Laserová plachetnice pro Mars: zázrak nebo blud?

Na Mars za pouhé tři dny - to slibuje skoro až zázračně znějící idea, která v únoru zázněla z americké NASA. Nakolik je realná, a kdy - či zdali vůbec - se ji dočkáme?

Motor mimo loď

Za projektem stojí inženýr NASA jménem Philip Lubin, který se specializuje na exotické využití laserové technologie. Jeho nápad je v zásadě o stejnou ideou jako starší solární plachetnice, jenom se do v kosmu umístěné plachty namísto fotonů ze Slunce opírá daleko větší energie z umělé laserové aparatury. Výsledkem je daleko větší akcelerace a konečná rychlost letu. Zdroj pohonu lodi je totiž vlastně umístěn mimo loď samotnou - tím se šetří jednak akcelerová hmota, jedna je možné díky tomu dodávat energii po delší dobu, než kdyby si onu energii loď musela brát sebou, a jednak je možné tento pohonný systém (v tomto případě obří laser) postavit levněji na Zemi.

Ač by laser umístěný na povrchu planety mohl svítit jen při dobrém počasí a jeho efektivita by byla snížena atmosférou, pořád by mohl být mnohem větší a účinnější, než kdyby musela agentura za stejný rozpočet celou aparaturu vynášet na oběžnou dráhu Země. Tam by navíc hrozily zdlouhavé legislativní třenice kvůli možné weaponizaci systému - mezinárodní úmluvy přitom momentálně zakazují umisťovat zbraňové systémy do vesmíru. Ač by NASA laser neplánovala pro válečné účely, těžko očekávat, že by ji to v éře konspiračních bludů všichni věřili. Výhodou navíc je, že projekt by teoreticky mohl být budován klidně již zítra.

Zajímavosti

USA úspěšně otestovaly laserové dělo v letadle. Prý je to přelom

"Neexistuje žádný známý důvod, proč bychom to momentálně nemohli udělat," řekl Lubin na své prezentaci projektu na konferenci NASA 360. Podle něj je technologie pro celý systém k dispozici již nyní - hrst solárních plachetnic byla vyzkoušena v posledních letech přímo na oběžné dráze, lasery jsou pomalu zaváděn do americké armády, chybí však finance pro kosmické užití. Agentura sama však plánuje kolem roku 2019 vypustit vlastní solární plachetnici, která by mohla ozkoušet některé praktické technologie například co do rozvinu plachty.

Lubin se pyšní tím, že plavidlo může díky “externí akceleraci” dosáhnout až tří procent rychlosti světla - což je mnohonásobněkrát více, než co dovolují dnešní chemické motory, které si palivo musejí brát sebou a nespalují jej s výraznější efektivitou. Na Mars by tak bylo hypoteticky možné se dopravit o jeden až dva řády dříve než s dnešními chemickými motory, a dokonce i rychleji než s jadernými pohonnými systémy. Lubinův tým odhadl, že stokilovou sondu by laser mohl k Rudé planetě dostat za 3 dny. Marťanské rovery Soujorner či Opportunity přitom stejnou cestu letěly 7 měsíců.

Ke hvězdám na částicovém větru

Prvním problém konceptu je však skutečnost, že plavidlo na vesmírné cestě nepotřebuje jen zrychlení, ale i zpomalení letu u svého cíle. To by už Lubinův laser poskytnout nemohl, plavidlo by se tedy zcela bez vlastního pohonu neobešlo. V praxi by navíc jeho trojdenní cesta stokilové sondy nebyla aplikovatelná pro velkou, více než stotunovou lidskou meziplanetární misi. Její akcelerace by jednak trvala mnohem, mnohem déle, a plavidlo by navíc potřebovalo mnohem větší plachtu. To je už technický oříšek, který by bylo třeba řešit delším testováním.

Nicméně, Lubin spíše než pro mise s lidskou posádkou navrhl laserový pohon pro bezpilotní lety, které by se ke svým vzdálenějším cílům mohly dostat během týdnů, nikoliv let. Tam by jeho systém skutečně mohl fungovat optimálně a bez přílišných investic do příliš nákladného povrchového laseru.

Lubinovi však i v tom konkuruje jiná idea zevnitř NASA na automatické magnetické plachetnice unášené pro změnu magnetickým polem Slunce. Ty by se totiž nepotřebovaly dedikovaný laser, mohly by zároveň samy zpomalovat a byly by tak celkově o něco levnější. Na druhou stranu, jejich let by zase nebyl tak rychlý jako u Lubinovy plachetnice. Další možností je hybridní pohon mezihvězdné sondy využívající laseru ke startu a magnetické plachenice pro zpomalení. Nakonec je tedy celá idea poměrně realistická, namísto NASA však zní realizovatelněji například pro společnost SpaceX, která by mohla laser pronajímat pro akceleraci meziplanetárních sond různých státních agentur od NASA po Roskosmos.

Avšak to celé jen pokud by se tyto rozhodly laseru využívat. Laserového pohonu měl využívat i lehce podobný (byť co do systému zcela odlišně fungující) soukromý raketoplán společnosti Escape Dynamics, který se však po letech hledání investorů na konci února dočkal neslavného konce projektu. V budoucnu by kombinované laserové systémy skutečně mohly urychlost i meziplanetární lidské plachetnice - třebas loď VentureStar viděná ve filmu Avatar startovala ze Země právě pomocí podobného laseru - nejbližší plánované pilotované mise k Marsu se však v příštích dekádách zřejmě obejdou bez exotického pohonu.

Ladislav Loukota