c
Téma čísía
Perspektivy výzkumu na Mezinárodní kosmické stanici Tun Beardsley Mezinárodní kosmická stanice (International Space Station) bude nejdražším umělým kosmickým tělesem, jaké kdy bylo zkonstruováno. Přestože se proti velkolepému projektu staví mnoho vědců, zdá se, že v oblasti politiky se již nezadržitelně rozběhl. „Bezprostředně to souvisí s životem na Zemi," tvrdí propagační slojgan pro jektu Mezinárodní kosmické stanice, orbitální laboratoře, která bude stát 27 miliard dolarů, a na níž se již pracuje v továrnách Boeing v Huntsvillu na Aljašce, v Chruničevových závodech v Moskvě a na jiných místech zeměkou le. Asi nikdy nebyla řečena pravdivější slova o tomto 400 tunovém vesmírném kolosu, který po dvanácti letech přepracovávání návrhů, revizí a dramatických hlasování patrně konečně dosáhl „politic ké únikové rychlosti". Světlá budoucnost kosmické stanice však má s jejím vědeckým potenciálem co do činění méně, než s mezinárodní politikou. Propagátoři projektu již léta prohlašují, že z výzkumu na oběžné dráze bude obrovský užitek po stránce vědecké i po stránce komerčního využití. Vědecký přínos experimentů prováděných přes deset let v podmínkách stavu beztíže na raketoplánech však neznamenal zásadní obrat ve vidění podstaty problémů, ačko li byl někdy velmi zajímavý. Skupiny odborníků, jako např. Komise pro studium kosmu Národní rady pro výzkum (National Research Council), upozorňují, že ačkoli na stanici bude možné provádět určité zajímavé experimenty, očekávané výsledky nemo hou ospravedlnit celkové výdaje na zaří zení. Zájem obchodních společností je také slabý, i když Národní úřad pro letectví a kosmonautiku (NASA) dal podnikům četné podněty k provádění výzkumu a fabrikaci výrobků náročné technologie v kosmu. Žádné větší společnosti se však 4
dosud na kosmické stanici nechystají vyvíjet významnější výzkumné či výrob ní úsilí. James Ferris z Renssealer Polytechnic Institute tvrdí: „Z mikrogravitačního výzkumu nevzešlo nic, co by mě přesvědčilo, že když je určitý materi ál zpracováván na oběžné dráze, že to dopadne lépe než na Zemi." Daniel S. Goldin z NASA takové výtky mlčky uznává, když uvádí základní důvody, jež má tato instituce pro realiza ci projektu. Věda a obchodní zájmy konec konců nejsou důvodem pro budo vání kosmické stanice. „Kosmickou sta nici stavíme proto, abychom zkoumali, jak mohou lidé v kosmu žít a účelně pra covat," říká Goldin. „Budeme moci pro vádět fantastický vědecký výzkum," zmi ňuje navíc jako dodatečnou myšlenku, „v různých oborech od ergonomiky po zpra cování materiálů," ale to neznamená oprávněnost. Proč vlastně svět potřebuje zkoumat, jak mohou lidé ve vesmíru žít a pracovat, je otázkou, na kterou Goldin odpovídá vyhýbavě. Nicméně, političtí představite lé v Evropě a Rusku byli k uvolnění znač ného kapitálu na financování jejich podí lu na stanici dotlačeni, vábeni nadějí na poskytnutí zaměstnání pracovním silám ze zbrojního průmyslu a upevnění míro vých vazeb mezi někdejšími geopolitickými rivaly. Sněmovna reprezentantů, kde projekt před třemi lety prošel s rozdí lem jediného hlasu, schválila na rozpočet 2,1 miliardy dolarů na každý rok až do plánovaného dokončení v červnu 2002. Mnoho vědců má obavy, že v době, kdy jsou rozpočty pro vědecký výzkum všude kráceny, stanice právě tyto pro středky určené pro vědu odsává. NASA
předběžně odhaduje své výdaje na 17,4 miliard, dolarů. Dalších 9 miliard přispě jí mezinárodní partneři kromě Ruska. Starty raketoplánů za účelem výstavby a zásobování stanice přijdou podle General Accounting Office do r. 2002 na dalších 19,6 mld. dolarů a 46 mld. po tomto roce. Podtrženo sečteno, z údajů, které poskytl General Accounting Office, je jasné, že stanice během svého provozu (životnost se plánuje na 10 let) pozře více než 100 miliard dolarů. Navíc neexistují rezervní provedení velkých komponentů stanice. Kdybychom o některý nešťast nou náhodou přišli, nebo kdyby například vzrůstající nacionalismus v Rusku měl za následek jeho odchod z koalice, výdaje by se ještě více navršily a realizace plánu by byla opožděna o několik let. Výdaje NASA na výzkum a vývoj za rok 1995, které činí 9,5 mld. dolarů a které kosmic ká stanice spotřebuje, představují téměř 40 procent celkových národních výdajů na nezdravotnický a nevojenský výzkum a vývoj. „Znepokojuje mě, že projekt sta nice bude vyžadovat přílišnou dotaci, což je důvod zamyslet se nad národními zdro ji financování vědy," říká Louis J. Lanzerotti, fyzik z Bellových laboratoří a někdejší předseda komise pro kosmický výzkum. V případě, že Kongres nezmění na poslední chvíli své stanovisko, měl by první komponent stanice - pohonný modul ruské výroby - být vynesen na oběžnou dráhu raketou Proton z kazaš ského kosmodromu Bajkonur v listopadu 1997. Když v roce 1984 americký prezi dent Ronald Reagan přizval spojence USA k účasti na budování orbitální stani ce, byl by býval start v ruské režii nemys litelný. Studená válka byla ještě velmi tvrdá a pokud šlo o Moskvu, cílem bylo spíše potlačovat její vliv než spolupráce s ní. Katastrofa Challengeru v roce 1986 si vyžádala zásadní přehodnocení plánů stanice a původní o osm miliard nižší náklady začaly brzy narůstat. Poté, co roku 1988 Reagan schválil pro projekt název Space Station Freedom (Kosmická stanice „Svoboda"), se začaly plány každý rok měnit souběžně s požadavky Kongresu na snížení výdajů. V roce 1993 dosáhly vynaložené prostředky 11,2 mld. dolarů a nic nebylo vypuštěno. Clintonova administrativa věnovala po svém nástupu kosmické stanici sou středěnou pozornost, ještě jednou předě lala návrhy, rozhodla se ušetřit peníze a učinit Rusko strategickým partnerem, a to tak, že v projektu dostane klíčovou Astropis 4/1996
v montážních halách Boeingu v Marshallově středisku kosmických letů NASA v Huntsville vyrobeny a osazeny americké laboratorní a obytné moduly, hliníkové válce 8,5 m dlouhé a 4,4 m široké. Pomocí laserových měřících zařízení se kontrolovalo, zda styčné plo chy, kterými se moduly budou dotýkat svých sousedů, jsou vyrobeny s přesností do 0,5 mm. Taková přesnost je nezbytná k omezení úniku vzduchu na nejmenší možnou míru. Mnoho materiálu a zásob pro kosmickou stanici, včetně vzduchu k dýchání, na oběžnou dráhu vynesou raketoplány, což přijde na 30 - 40 000 dolarů za kilogram vyneseného užitečné ho nákladu.
úlohu. Ruské rakety vykazují vysokou bezpečnost a zemé též má desetileté zku šenosti s vlastní orbitální stanicí Mir. Současný projekt, který byl krátkou dobu známý pod názvem Alpha, nyní se však nazývá jednoduše International Space Station (Mezinárodní kosmická stanice), požaduje, aby Rusko vyrobilo tři z prv ních čtyř modulů, včetně nanejvýš důle žitého pohonného modulu. Tento prvek, který Spojené státy od Ruska koupí, bude stanici udržovat na oběžné dráze 400 km nad zemským povrchem. Jednostranná snaha Spojených států zapojit Rusko do kruhu zasvěcených způsobila v Evropě zděšení. Po několika intenzivních politic kých jednáních však loni v říjnu evropští představitelé v hlasování vyslovili sou hlas s novým plánem. Evropa dodá vlast ní experimentální modul a s USA probí hají jednání ohledně spolupráce na záchranné lodi pro nouzový návrat posádky. Kanada poskytne robotické manipulační rameno podobné tomu, jaké se používá na raketoplánech, a Japonsko postaví experimentální modul.
ramenem a japonské a evropské labora torní moduly. Celý těžkopádný hybrid, který by na Zemi pokryl plochu čtrnácti tenisových kurtů, bude sestavován 5 let a vyžádá si 44 startů amerických raketo plánů a evropských, japonských a rus kých raket. Po dokončení komplex pone se šestičlenný tým, který se bude moci pohybovat po prostoru s atmosférickým tlakem srovnatelném s odděleními pro cestující dvou letadel Jumbo Jet. Jediný přímý dodavatel, Boeing, je spolu s Rocketdyne a McDonnell Douglas jako subdodavateli, odpovědný za podíl Spojených států. V březnu byly
Představitelé NASA říkají, že pracov ní vztahy s jejich zahraničními protějšky jsou vcelku dobré. Některé z týmů, které se chystají na vědecké možnosti na stani ci, uznávají, že mají zvláštní těžkosti při spolupráci s Rusy, kteří se ještě zcela neúčastní společného plánování vědec kých aktivit. Chystaný ruský zdravotnic ký výzkum odborníky z NASA příliš nenadchl, tvrdí o něm, že postrádá jakou si statistickou střízlivost. Někteří z ame rické strany si stěžují, že nedostatek pro středků pro vědecký výzkum v Rusku vede k tomu, že se tamější badatelé neu stále poohlížejí po takových opatřeních, která omezí ruské výdaje na nejmenší možnou míru. K lepším vědeckým a pra covním vztahům dláždí cestu lety americ kých raketoplánů na orbitální stanici Mir. Nicméně na konci loňského roku pře kvapili pohlaváři ruského kosmického programu úřad NASA tím, že navrhli sní-
ARCHITEKTOVA NOČNÍ MŮRA Kosmická stanice možná bude mist rovským dílem funkčního designu, ale vypadá jako architektova noční můra. Z pohonného modulu „vyraší" ruské oddělení s vlastním laboratorním modu lem, obytnou částí, spojovacím úsekem a energetickým systémem, pak americké laboratorní a obytné moduly, nosník s 16ti slunečními panely a robotickým Perspektivy v ý z k u m u n a M e z i n á r o d n í k o s m i c k é stanici
5
žit svoji účast na projektu s tím, že by se mezinárodní partneři mohli místo toho po několik dalších let účastnit oprav a úprav současné stanice Mir. NASA rychle tento plán zamítla a panika, kterou způsobil, měla zpětně na Rusy takový účinek, že vyjádřili všeobecný souhlas jako všichni zúčastnění partneři. NASA už předtím odsouhlasila starty několika raketoplánů k Miru. Rusko nyní požadovalo a také dostalo další. Letos na jaře jsme byli svědky reorga nizace pořadí sestavování stanice, čímž se opozdí vynesení japonského modulu a centrifugy na oběžnou dráhu o několik měsíců. Evropský modul nebude tím pádem vypuštěn do roku 2003, což je již po formálním datu ukončení výstavby. „Budeme muset být pružní," říká Wilbur C. Trafton z NASA, šéf kosmic kých letů. Ačkoli byla zažehnána loňská panika, ruské průmyslové zdroje od té doby představitelům NASA naznačily, že ruská vláda pozastavila financování třetí části stanice, tzv. servisního modulu. NASA nyní obdržela od Rusů ujištění, že projekt bude financován v plné výši, jak tvrdí Trafton. Znepokojení nad nespoleh livostí Ruska je však zřejmé. V březnu zaslal viceprezident USA AI Gore ruské mu ministerskému předsedovi Viktoru Černomyrdinovi ostrou notu, kde upozor ňuje, že kdyby Rusko nezajistilo plné financování své části stanice, mohli by oponenti projektu v Kongresu rozhod nout pro odstoupení od partnerství. VIBRACE A J I N É P R O B L É M Y Stanice tyto poslední politické peri petie pravděpodobně přežije. Mnoho vědců však zůstává ohledně celého pro jektu na pochybách. Vybavení pro výzkum, které bude v kontejnerech vynášeno po laboratorních modulech a poté instalováno na oběžné dráze, je nyní v různých stadiích vývoje. Skupiny expertů se radí ohledně vybavení, jímž bude třeba vzbudit zájem badatelů. Nicméně dlouhé lhůty (až 7 let), které si žádá vypracování návrhu a uzpůsobení přístroje pro let, bere nadšení vědcům stojícím na čelných místech v jejich oborech. Projektování vědeckých přístrojů je narušeno pokaždé, když dojde ke změně programu sestavování stanice, protože přístroj vynesený na oběžnou dráhu při jednom letu může být k ničemu bez pří stroje přiděleného do jiného startovního okna. Stále také nejsou zodpovězeny 6
otázky, kolik času vlastně bude moci tým kosmické stanice věnovat výzkumu a o míře vibrací během pětiletého obdo bí, kdy se stanice bude stavět. Původně byla stanice propagována částečně jako platforma pro snímání zem ského povrchu z výšky. NASA se stále chlubí, že oběžná dráha stanice, z níž je možné přehlédnout ještě větší část zem ského povrchu, než by bylo možné z původního Freedomu, „skýtá možnosti skvělého pozorování Země". Studovat zemský povrch ze stanice se však v sou časné době neplánuje: aktivita týmu způ sobí vibrace, které znemožní přesná měření. Navíc oblak plynu, jejž bude sta nice produkovat, a jenž se jí bude na oběžné dráze držet, znesnadní výzkum okolního kosmického prostoru. Místo toho se důraz posunul na studium půso bení stavu beztíže na člověka a na fyzi kální a biologické procesy. Trafton říká, že „stavíme laboratoř světové třídy na výzkum mikrogravitace". (I kdyby nedo cházelo k vibracím, k nulové gravitaci se lze na oběžné dráze přiblížit pouze
v hmotném středu stanice, na jiných mís tech dosahuje úrovně, kterou lze měřit řádově v milióntinách zemské gravitace odtud termín „mikrogravitace") Na financování vědeckého výzkumu na stanici byla vyčleněna zvláštní částka ve výši 2,6 miliardy dolarů. „Výzkum v podmínkách mikrogravitace položí základy významnému pokroku v medicí ně, potravinářství, bezpečnosti a ochraně, rozvoji komunikací, dopravě a ochraně životního prostředí," tvrdí brožura Boeingu. „Program vytvoří v USA desít ky tisíc pracovních příležitosti ve vysoké technologii a další tisíce v navazujících oborech, čímž zlepší konkurenční posta vení Ameriky." V 80. letech získala NASA pro vývoj stanice i raketoplánu podporu, protože nabízela možnosti komerčního zpracová ní materiálů. Fenomén, jenž se zdál být nejslibnější pro využití, byl růst krystalů, který v mikrogravitačních podmínkách probíhá pomaleji z důvodu zvýšené redukce konvekčních proudů. Následkem toho se krystaly některých látek, zejména Astropis 4 / 1 9 9 6
proteinů, ve vesmíru formují daleko přes něji než na Zemi. Když je zkoumáme rentgenovými paprsky, dostáváme tudíž lepší údaje o jejich složení, což by mohlo usnadnit navrhování léků, jejichž úkolem je působit na proteiny v lidském organis mu. Zájem navíc vzbudil postřeh, že kapaliny v mikrogravitačních podmín kách silně ovlivňují takové síly jako povrchové napětí, z čehož vidíme možné výhody pro oddělování směsí látek. Zdálo se, že mikrogravitace také bude prospěšná pro vytváření extrémně ten kých povlaků na polymerech a polovodi čích. Během uplynulých deseti let NASA poskytovala prostředky střediskům pro komerční využití vesmíru, výzkumným jednotkám rozmístěným po celé zemi, které pomáhají společnostem při vývoji projektů určených na vynesení raketoplá nem. Ačkoli se původně zamýšlelo, že tato střediska přejdou po pěti letech na samofinancování, stále je podporuje NASA, a to částkou až 15 miliónů dolarů ročně. NASA též poskytuje při startech určitý prostor zdarma, což způsobilo, že experimenty provádí mnoho podnika vých společností. NASA doufá, že budou nakonec připraveny zaplatit plnou částku a zpřístupnit si tak použití větších zaříze ní na stanici, kde budou moci experimen ty probíhat déle, než dva týdny, které skýtá let raketoplánu. Zmíněná komerční střediska NASA se však proto, že experimenty určené k vypuštění neposuzují nezúčastnění odborníci, dostala pod palbu kritiky. Robert F. Sekerka z Carnegie Mellon University, který pro Národní radu pro výzkum řídil analýzy mikrogravitačního
bádání, říká, že pokud má být experimen tu umožněna cesta do vesmíru za peníze daňových poplatníků, měl by být předmě tem skutečně nezávislého zkoumání. Lawrence J. DeLucas, vedoucí komerčního střediska při alabamské uni verzitě v Birminghamu, specializujícího se na výrobu proteinových krystalů v mikrogravitačních podmínkách, proti tomu namítá, že tato střediska uplatňují svoje vlastní obchodní pravidla. „Vyrobili jsme vzorky pro spoustu spo lečností," konstatuje DeLucas. „Pomáháme jim při vývoji jejich léku. Za to od nich dostáváme určitý podíl ze zisku," dále vysvětluje. Jenže zatím stále větší část příjmů tvoří „příspěvky v naturáliích", které jsou protihodnotou vzorků pro tu kterou společnost. SKEPSE VE FINANČNÍCH ZÁLEŽITOSTECH Tvrzení, že NASA během uplynulých deseti let zlepšila kvalitu svých vědec kých programů, se zdá být poněkud dis kutabilní. „Každý z oborů, ve kterých NASA provádí výzkum, byl po jistou dobu podroben přísnému dohledu odbor níků," poznamenává John-David F. Bartoe, hlavní vedoucí výzkumu na stani ci. Skepse, pokud jde o výzkum na kos mické stanici, tkví hlavně v tom, zda vůbec mohou být dosažené vědecké výsledky protihodnotou mimořádných výdajů. Gregory K. Farber z Pennsylvania State University, jenž se zabývá studiem proteinových krystalů vzniklých na Zemi, uznává, že některé složitější krystaly rostlé ve vesmíru jsou větší, nebo z nich máme lepší rentgenová data, než je to možné u jejich pozem ských protějšků. Abychom zjistili, jaké podmínky jsou pro utváření každého krystalu nejlepší, je třeba udělat desítky testů. Farber pouka zuje, že takový zkušební vzorek vyžaduje náklady až milión dolarů. „Co bychom byli získali, kdybychom tyto peníze byli investovali do zdokonalování výroby krystalů na Zemi," táže se Farber. A Eric Cross, ze stejné univerzity, vědec zabýva jící se vlastnostmi a možnostmi použití materiálů, říká, že „v růstu jednoduchých krystalů na Zemi bylo dosaženo ohromu jícího úspěchu." Nesmírné náklady na vynesení čehokoli na oběžnou dráhu do značné míry udusily enthusiasmus pro výrobu v kosmu. Některé velké společ nosti, jež o ni měly kdysi zájem, se již této ideje vzdaly. Společnost 3M, údajně
Perspektivy v ý z k u m u n a M e z i n á r o d n í k o s m i c k é stanici
jedna z nejvynalézavějších firem zabýva jících se použitím různých materiálů, viděla jistou dobu velké výhody ve výro bě úzkých filmů a polymerů v podmín kách mikrogravitace, avšak před několika lety od tohoto záměru upustila. Jediným paprskem naděje pro výrobu v kosmu se zdá být Schering-Plough Corporation, která vyrábí alfa-interferon, protein pou žívaný k léčbě hepatitidy a jiných nemo cí. Práce vydaná roku 1996, jejímiž auto ry jsou Peter Reichert a Tattanahalli L. Nagabhushan z výzkumného institutu této společnosti, popisuje, jak se mikrokrystalová forma interferonu rostlá během letu raketoplánu udržela v krev ním řečišti opic o několik hodin déle, než interferonový roztok, který se v současné době používá, což skýtá případné výhody pro terapii. Čtyři baňky preparátu by podle DeLucase mohly pokrýt celoroční spotřebu léku, jejíž výši lze vyčíslit cif rou 750 miliónů dolarů. Nagabhushan, který je vicepreziden tem společnosti Schering-Plough pro ergonomiku, však tvrdí, že další výzkum na poli mikrokrystalových interferonu na kosmické stanici neplánuje. Krystaly rostlé ve vesmíru podle něj „nebyly nato lik odlišné, aby skákaly nahoru a dolů", k čemuž dodává, že o nikom dalším z far maceutického průmyslu, kdo by se v kosmu chystal vyrábět léky, neví. Další představa o komerčním využití vesmíru je spjata s plynovou epitaxií, technikou, jakou se vyrábějí tenké, jednokrystalové vrstvy takových materiálů, jako jsou například polovodiče. Touto metodou se v uplynulých dese ti letech podrobně zabývalo Centrum pro vakuovou epitaxii v kosmu, jedno z komerčních středisek NASA, které bylo založeno při houstonské univerzitě. Tato myšlenka je spíše než na mikrogravitaci postavena na hlubokém vakuu, které panuje v okolí tělesa na oběžné dráze. Nedávný let raketoplánu ukázal, že lze na oběžné dráze vytvořit s pomocí zvláštní ho štítu čisté polovodičové vrstvy. Nicméně žádné zařízení, které by na oběžné dráze provádělo plynovou epita xii, by nemohlo v okruhu 80 km od stani ce řádně fungovat kvůli plynovému obla ku, jenž ji obklopuje, a houstonskému středisku se zatím nepodařilo přesvědčit nikoho, aby kosmický výzkum epitaxie financoval. Komise pro kosmický výzkum loni celou věc uzavřela neoby čejně strohým zhodnocením, že se nadále upouští od výroby epitaktických vrstev ve vesmíru. 7
I když výzkum na oběžné dráze před stavuje zcela nový fenomén, komerční zájem není zajištěn. Randall M. German, další odborník na vlastnosti a možnosti použití materiálů z pennsylvánské uni verzity, říká, že jeho vědecké studium sintrování (spékání) wolframových slitin při letu raketoplánu přineslo překvapující objevy, které způsobily, že další bádání se začalo ubírat nečekaným směrem. German však není přesvědčen, že mu kosmická stanice přinese takové výzkum né možnosti, jaké na raketoplánu nebyly a nepředvídá v dohledné době nějaký komerční zájem. ŠUMIVÉ N Á P O J E Obchodní společnosti, které jediné stále hovoří o výrobě na oběžné dráze, jsou tak trochu herci. Krist Jani z Paragon Vision Sciences v Arizoně se s nadšením chystá na výro bu prostupnějších kontaktních čoček ve vesmíru. Do dubna však společnost Paragon raketoplánem nechala vynést pouze dva experimenty z nichž jeden nefungoval, takže do skutečné výroby je stále poněkud daleko. Coca-Cola na oběžné dráze prováděla pokusy s přípra vou šumivých nápojů. Nicméně firemní specialista, který úřadu NASA tento návrh již dříve předložil, letos otevřeně přiznal, že společnost k tomuto kroku vede potenciální zisk publicity. Jestliže kosmická výroba a zpracování nemá budoucnost, některým výzkumným spo lečnostem zůstává optimismus, co se týče výzkumu v mikrogravitačních podmín kách, který jim může ukázat, jak se někte ré věci na Zemi dají dělat lépe. G. David Smith z Hauptman-Woodward Medical Research Institute v Buffalo zkoumal v kosmu rostlé inzulínové krystaly rent genovými paprsky a vytvořil záběry kom plexů vzniklých mezi inzulínem a mož ným lékem pro diabetiky v rozlišení, jakého dosud nebylo dosaženo. Tyto snímky by mohly být vodítkem pro che miky, kteří se snaží vyvíjet dokonalejší léky. Michiganská společnost Howmet se chystá studovat tok tekutých kovů v mikrogravitaci v naději, že se jim podaří pro pracovat jejich počítačové modely odlé vání. Daniel C. Carter z Marshallova stře diska kosmických letů NASA, jenž je odborníkem na proteinové krystaly, pod poruje několik společností v jejich snaze produkovat na oběžné dráze krystaly pro teinů s velkým významem pro medicínu. 8
Nesnáze v beztížném stava Pobývat na stanici nebude žádná legrace. Když se astronaut Norman Thaggard loni po 110 dnech strávených s ruskou posádkou na orbitální stanici Mir, vrátil na Zemi, pozna menal, že kulturní izolace byla extrémní. V budoucnu se ještě ukáže, jak dobrá bude spo lupráce mezi americkými a ruskými kosmo nauty, kteří budou určitou dobu - několik měsíců pracovat v daleko náročnějším pro středí,, jakým je kosmická stanice ve stavbě. Dobrá personální strategie bude velmi důleži tá : první velitel stanice William M. Shepherd bude velet dvěma ruským kosmonautům na původně zcela ruském modulu.
Značnou část každého dne musí kosmo nauti strávit cvičením, aby byl omezen vliv dlouhého pobytu ve stavu beztíže. Projektanti z Johnsonova kosmického střediska v Houstonu nyní vybírají takové cvičební náči ní, které nebude působit vibrace.
Psychická zátěž vzniklá přísnou kontro lou pracovního programu může být velmi silná. Dokládá to známá epizoda z letu Skylabu v roce 1973, kdy se astronaute vze přeli řídícímu středisku, protože cítili, že nároky na ně kladené byly příliš velké. Poté, co členové posádky dostali větší samostat nost, vzrostla jejich produktivita. Národní
Stále nevyřešeny zůstávají problémy s vodkou, kterou rádi pijí ruští kosmonauti, a s dobrým vínem, kterému zase holdují Evropané. NASA zpravidla nedovoluje brát do vesmíru alkohol. Ale co kdyby byli ame ričtí astronaute pozváni do ruského křídla nebo evropské laboratoře na rychlou „tubu něčeho dobrého?"
Jejich seznam zahrnuje enzym vzniklý z viru HIV krystalizovaného s lékem-proteinem vzniklým z onkogenu a trombotropního proteinu. Carter tvrdí, že mini málně 38 procent proteinů v mikrogravitaci krystalizuje úspěšněji a že s použitím složitější teplotně řízené aparatury, která je již dostupná, se tento poměr blíží 100%. Dalším významným polem, na němž se na stanici chystá výzkum, je studium spalování. Látky pro absenci konvekčních proudů hoří v podmínkách mikrogravitace zcela odlišně. Například pla men svíčky je sférický (kulový) a rychle samovolně zhasíná. „Jestliže základní výzkum spalování ukázal, jak zvýšit účinnost u automobilů a v továr nách," poznamenává Robert Rhome z NASA, „bude to mít nesmírný význam pro hospodářství." V současné době však má o praktické využití zájem hlavně NASA v souvislosti s bezpečností kos mických letů.
navzdory snaze NASA vyrábět vybavení s minimálními vibracemi. Cross, který navrhoval technické vybavení do kosmu a inicioval též vypuštění jednoho experi mentu, říká, že možnostmi, jež skýtá sta nice pro výzkum na poli vlastností a pou žití materiálů není ani trochu nadšen. Další kritikové namítají, že by výzkum zvláštního chování kapalin v takřka nulo vé gravitaci i některých biologických efektů mohla provádět automatická dru žice postavená na zakázku za mnohem méně peněz, než by přišla kosmická sta nice.
Množství jevů, jež by v mikrogravitaci případně bylo možné studovat, je obrovské, ale jak poznamenává Cross, na stanici nebude možné dosáhnout teplot tak nízkých, jak to lze běžně v pozem ských podmínkách. Ani se nepodaří dosáhnout takového vakua. Otřesy, které bude působit různé vybavení a tým stanice, dále omezí mož nosti mnoha výzkumných programů náročných na přesnost, tvrdí Cross
úřad pro letectví a kosmonautiku (NASA) plánuje dát astronautům na kosmické stanici možnost větší pružnosti, než v současné době mají posádky raketoplánů, čímž se dostanou metody NASA do většího souladu s ruskou praxí. Aby se vesmírná posádka necítila tak odříznuta od světa, poskytne NASA zařízení umožňující soukromé telefonní hovory.
Pozornost těch, kteří chtějí využít toho, co kosmická stanice slibuje na poli vědy, se postupně stále více obrací k bio logii. Z výsledků pokusů prováděných při letech raketoplánů je vidět, že mikrogravitace má výrazný účinek na vývoj rostlin a živočichů. Odlišně rostou například kultury buněk a nalezneme také známky toho, že zde může být snadnější růst lid ských tkání. Rostliny ukládají méně důle žité stavební látky ligninu a jeden výsle dek ukazuje, že se v mikrogravitaci bak terie dělí o 50 procent rychleji, což by bylo podle Maurice M. Avernera, mikrobiologa u NASA „ohromující, pokud to je pravda". STUDIUM ŽIVOTA VE VESMÍRU Zde se výsledky zatím objevují zříd ka, protože pokusy s živočichy a rostlinaAstropis 4/1996
Iqkv bacte přinos mgzinqrodni kosmické stanice? pro / proti / s o u č a s n ý stav
- na Zemi bylo též dosaženo výrazného pokroku NASA a partneři chystají experimenty, komerční zájem omezen pouze na rozpočtové výzkumné organizace
VÝROBKY HIGH-TECH + v mikrogravitaci bude možné využívat nových procesů -nenašel se žádný výrobek, jehož význam ospravedlňuje 30r 40 000 USD za vynesení 1 kg raketoplánem o výrobu v kosmu se zatím nezajímají žádné větší společnosti ASTRONOMIE + pozorovací podmínky mimo atmosféru jsou ideální pro astro nomii i pro studium životního prostředí - kosmická stanice bude příliš vibrovat na to, aby mohla být pro váděna přesná měření žádný výzkum se v současné době neplánuje VÝVOJ ROSTLIN A ŽIVOČICHŮ + na stanici bude možné provádět mnoho experimentů, které vyžadují více času není jasné, zda budou výsledky k něčemu užitečné NASA a partneň chystají experimenty ERGONOMIKA (NAPŘ. RŮST KRYSTALŮ A BUNĚK) + některé krystaly v mikrogravitaci rostou lépe, buňky rostou odlišně mi kladou velké nároky na čas, který jim astronaute musí věnovat. Joan Vernikos z NASA, šéf oddělení biologických věd, říká, že dokonalejší zařízení navrhovaná pro kosmickou stanici dovolí vědcům opakovat a modifikovat biologické expe rimenty daleko snáze než to lze při letu raketoplánu. Kromě toho, vědcům umožní centri fuga, do které bude možné vložit boxy s živočichy, poprvé v historii studovat účinek různých úrovní gravitace na vývoj organismů.(Centrifuga na kosmické sta nici je předmětem sporu, protože bude původcem vibrací.) Nejsilnější důraz ve vědeckém výzku mu na kosmické stanici je nyní kladen na lidské zdraví. Stav beztíže totiž ovlivňuje idský organismus způsobem daleko váž nějším, než nás může napadnout při sle dování legrácek a her v televizních pře nosech z raketoplánů. Kosti ztrácejí váp ník, svalstvo atrofuje a-může dojít i ke snížení imunity. Zdravotní prohlídky astronautů se budou provádět na speciál ním zařízení, kde můžeme nalézt přístro je na vážení lidí (což není bez gravitace nikterak jednoduché), k měření síly jejich svalstva a k analýze jejich krve, vydech nutých plynů a dalších životních funkcí. Význam biologického a zdravotnic kého výzkumu na oběžné dráze však zpo chybňuje Elliot C. Levinthal, dřívější programový šéf Agentury pro moderní
PLYNOVÁ EPITAXIE + vakuum v okolí umělé družice je vyšší, než lze dosáhnout na Zemí, možné zpracování cenných výrobků - 80 km od stanice dosahuje její plynný obal tato oblast má u NASA malou prioritu, žádný komerční zájem
JAK ČLOVĚK ŽIJE A PRACUJE V KOSMU + bude možné provádět dlouhodobá pozorování, případně možné i medicínské objevy - výsledky mohou mít význam, pouze pokud se plánuje dlouho dobá mise, jako např. k Marsu tuto oblast považuje NASA za hlavní poslání stanice VLASTNOSTI A POUŽITÍ MATERIÁLŮ + je známo mnoho zajímavých jevů, které nastávají v mikrograivitací - většinou lze experimenty také provádět na letadlech s para bolickými drahami a na automatických družicích za mnohem méně peněz NASA a partneři chystají experimenty
obranné výzkumné projekty (Defense Advanced Research Projects Agency), který pracoval na vyslání automatických sond Viking k Marsu. Levinthal, profesor genetiky a strojního inženýrství na Stanfordské univerzitě, tvrdí, že žádný nezávislý výbor mající na starosti finan cování základních vědeckých biologic kých výzkumů nepodpoří tato bádání na oběžné dráze. Levinthal dále namítá, že upřednost ňovat takové výzkumy by mělo smysl, pouze kdyby důvodem pro stavbu kos mické stanice byla příprava na nějakou další dlouhodobou misi. NASA na takové výroky odpovídá, že se lidé jednoho dne budou chtít vypravit na Mars. Levinthal však trvá na tom, že stavba kosmické sta nice je předčasná, i když lidé možná někdy rudou planetu navštíví. Dlouho předtím, než by astronaute mohli takovou riskantní cestu vůbec podniknout - což by stálo daleko více, než kosmická stanice měly by nejdříve automatické sondy pla netu detailně prozkoumat a dopravit na Zemi vzorky z jejího povrchu, dále tvrdí Levinthal. To by mohlo trvat i několik desítek let. Levinthal je na pochybách, také co se týče dalšího předpokládaného účelu kos mické stanice, totiž zajištění mírového zaměstnání pro ruské technology. Vědci z této země by podle něj rubly určené na výzkum daleko spíše využili k financová
Perspektivy v ý z k u m u n a Mezinárodní k o s m i c k é stanici
ní pozemských aktivit: USA by mohly snížit nezaměstnanost v ruských vědec kých kruzích za mnohem menší cenu, než na kterou přijde kosmická stanice - prostě tak, že jim pošlou peníze na vědecký výzkum. Levinthal uznává, že ruští poli tici jsou ve stejné bryndě jako američtí jsou oddáni kosmickému letu člověka jako symbolu technologické prestiže a obávají se, že se na ně ve volebních kabinách rozhněvají nezaměstnaní dělní ci, kteří dříve pracovali ve zbrojním prů myslu. Levinthal nicméně uzavírá, že kosmickou stanici považuje v podstatě za bezúčelnou. Zdá se, že si vědci mohou vybrat, zda využívat či nikoli mikrogravitační labora toře jediné svého druhu, která se tak jako tak, nezávisle na jejich postoji začne sta vět. A pokud budou finanční granty na výzkum, badatelé již pravděpodobně při jdou na to, co provádět na drahocenných zařízeních. „Prvořadý důvod, proč se sta nice dostala do svízelné situace, je, že se o ní stále debatovalo," říká šéf NASA Goldin. „Už to není problém, o kterém bychom měli diskutovat. Říkáme ne dal ším přepracováním návrhů a změnám vůbec. Chystáme se kosmickou stanici začít stavět."
Podle časopisu Scientific American, June 1996. Přeložil Václav Laifr. 9
