletou životnost, aby se nemusela znovu vymýšlet a stavět při příští misi.

Dříč, rychlík a elegán

Navzdory základním podobnostem má každé vozítko odlišné konstrukční pojetí, a přestože konsorcia o nich v polovině soutěže nemohou prozradit mnoho, základní nástin již podala.

Coloradské konsorcium Lunar Outpost, v němž spolupracují společnosti Lockheed Martin, General Motors, The Goodyear Tire & Rubber Company a MDA Space, buduje v podstatě špičkový tahač. „Je to vesmírný náklaďák určený k údržbě a budování infrastruktury na měsíčním povrchu ve velkém měřítku,“ říká Cyrus. Díky pokročilé technologii baterií zvládne provoz i v mrazivé lunární noci, ať už budou kosmonauti na palubě, či nikoliv. Navíc sada robotických ramen by měla umět provádět precizní stavební práce a přepravovat náklad. Konsorcium své vozítko již přihlásilo k několika dalším chystaným lunárním misím, které podniknou jeho komerční partneři i jiné vesmírné agentury. Vedení konsorcia však podle Cyruse chce „aby se vozítko stalo páteří projektu Artemis“.

Další ze zmíněných konsorcií, Intuitive Machines z Texasu, je známé především díky svému úspěšnému přistání na jižním pólu Měsíce tento rok se sondou Odysseus – první americkou sondou na Měsíci od roku 1972. Své neocenitelné zkušenosti, jakož i poznatky svých partnerů (k nimž patří společnosti AVL, Boeing, Michelin a Northrop Grumman) využívá při stavbě autonomního průzkumného vozítka pojmenovaného Moon RACER.

Jak už jeho označení napovídá – slovo RACER v názvu je také zkratka pro průzkumné autonomní lunární vozítko s posádkou k opakovanému použití – jde o konstrukční řešení zaměřené na rychlou přepravu posádky. „Firma Boeing (která je součástí konsorcia) postavila také původní měsíční vozítko,“ vysvětluje McGrath. Svou novou konstrukcí na něj navazuje – je vysoce modulární, což znamená, že umožňuje snadnou výměnu prvků. Tu budou moci provádět jak lidé, tak případně vozítko samo – autonomně.

Třetí vozidlo, pocházející od kalifornského konsorcia Astrolab, v němž spolupracují dvě společnosti, vypadá jako elegantní, kompaktní bugina. „Je navržena jako nejuniverzálnější vozítko, jaké bylo kdy vytvořeno,“ říká Matthews a poukazuje na vysoce modulární uspořádání vozíku. Jmenuje se zkráceně FLEX a existuje už jeho prototyp v měřítku jedna ku jedné. Poprvé se vydá na Měsíc v rámci komerční soukromé mise miliardáře Elona Muska. „Jeho platforma bude mít stejnou základní konstrukci jako lunární terénní vozítko pro NASA,“ uzavírá Matthews.

Japonský „batyskaf“

Dosud nevíme, které z těchto tří vozítek má největší šanci na výhru. Víme však s jistotou, že vítěze doplní ještě jedno zahraniční vozidlo: v době vyslání mise Artemis VII se počítá s tím, že jej dodá japonská kosmická agentura (JAXA). Toto vozítko bude – na rozdíl od svého amerického protějšku – přetlakové, což znamená, že v něm kosmonauti budou bez skafandru a jeho pohyb terénem připomene způsob, jakým malé ponorky zkoumají mořské dno.

Japonské vozítko bude mít funkci průzkumného modulu s dlouhým dojezdem (minimální dojezd na jedno nabití bude 20 kilometrů) a bude kosmonautům umožňovat pobyt po dobu až 30 dnů. „To je zásadní změna situace,“ říká Byrne. „V tomhle vozidle se už dá bydlet! Už nejste omezeni spotřebním materiálem ve skafandru.“ A odchod do terénu ve skafandru a návrat bude umožňovat také.

Vědci si po skončení programu Apollo stěží dokázali představit trvalé osídlení Měsíce. „S misí Artemis ale přichází radikální změna. Tentokrát tam nechceme jen zanechat ‚vlajku a stopy‘ – ale zůstat tam,“ říká Matthews. A díky oznámení o výběrovém řízení na stavbu lunárního vozidla se tato možnost stává podstatně hmatatelnější.