Tá prevrátená misa ktorú Nebesami nazývame,
pod ňou sa plazíme, spoločne žijeme i umierame.
Rubáiyát Omara Khayyama

Zem je iba malou časťou sveta ktorého zvyšné časti sú taktiež významné pre našu budúcnosť. Keď uvažujeme v termínoch energie, materiálov a priestoru pre možný rast je vesmír skoro všetkým. V minulosti to boli práve úspechy v otvorenom vesmíre ktoré pravideľne napĺňali projekcie inžinierov. V budúcnosti rozšíri stále sa posúvajúca hranica neznáma svet človeka. Pokroky v UI a nanotechnológiách zohrajú klúčovú úlohu.

Ľuďom trvalo celé veky kým vo vesmíre rozpoznali novú hranicu, novú výzvu. Naši predchodcovia kedysi vnímali večernú oblohu ako čiernu kupolu posiatu bielymi iskričkami svetla ktoré bolo ukážkou hry božstiev. Nedokázali si predstaviť cestovanie vesmírom pretože si neboli vedomí toho že niečo ako vonkajší vesmír existuje.

Dnes už vieme že vesmír existuje no len málo ľudí si uvedomuje jeho ozajstnú hodnotu. To samozrejme nieje veľkým prekvapením. Naše mysle a kultúry sa vyvinuli na tejto planéte a iba postupne začíname tráviť myšlienku o výzve ktorá je v nebesiach.

Až v 20. storočí dokázali dizajnéri-vizionári ako Hermann Oberth a Robert Goddard predviesť že rakety môžu doletieť až do vesmíru. Boli si tým takmer istí pretože mali dostatok poznatkov o palivách, motoroch, nádržiach a štruktúrach aby dokázali vypočítať možné schopnosti viacstupňových rakiet. No i tak v roku 1921 novinár z New York Times značne skritizoval Goddarda za predstabi že by rakety mohli letieť vesmírom i bez prítomnosti vzduchu voči ktorému by tlačili a až do roku 1956 považovala britská Kráľovská Astronomická že "putovanie vesmírom je holý blábol". To je zdá sa dôkazom že pisatelia úvodníkov a astronómovia neboli najvhodnejšími expertmi na otázky týkajúce sa vesmírneho hárdvéru. V roku 1957 obletel Sputnik Zem nasledovaný v roku 1961 Yurim Gagarinom. V roku 1969 mohol svet pohliadnuť na ľudskú stopu na Mesiaci.

Za ignoranciu sme zaplatili daň. Keďže priekopníci vesmírnych technológií nedokázali presadiť svoju záležitosŤ na verejnosti, boli následne donútení vysvetlovať tie najzákladnejšie otázky znova a znova ("Ano, rakety budú pracovať vo vákuu...Ano, naozaj sa dostanú na obežnú dráhu...) Zamestnaní obranou základov vesmírnych letov mali pramálo času na diskusiu ohľadne ich dôsledkov. A tak keď Sputnik ohúril svet a zahanbil Spojené Štáty, boli ľudia zrazu zaskočení: k dispozícii nebola žiadna rozšírená debata pomocou ktorej by sa dala utvoriť vesmírna stratégia.

Niektorí z priekopníkov vedeli čo je treba urobiť: vybudovať vesmírnu stanicu a viacnásobne použiteľnú vesmírnu loď a následne sa pokúsiť dosiahnuť Mesiac či asteroidy a získať z nich zdroje. No o chvíľu na to už hlasy nadutých politikov túžiacich po veľkom, ľahko-pochopiteľnom cieli ich návrhy prekričali. A tak sa zrodil Projekt Apollo, pretek o tom ako dostať amerického občana na najbližšie teleso aby tam mohol zapichnúť vlajku. Projekt Apollo preskočil budovanie vesmírnej stanice a raketoplánu, namiesto toho sa vybudovali obrovské rakety schopné dosiahnuť Mesiac v rámci jedného jediného veľkého skoku. Projekt bol zavŕšený veľkou slávou, priniesol vedcom nejaké tie informácie ako aj mnohé pokroky v rozličných technológiách no v jadre to bol prosto iba úspešný psí kus. Videli to daňoví poplatníci, videli to senátori a vesmírny program sa zadrhol.

V dobách Apolla pretrvávali v mysliach verejnosti staré romantické sny o osídlení ďalších planét. No potom roboti rozptýlili tieto sny ukázaním že Venuša nieje posiata džungľou, že je to v skutočnosti pec veľká ako planéta s všadeprítomnými jedmi pod veľkým tlakom. Zmazali čiary ktoré astronómovia pripútaní k Zemi namaľovali na Mars, a s nimi i kanály a Marťanov. Namiesto nich našli Mars kráterov a kaňónov, Mars suchých prašných búrok. Od Venuše smerom k Slnku už leží iba taviaci sa kus kameňa menom Merkúr, od Marsu k hviezdam už zdá sa možno nájsť iba kamene a ľad. Planéty boli v rozsahu medzi smrteľným a vražedným a sen o nových Zemiach sa tak odsunul k ďalekým hviezdam. Vesmír sa zdal byť slepou uličkou.


Nový vesmírny program

Nový vesmírny program povstal na troskách starého. Nová generácia obhájcov vesmíru, inžinierov a podnikateľov smeruje k vesmíru s cieľom urobiť z neho to čo mal byť od začiatku - miesto vývoja a využitia a nie prázdnych politických gest. Veria v svoj úspech pretože vývoj v oblasti vesmírnych technológií nepožaduje vo vede žiadne nové prielomy. Vskutku by mohlo ľudstvo dobiť vesmír využitím dvadsať rokov starých technológií - a v prípade že by sme sa vyhli zbytočným kaskadérskym kúskom mohli by nám tieto lety možno priniesť i zisk. Vesmírne aktivity nemusia byť nutne drahé.

Rozvažujme nad cenou ktorú platíme dnes za dosiahnutie obežnej dráhy - jedná sa o tisíce dolárov za kilogram. Kam sa podeli? Divákovi ktorý sleduje štart raketoplánu so všetkým tým rachotom a očačujúcimi plameňmi sa zdá odpoveď jasná : palivo muselo stáť nejaký ten peniaz. V prípade aerolínií ide polovica nákladov práve na nákup paliva. Raketa je v mnohom podobná lietadlu - je vytvorená z hliníka a nacpaná motormi, kontrolnými systémami a elektronikou - no z najväčšej časti sa jedná práve o palivo. A tak by mohol človek očakávať že náklady na palivo budú presahovať viac ako polovicu ceny ktorú sme za raketu zaplatili. Toto očakávanie je nesprávne. V prípade rakiet letiacich na Mesiac bola cena zaplatená za palivo nutné k dosiahnutiu obežnej dráhy necelých milón dolárov - v prepočte iba pár dolárov na kilogram vynesený na obežnú dráhu, iba zlomok ceľkovej ceny. Dokonca aj dnes sú náklady na palivo viac-menej zanedbateľnou čiastkou celkovej ceny vesmírneho letu.

Prečo sú potom vesmírne lety o toľko finančne náročnejšie ako letecká doprava? Čiastočne preto že rakety a raketoplány niesú vyrábané vo väčších množstvách čo núti výrobcov pokrývať náklady jednotlivých návrhov z predaja iba malého množstva produktov čo samozrejme vedie k predaju týchto zopár produktov za veľkú cenu. A čo viac, väčšina rakiet sa používa iba raz a dokonca aj raketoplány sa používajú iba pár krát za rok - ich cena nemôže byť rozložená na niekoľko letov za deň počas mnohých rokov podobne ako sa deje v prípade aeroliniek. No a nakoniec, náklady na prevádzku kozmodrómov sú rozložené iba na pár letov v mesiaci zatiaľčo veľké letiská môžu svoje náklady rozložiť na tisíce letov. Toto všetko dokopy vyúsťuje v nesmiernu finančnú náročnosť vesmírnych letov.

Štúdie spoločnosti Boeing - tej spoločnosti ktoré je vo veľkej miere zodpovedná za lacnú leteckú dopravu v rámci celého sveta - naznačujú že letka viacnásobne využiteľných raketoplánov ktorá by bola spravovaná a využívaná podobne ako aerolinky by dokázala znížiť náklady na dosiahnutie obežnej dráhy päťdesiať násobne či viac. Klúčom nieje nová technológia ale úroveň ekonómie a zmeny v štýle manažmentu.

Vesmír ponúka nesmierné možnosti priemyselného využitia. Výhody pozorovacích a komunikačných satelitov sú dobre známe. Komunikačné satelity budúcnosti budú dostatočne výkonné na to aby dokázali komunikovať s príručnými zariadeniami na zemi prinášajúc tak všadeprítomnú možnosť telefónneho spojenia. Niektoré spoločnosti už zahájili pohyb smerom k využitiu beztiažneho stavu za účelom realizácie delikátnych separačných procesov pri vytváraní zlepšených farmaceutík, iné spoločnosti majú v pláne utvárať lepšie elektronické kryštály. V rokoch predtým ako tvaritelia prevezmú otiaže nad hmotnou produkciou budú inžinieri využívať vesmírne prostredie na dosiahnutie pokrokov v zhlukových technológiách. Vesmírny priemysel bude podložený rastúcim trhom služieb čím dojde k zníženiu ceny za jednotlivé lety. Pád cien za lety naoplátku dodá stimulujúci impulz pre rast vesmírneho priemyslu. A tak sa skôr či neskôr stane raketová doprava na pozemskú obežnú dráhu stane ekonomickou záležitosťou.

Vesmírny snílkovia a podnikatelia sa už začali pozerať i za hranicu našej obežnej dráhy za novými zdrojmi našej slnečnej sústavy. V hlbokom vesmíre sa rakety stávajú príliš nákladnym spôsobom dopravy - vyžadujú palivo ktoré samo o sebe musí byť do vesmíru vystrelené raketami. Palivo spalujúce rakety sú staré ako čínske ohňostroje, mnohokrát staršie ako "vlajka posiata hviezdami". Vyvynuli sa z prirodzených dôvodov: kompaktné, výkonné a využiteľné armádou dokážu si raziť cestu skrze vzduch a bojovať so silnou gravitáciou. No vesmírny inžinieri dneska už vedia o alternatívach.

Vo vesmírnom vákuu ktoré nekladie žiadny odpor už dopravný prostriedok pre svoj pohyb nepotrebuje pravidelne opakovať žiadne rozsiahle zážehy energie. Malé sily dokážu postupne pomaly a vytrvalo dotlačiť našu loď k ohromným rýchlostiam. Keďže energia má hmotnosť mohlo by napríklad slnečné svetlo narážajúce na tenučké zrkadlo dodať "vesmírnej plachetnici" potrebnú silu. Ťah slnečnej gravitácie možno využiť taktiež. Vzájomne skombinovane môže tlak svetla a ťah gravitácie dopraviť našu loď kamkoľvek v slnečnej sústave a naspäť. Iba horko v okolí Slnka a atmosféry planét budú obmedzovať takéto putovanie - ľahko sa im však vyhneme vhodným kormidlovaním.

NASA robila výskum týkajúci sa solárnych plachetníc ktoré by boli do vesmíru vynesené pomocou rakiet, no tieto by museli byť pomerne ťažké a robustné aby dokázali bez ujmy prekonať náročné vystrelenie do vesmíru a následné rozvitie na obežnej dráhe. Dá sa však predpokladať že inžinieru budú vyrábať takéto plachetnice priamo vo vesmíre, využívajúc napnutú štruktúru s nízkou hmotnosťou ktorá bude podporou zrkadlám z jemného kovového filmu. Výsledkom bude "svetelná plachetnica", trieda solárnej plachetnice s vyšším výkonom. Po zrýchlovaní trvajúcom jeden rok dosiahne možno svetelná plachetnica rýchlosť sto kilometrov za sekundu čím zanechá ďaleko za sebou i tie najrýchlejšie rakety dneška.

Keď si predstavíte sieť grafitových vlákien, otáčajúcu sa pavúčiu sieť kilometre dlhú s medzerami o veľkosti futbalového ihriska medzi jednotlivými vláknami, budete na najlepšej ceste k predstave svetelnej plachetnice. Keď si predstavíte že sú tieto medzery premostené odrážajúcimi panelmi z hliníkovej fólie tenšej ako mydlová bublina, budete mať približnú predstavu ako to celé bude vyzerať: množstvo odrazových panelov naviazaných tesne k sebe navzájom utvorí rozsiahle rozkúskované mozaikové zrkadlo. A keď si k tomu ešte predstavíte náklad zavesený na tejto pavučine ako parašutista na padáku zatiaľčo odstredivá sila udržuje inak rozplandanú pavučinu pevne napnutú a zarovnanú v prázdnote, budete aspoň ako tak vedieť o čo sa bude jednať.

Aby sme dokázali vybudovať svetelné plachetnice pomocou zhlukovej technológie bude potrebné utvárať ich priamo vo vesmíre, ich rozsiahle reflektory budú príliš jemné na to aby prežili odpal a rozvinutie. Preto bude potrebné priamo vo vesmíre zkonštruovať lešeniu podobné štruktúry, utvoriť tam odrazky z tenučkého filmu pomocou na diaľku kontrolovaných robotických ramien. Vesmírny snílkovia už uvažujú nad využitím konštrukcie, výroby a robotiky aj v prípade iných vesmírnych aplikácií. Ak sa nám podarí postavať svetelné plachetnice v skorších štádiách vesmírneho vývoja, pomôže nám táto snaha precvičiť si naše zručnosti bez nutnosti vynášania príliš veľkého množstva materiálu. Ajkeď bude nesmierne rozsiahle, lešenie, spoločne s materiálmi potrebnými na výrobu množstva plachetníc bude dosť ľahké na to aby ich bolo možné vyniesť na obežnú dráhu v priebehu jedného či dvoch letov.

Zariadenie pre výrobu plachetníc ich bude produkovať lacno. Už postavené plachetnice budú lacné čo sa týka nákladov na prevádzku: budú mať iba niekoľko kritických pohyblivých častí, malú hmotnosť a nulovú spotrebu paliva. Budú podstatne odlišné od rakiet čo do formy, funkcie i nákladov na činnosť. Výpočty fakticky naznačujú že ceny sa budú líšiť približne tisícnásobne v prospech svetelných plachetníc.

Dnešný človek vo väčšine prípadov vníma zvyšok slnečnej sústavy ako niečo nepredstaviteľne obrovské a nedosiahnuteľné. Slnečná sústava naozaj je rozsiahlou, podobne ako v prípade Matky Zeme nám bude trvať mesiace kým ju na plachetnici obíjdeme dokola. No jej zdanlivá nedosiahnuteľnosť má menej do činenia so vzdialenosťami ako s nákladmi na prepravu pomocou rakiet.

Možno však práve takéto plachetnice rozdrtia na prach cenovú bariéru a otvoria nám dvere do slnečnej sústavy. Vďaka vesmírnym plachetniciam budú iné planéty ľahšie dosiahnuteľnejšie, no o moc užitočnejšími ich to nespraví: naďaľej zostanú smrtiacimi pustinami. Gravitácia zabráni plachetniciam v tom aby mohli pristáť na jednotlivých planétach a bude i zjavným handikapom pri rozvoji priemyslu na ich povrchu. Rotujúce vesmírne stanice môžu v prípade potreby nasimulovať gravitáciu ale stanice naviazané k dotyčnej planéte ju nebudú môcť len tak ľahko opustiť. A čo je ešte horšie, planetárne atmosféry zabraňujú solárnej energii v postupe, rozosievajú prach, korodujú kovy, zahrievajú chladiace zariadenia, ochladzujú pece a všeobecne vyhadzujú veci do luftu. Dokonca aj Mesiac bez atmosféry rotuje čím polovicu času zabraňuje prísunu slnečného svetla a má dostatočnú gravitáciu na to aby k sebe pritiahol vesmírne plachetnice bez nádeje na únik. Plachetnice budú rýchle a neunaviteľné, no nebudú silné.

Nesmierna hodnota vesmíru vychádza zo zdrojov hmoty, energie a priestoru ktoré sú v ňom obsiahnuté. Planéty zaberajú miesto a blokujú energiu. Hmotné zdroje ktoré nám môžu poskytnúť sú takpovediac nevhodne umiestnené. Naopak asteroidy sú priam lietajúcimi horami zdrojov ktorých obežné dráhy križujú celý solárny systém. Niektoré semtam krížujú obežnú dráhu Zeme, niektoré dokonca v minulosti dopadli na Zem zanechávajúc za sebou krátery. Ťažba na asteroidoch sa zdá byť praktickou. Na vynesenie na obežnú dráhu potrebujeme rachotiace rakety ale vďaka meteoritom vieme že z vesmíru k nám môžu padať obyčajné kamene - a podobne ako raketoplány nemusia takéto telesá padajúce z vesmíru počas svojho pádu zhorieť. Donáška z asteroidu na určené cielové miesto pristátia by nemala byť drahou záležitosťou.

Dokonca aj malé asteoridy sú po preklade do ľudských pojmov obrovskými: obsahujú miliardy ton. Niektoré asteroidy obsahujú vodu či látku pripomínajúcu olej. Niektoré sú iba obyčajným kusiskom kameňa. Niektoré sa skladajú z prvkov vzácne obsiahnutých v Zemskej kôre, prvkov ktoré sa pred vekmi ponorili do hĺbok jadra planéty kde sú mimo náš dosah: meteoritická oceľ je silná, pevná zliatina železa, niklu a kobaltu s vysokým obsahom platine príbuzných kovov a zlata. Takáto hromada materiálu o šírke jedného kilometra - a je ich mnoho - obsahuje vzácne kovy o cene mnohých biliónov dolárov a k tomu množstvo niklu a kobaltu ktorým by bolo možné zásobovať pozemský priemyseľ po mnoho rokov.

Slnko zalieva vesmír množstvom ľahko zachytiteľnej energie. Rám o veľkosti kilometra štvorcového na ktorý by boli pripevnené odrazky z kovového filmu by mohol zachytiť miliardy wattov slnečnej energie samozrejme nezávisle od vrtochov počasia či príchodu noci. V prázdnote vesmíru kde niet víchru ani búrok by bol takýto kolektor trvalejším zdrojom energie ako vodná elektráreň. Keďže Slnko do vesmíru za mikrosekundu vypustí toľko energie koľko celé ľudstvo spotrebuje za rok, možno tvrdiť že aspoň na čas by sme nemuseli trpieť jej nedostatkom.

No a nakoniec poskytuje vesmír dostatok priestoru ako takého, priestoru pre život. Ľudia si zväčša dávali do súvisu život vo vesmíre so životom na planétach. Predstavovali si pod kupolou zastrešené planetárne mestá, postupnú transformáciu mŕtvych planét na Zemi podobné i Zemi podobné planéty dosiahnuté po rokoch putovania ku hviezdam. No planéty sú darčekovým balením ktoré zväčša obsahuje nevhodnú gravitáciu, atmosféru, dĺžku dňa a polohu.

Voľný priestor poskytuje i vhodnejšiu alternatívu pre vytváranie obydlí. Profesor Gerard O'Neill z Princetonskej Univerzity predviedol verejnosti túto myšlienku aby tak oživil záujem o vesmír v období ticha ktoré nastalo po Apolle. Poukázal na fakt že pomocou obyčajných stavebných materiálov - oceľe a skla - je možné vystavať vo vesmíre obývateľné valce o priemere a dĺžke niekoľkých kilometrov. V jeho návrhu chráni obyvateľov od smrtiaceho vesmírneho žiarenia hlina pod nohami podobne ako sú obyvatelia Zeme chránení atmosférou nad hlavou. Rotácia vytvára také isté zrýchlenie aké vytvára Zemská gravitácia a rozsiahly systém zrkadiel a okien zaplavuje interiér slnečným svetlom. K tomu si pridal zeminu, potôčiky, zeleň a kusisko fantázie a uvidíš že takéto krajiny porovnateľné s tými najkrásnejšími údoliami Zeme. Zo zdrojov ktoré nám asteoridy poskytnú by sme mohli vybudovať praktický ekvivalent tisícov nových Zemí.

Už pomocou dnešných technológií by sme mohli začať dobíjať vesmír. Možnosti ktoré sú pred nami vyrážajú dych. Je nám zjavne naznačená cesta ako prekonať pozemské limity rastu, strácame jeden zo strachov ktorý nám kazil výhľad do budúcnosti. Prísľub prichádzajúci k nám z vesmíru tak môže v človeku uviesť do pohybu nádej - a tej budeme potrebovať veľké množstvo pokiaľ sa máme vysporiadať s ďalšími problémami.