Mezinárodní kosmická stanice

Nepočítáme-li vědeckofantastické romány (například Měsíc z cihel, který napsal E. E. Hale r. 1869), jsou nejstarší úvahy o kosmické stanici spojeny s počátkem Národního úřadu pro letectví a kosmický prostor (NASA). V roce 1959 plánovací výbor NASA doporučil, aby byla vytvořena stálá kosmická stanice na oběžné dráze kolem Země, která by se stala přirozeným východiskem letu na Měsíc. Podobně uvažoval r. 1961 i prezident John F. Kennedy při hledání možnosti, jak porazit Rusy v soutěžení ve vesmíru. Protože se však přímé dobytí Měsíce jevilo mnohem dramatičtější a technicky náročnější, stanovil jako národní cíl pro léta šedesátá lunární pilotované expedice. Obával se, že za kosmickou stanici je možno vydávat cokoli, a jeho obava se potvrdila, když r. 1969 Sovětský svaz za „první orbitální stanici“ prohlásil spojené pilotované lodě Sojuz 4 a 5.

Idea stanice nebyla v USA opuštěna jednou provždy. Technologie, vyvinutá v projektu letu lidí na Měsíc (Apollo), měla být zužitkována v programu Apollo Applications. Rozsáhlý plán se nakonec scvrkl na vypuštění první americké družicové stanice Skylab, kterou v letech 1973–1974 navštívily postupně tři tříčlenné osádky.

V roce 1968, kdy vrcholily přípravy k letu na Měsíc, musel NASA opět rozhodovat o dalších perspektivních cílech. O rok později byl navržen projekt obří kosmické základny Space Base se stočlennou osádkou. Měla sloužit i jako základna meziorbitálních tahačů s nukleárními motory pro kyvadlovou dopravu mezi Space Base a stálou základnou na Měsíci. Bylo jasné, že taková obří základna si vyžádá velkokapacitní dopravní obsluhu. Proto se souběžně s návrhem kosmické stanice zrodila myšlenka kosmického raketoplánu Space Shuttle.

Vývoj prvních kosmických stanic

Vítězství nad SSSR v závodě o dosažení Měsíce a zároveň ekonomické i sociální problémy uvnitř země vedly počátkem sedmdesátých let USA k zmírnění tempa. Zatím Sovětský svaz pokračoval ve vývoji kosmických stanic dvou typů, které byly vypuštěny pod souhrnným označením Saljut.

V USA se idea kosmické stanice dostala na pořad jako další logický krok při dobývání vesmíru, teprve když r. 1981 odstartoval do vesmíru americký raketoplán Columbia. V květnu 1982 vedení NASA vytvořilo pracovní skupinu pro kosmickou stanici (Space Station Task Force), která přišla s myšlenkou rozsáhlé mezinárodní spolupráce jak při vývoji a stavbě, tak při využívání stanice. Snaha NASA prosadit tento projekt zaznamenala obrat v lednu 1984, kdy prezident Ronald Reagan ve Zprávě o stavu Unie oficiálně prohlásil stavbu stálé mezinárodní stanice za hlavní úkol NASA pro nejbližší období. Díky tomu byly v květnu 1985 zahájeny projektové práce. Na jaře téhož roku podepsali představitelé Japonska, Kanady a Evropské kosmické agentury (ESA) dohody s NASA o výhledové spolupráci na vývoji, konstrukci, stavbě a využívání stanice. V polovině roku 1986, kdy již byla stanovena základní koncepce stanice, dospěli mezinárodní partneři k závazné dohodě o formě svého podílu na stanici. Kanada si vzala na starost vývoj dálkového manipulátoru. Evropská kosmická agentura a japonská NASDA (Národní agentura pro kosmický rozvoj) se zavázaly přispět každá stavbou jednoho laboratorního modulu. Formální smlouvy, které byly s NASA podepsány v září 1988, platí v zásadě dodnes.

Základy Miru

V únoru 1986 Sovětský svaz vypustil základní blok stanice Mir. Byť šlo jen o další rozvoj stanic Saljut, znamenalo to počátek první velké modulární orbitální stanice. Předtím v lednu havaroval Challenger, takže NASA musel starty raketoplánů přerušit a vyčlenit ze svého rozpočtu přes 2 miliardy dolarů na stavbu raketoplánu Endeavour. Očekávalo se zpřísnění bezpečnostních předpisů, které by mělo snížit frekvenci raketoplánových startů. V souvislosti s tím bylo r. 1987 rozhodnuto, že se konstrukce připravované mezinárodní stanice podstatně zjednoduší. V roce 1988 dostala jméno Freedom (pokřtil ji prezident Reagan) a změnám podléhala dál – většina jich byla vynucena tlakem Kongresu. Na jedné straně totiž s postupem projektových prací odhady celkových nákladů rostly a na druhé straně se zákonodárci snažili výdaje redukovat. Výsledkem byly změny v projektu. Základní nosník byl zkrácen a oba americké přetlakové moduly – obytný i laboratorní měly být zmenšeny.

Spolupráce velmocí

S rozpadem sovětského impéria r. 1989 skončila studená válka a objevila se možnost spolupráce obou kosmických velmocí. Vládu USA k tomu nevedly jen technologické důvody, Američané mohli stanici Freedom zkonstruovat ve spolupráci s dosavadními partnery. Rozpad SSSR a prohlubující se hospodářské potíže otevírajícího se hospodářství však hrozily kolapsem kosmického průmyslu, což by pro řadu vynikajících raketových odborníků znamenalo ztrátu zaměstnání. A tito lidé by se mohli dát do služeb „teroristických“ zemí, potenciálně nebezpečných západnímu světu. Mezinárodní společenství mohlo firmám bývalého SSSR poskytnout nové zakázky, a tím oddálit jejich bankrot do doby, než se (jak se tehdy soudilo) ruské hospodářství dostane z nejhoršího.

Prvním krokem byla dohoda o nákupu modifikovaných transportních lodí Sojuz jako záchranných člunů pro kosmickou stanici. Na to navázala dohoda o letech amerických astronautů na Mir, při kterých měli Američané získat zkušenosti s dlouhodobým pobytem člověka v beztíži a zároveň ověřit řadu zařízení a technologických postupů pro budoucí kosmickou stanici.

Mezinárodní kosmická stanice

V roce 1993 prezident Bill Clinton přikázal vedení NASA, aby projekt kosmické stanice revidovalo a usilovalo o maximální finanční úspornost a co nejrozsáhlejší zapojení zahraničních partnerů. NASA navrhl tři varianty, z nichž Bílý dům vybral alternativu Alpha. Ta měla využít přibližně tři čtvrtiny prvků navržených pro stanici Freedom. Poté, co Rusové souhlasili s dodávkou vlastních stavebních modulů plánovaných pro Mir 2, byla stanice znovu přejmenována, tentokráte na International Space Station (ISS). Rusové s názvem Alpha nesouhlasili, protože první písmeno řecké abecedy podle jejich názoru mohlo „upírat prvenství“ jejich Miru. Oficiální dohoda o spolupráci na vývoji mezinárodní stanice mezi NASA a Ruskou kosmickou agenturou (RKA) byla podepsána v roce 1994. Ruská agentura se zavázala, že v první fázi výstavby dodá dva moduly. První z nich (funkcionalnyj gruzovoj blok, FGB) měli plně zaplatit Američané. V srpnu 1995 podepsal hlavní americký dodavatel mezinárodní stanice na dodávku tohoto modulu kontrakt ve výši 190 milionů amerických dolarů s ruskou firmou GNPKC imeni Chruničeva. Druhý modul (služebnyj modul, SM) měla Ruská kosmická agentura postavit za vlastní prostředky, a tím získat nárok na příslušný podíl na využívání kosmické stanice. Předpokládalo se, že raketa Proton s prvním modulem odstartuje z kosmodromu Bajkonur v listopadu 1997.

Díky americkým finančním prostředkům stavba prvního bloku pokračovala víceméně podle harmonogramu. Stavba druhého modulu se však dostávala do stále většího skluzu, protože vláda Ruské federace dohodnuté prostředky neuvolnila. V druhé polovině r. 1996 se práce na druhém bloku úplně zastavily.

Mezitím se uvolnily rozpočtové prostředky Evropské kosmické agentury na stavbu přetlakové laboratoře (Columbus Orbital Facility, COF) a studie jednak automatického nákladního modulu (Automated Transfer Vehicle, ATV), jednak záchranné lodi (Crew Transport Vehicle, CTV), o níž se uvažovalo jako o alternativě k ruskému Sojuzu. V Japonsku zahájila NASDA práce na vývoji a konstrukci japonské laboratoře (Japan Experiment Module, JEM). Do systému stanice byly výhledově zahrnuty i tři transportní moduly (Multi Purpose Logistic Module MPLM) dopravované na oběžnou dráhu v nákladovém prostoru raketoplánu, jejichž vývoj a stavbu zajistila Italská kosmická agentura (ASI). První modul byl dokončen koncem r. 1996.

Zpožďování stavby

Na přelomu let 1996/1997 činil skluz ve výrobě druhého (služebního) modulu mezinárodní stanice osm měsíců. Zásoby pohonných látek pro udržování výšky dráhy a stabilizaci prvního modulu však nebyly počítány na více než půl roku, pak měl tyto funkce převzít druhý modul, který byl uzpůsoben pro doplňování pohonných látek nákladními loděmi typu Progress-M2.

Start prvního modulu se proto musel odložit až na jaro 1998. Vládní místa USA intervenovala u vlády Ruské federace, která přislíbila, že nezbytné finanční prostředky na stavbu druhého modulu poskytne. Uvolňování finančních prostředků však přesto postupovalo pomalu a v dubnu 1997 bylo nutno stavbu mezinárodní stanice odložit na říjen 1998. Americká strana ztratila v sliby ruské vlády důvěru, a proto NASA vypracoval nouzový plán na stavbu prozatímního řídicího modulu (Interim Control Module, ICM) v ceně 120 milionů amerických dolarů. Bylo také rozhodnuto zaplatit další modifikace prvního modulu. Stykovací uzel pro připojování ruských lodí měl být obměněn tak, aby přes něj mohly lodi Progress přečerpávat pohonné látky do pohonného systému modulu. Na to padlo dalších 40 milionů amerických dolarů.

Problémy se však vyskytly i na americké straně. Spojovací uzel (Node-1) neuspěl při přetlakových zkouškách, vznikaly na něm deformace. Zesílení jeho konstrukce si vyžádalo další finanční náklady i čas.

Prozatímní modul a úpravy prvního modulu však nemohly plánovaný druhý modul plně nahradit měl totiž sloužit i jako obytná prostora a řídicí stanoviště pro první osádky stanice. Také ztráta části elektrického příkonu z panelů slunečních baterií druhého modulu by byla citelná. Náklady spojené s nedodržením ruských slibů stály USA (podle odhadu Kongresu v r. 1998) téměř 2 miliardy amerických dolarů. Počátkem r. 1998 byl časový harmonogram opět změněn: start Protonu s prvním modulem koncem listopadu 1998, vzlet raketoplánu s Node-1 v prosinci 1998 a vypuštění druhého modulu v dubnu 1999.

Předávání černého Petra

Na přelomu července a srpna 1998 dorazil na Cape Canaveral Leonardo první letový exemplář transportního modulu MPLM. Objekt, který původně měl v prosinci 1999 vzlétnout do vesmíru, převzali zástupci NASA 22. září 1998. Na přelomu září a října 1998 musel šéf Ruské kosmické agentury Jurij Koptěv přiznat, že druhý modul nebude hotov včas, aby mohl být v dubnu vypuštěn na dráhu. Přitom však odmítl nabídku ostatních účastníků na plné financování druhého modulu ze zahraničních zdrojů, protože to by znamenalo, že Rusko již nebude plnohodnotným partnerem na projektu.

NASA proto navrhl, že požádá Kongres o souhlas s převodem 660 milionů amerických dolarů určených na zakoupení „zboží a služeb“ u Ruské kosmické agentury, a tím jí umožní dokončit druhý modul a zajistit první dva starty raket typu Sojuz. Ruská kosmická agentura na toto řešení přistoupila a zasedání zástupců v Moskvě rozhodlo, že se bude pokračovat s přípravami startu dvou složek – prvního modulu, který byl pokřtěn Zarja, a Node-1, jenž byl nazván Unity. Další poskytování finančních prostředků Rusku narazilo na odpor Kongresu, který byl zlomen jen díky úspěšnému startu nosné rakety Proton se Zarjou 20. listopadu 1998 a vzletu raketoplánu Endeavour 4. prosince téhož roku. V jeho nákladovém prostoru se nacházel modul Unity. O den později astronauti obě tělesa spojili, čímž na oběžné dráze vznikl zárodek mezinárodní kosmické stanice. V té době se počítalo s tím, že služební modul, pojmenovaný Zvezda, vzlétne do vesmíru v polovině r. 1999. Dokončen však byl až na jaře 1999, a teprve v květnu odeslán na kosmodrom Bajkonur, kde začaly předstartovní zkoušky. Termín startu byl znovu posunut, tentokrát na listopad 1999.

Zatím Američané dokončili svůj laboratorní modul, který dostal název Destiny (Osud). V hrubé stavbě byl hotov i japonský experimentální modul JEM, pokřtěný Kibo (Naděje). Vzhledem k odkladu startu Zvezdy se NASA rozhodl, že v květnu vyšle na mezinárodní stanici raketoplán Discovery, aby jeho posádka opravila drobné závady, jež se tam mezitím vyskytly. Let byl plně úspěšný.

Pak se zas černý Petr ocitl na straně Američanů. Raketoplán Columbia během letu v červenci 1999 málem havaroval, když došlo ke zkratu na elektrickém rozvodu. Inspekce odhalila poškození rozvodných kabelů i na všech ostatních raketoplánech, což znamenalo odstavení celé flotily na půl roku. Navíc se objevily problémy při testování systémů modulu Destiny, a tak byli Američani nuceni požádat Ruskou kosmickou agenturu, aby start modulu Zvezda odložila na únor r. 2000. Mezitím na Bajkonuru krátce za sebou havarovaly dvě nosné rakety Proton. Vyšetřování ukázalo, že příčinou byla hrubá porušení technologické kázně při montáži motorů. Nezbylo než nosič určený pro Zvezdu odeslat zpět do výrobního závodu. Tím se termín všech startů opět oddálil.

V době přípravy tohoto článku nebyl časový harmonogram pevně stanoven, ale předpokládalo se, že se start Zarji uskuteční v druhé polovině července 2000. Američané proto uvažovali o vyslání další údržbářské mise na stanici v dubnu 2000. Dokončení stanice je zatím v nedohlednu a náklady na její pořízení astronomicky stoupají.