Nový spôsob, ako sa dostať do vesmíru

Kedy Alan Eustace vyletel do vesmíru z púšte v Novom Mexiku minulý október, bolo to s tichým hukotom a miernym trhnutím jeho postroja. 57-ročný počítačový vedec z Google – oblečený v 260-librovom pretlakovom vesmírnom skafandri – visel sólo z polyetylénového balóna tenkého ako vrecko na chemické čistenie. Keď balón neustále stúpal do vzduchu, malá bublina hélia vo vnútri sa začala rozširovať a s každou míľou balón menil tvar. Najprv sa vlnil k nebu, ochabnutý a podlhovastý ako medúza. Potom vyrástla do mäkkej, baňatej slzičky. Nakoniec, keď sa Eustace priblížil k svojmu cieľu, 25 míľ nad povrchom planéty, stal sa dokonale pevným a zaobleným, trblietavým objektom veľkosti futbalového štadióna. Nad ním sa rozprestierala temnota vesmíru. Pod ním ležalo to, čo už dlho ťahalo ľudí do týchto výšin: dušu meniaci pohľad na zakrivenie Zeme.

Pre väčšinu sa Eustaceov let zdal protikladom cestovania vesmírom, ktorý bol od úsvitu vesmírneho veku synonymom ohnivého revu rakety. Prvé súkromné ​​spoločnosti, ktoré sa snažia dostať platiacich zákazníkov na okraj vesmíru –Virgin Galactic, XCOR Aerospace, a Modrý pôvod— sľubujú vzrušujúcu jazdu, ktorú zažívajú astronauti. Formuje sa však alternatívna vesmírna rasa, ktorej predajný zmysel je pomalý a pokojný. Hŕstka začínajúcich podnikateľov sa ponáhľa na priekopnícke turistické výlety do stratosféry pod obrovskými balónmi. "Balóny sú krásnym mechanizmom na vzlietnutie," hovorí Eustace. „Si dokonale vyrovnaný; je úplne tichý; keď idete hore, nie sú žiadne vibrácie." Keď sa cestujúci dostanú do nadmorskej výšky, budú sa unášať vetrom a budú sa pozerať z pohodlia pretlakovej kapsuly. Po niekoľkých hodinách budú kĺzať späť na Zem popod parafoil v tvare krídla.

"Bude to posledná aktualizácia statusu na Facebooku: celá rodina vo vesmíre."

Pre jednu spoločnosť bola misia StratEx spoločnosti Eustace dôkazom princípu – „verzia pre jedného človeka“ stratosférickej balónovej turistiky, hovorí Taber MacCallum. Spolu so svojou partnerkou Jane Poynterovou viedli spoločnosť Paragon Space Development Corporation, ktorá spravovala Eustaceov letový plán a vybudovala jeho systém podpory života. Pár potom spustil World View Experience, prevádzku v Tucsone v Arizone, ktorá má v úmysle ako prvá dostať zákazníkov do výšky 100 000 stôp alebo 19 míľ za 75 000 dolárov na hlavu. Predpokladajú, že prvý let sa uskutoční do roku 2017.

Zero2Infinity v Barcelone a čínsky startup Space Vision tiež počítajú s lietajúcimi pasažiermi v najbližších rokoch. Lístky predávajú za približne 125 000 a 80 000 USD. Poplatky sú vysoké, ale nie v porovnaní s 250 000 dolármi za miesto na suborbitáli Virgin Galactic vesmírne lietadlo, alebo maklér Space Adventures za 50 miliónov dolárov si účtuje týždenný výlet do International Vesmírna stanica.

Celkovo by balóny mohli ponúknuť inkluzívnejšiu formu vesmírneho turizmu. "Je to veľmi pomalá, jemná jazda hore a pomalá, jemná jazda späť a môžete tam byť celé hodiny," hovorí MacCallum. Bez gravitačných síl vzletu a pristátia prichádza let s minimálnymi zdravotnými obmedzeniami. Pohybová choroba pravdepodobne nebude problémom. Páry sa môžu zosobášiť v blízkom vesmíre alebo osláviť narodeniny starých rodičov. World View už berie zálohy vo výške 7 500 USD na zabezpečenie miest na budúcich letoch. "Prihlásili sme sa rodiny a kúpili si celú kapsulu," hovorí MacCallum. „Môžete vziať svojich rodičov a deti. Bude to posledná aktualizácia statusu na Facebooku: celá rodina vo vesmíre."

V roku 2002, dva roky predtým, ako spoločnosť Scaled Composites získala 10 miliónov dolárov Ansari XPRIZE za súkromné ​​vesmírne lety, zakladateľ Zero2Infinity, José Mariano López-Urdiales, napísal článok pre strednú školu s názvom „Úloha balónov v budúcom rozvoji vesmírneho turizmu“. V ňom vypočítal, že stratosférický balón by mohol byť 10 miliárd dolárov ročne priemyslu. Veľká časť technológie potrebnej na posielanie turistov do takýchto nadmorských výšok – balóny, héliové palivo, tlakové kapsuly – bola dobre overená, poznamenal López-Urdiales. Je tiež relatívne cenovo dostupný a ľahko sa obstaráva.

Naproti tomu let rakety je nákladný a náročný. Verejnosť dostala ostrú pripomienku minulú jeseň, keď SpaceShipTwo spoločnosti Virgin Galactic vybuchol nad Mohavskou púšťou a zabil skúšobného pilota. „Keď zapálite raketu, môže sa stať 10 000 vecí a len jedna z nich je dobrá,“ hovorí Michael López-Alegria, bývalý astronaut NASA, ktorý sa nedávno prihlásil k poradenstvu Zero2Infinity. S balónikmi hovorí: "Nejdeš tak rýchlo, nejdeš tak vysoko, nevkladáš toľko energie do systému."

Zatiaľ čo spoločnosť Virgin Galactic plánuje vzlietnuť do výšky takmer 330 000 stôp - tesne za hranicou 62 míľ, ktorá sa všeobecne považuje za hranicu vesmíru - balóny budú mať vrchol len o niečo viac ako 100 000 stôp. Rozdiel nie je taký výrazný, ako by sa mohlo zdať. „V tejto výške máte pod sebou 99 percent atmosféry,“ hovorí bývalý veliteľ raketoplánu Mark Kelly, teraz riaditeľ letových operácií pre World View. „Si v podstate vo vákuu. Si v temnote vesmíru." Súhlasí s Lópezom-Alegriom, že balóny predstavujú menšie riziko. "Ak dokážete odstrániť zložitosť pri získavaní ľudí na tento bod," hovorí, "aspoň teoreticky to môžete urobiť oveľa bezpečnejšie."

Priama povaha balónov je už dlho príťažlivá. V skutočnosti poháňali úplne prvé vesmírne preteky. V roku 1931 vyniesol balón Augusta Piccarda a Paula Kipfera do stratosféry v tlakovej kapsule, čo je výkon opísaný v auguste 1931. Populárna veda ako „dobrodružstvo [ktoré] prevyšuje fikciu“. Ako sme vtedy napísali: „O sedemnásť hodín neskôr, po tom, čo boli vydaní za mŕtvych, sa bezpečne vrátili z nemocnice nadmorskej výške viac ako 52 000 stôp, takmer desať míľ, čím sa prelomil výškový rekord každého lietadla.“ Pokračovalo sa v vytváraní a prekonávaní nových rekordov 50. roky 20. storočia. A potom v roku 1960 kapitán amerického letectva. Joe Kittinger vystúpil na 102 800 stôp. Jeho rekord trval 52 rokov – do októbra 2012, keď rakúsky parašutista Felix Baumgartner vystúpil do výšky 128 100 stôp. Eustace prekonal Baumgartnerov míľnik o dva roky neskôr a dosiahol 135 890 stôp.

Rovnako ako Kittinger a Baumgartner pred ním, aj Eustace sa krátko vznášal v stratosfére a zaujal pohľad, ktorý nazýva „úžasný“. Ako si teraz pamätá: „Je to krásne sledovať, ako sa svetlo šíri cez rôzne úrovne atmosféry." A potom Eustace vypustil svoj balón a spadol späť na Zem chránenú iba svojím priestorom oblek. Jeho telo dosiahlo rýchlosť 822 míľ za hodinu, čím prekonalo rýchlosť zvuku, kým atmosféra zhustla a nasadil padák, aby spomalil jeho zostup. Aby spoločnosti uspeli pri zavádzaní novej formy balónového turizmu, budú musieť nájsť spôsob, ako dostať zákazníkov nielen hore, ale aj dole.

Let balónom do stratosféry bude pozostávať z troch častí: štart, príjemná plavba vo výške a cesta späť na Zem. Prvá časť by mala byť jednoduchá. World View plánuje na svoje komerčné lety použiť balón s priemerom viac ako 400 stôp – rovnakej veľkosti ako ten, ktorý niesol Eustacea. (Aj keď bude ťahať turistickú kapsulu s hmotnosťou 9 000 libier, balón nemusí stúpať tak vysoko.) Kvôli misii StratEx má tím World View prax pri jeho spúšťaní.

Zero2Infinity spúšťa bezpilotné balóny ako test pre dva rôzne podnikateľské aktivity: stratosférický cestovný ruch a komerčný satelitný doručovací systém. Navrhol tiež plavidlo v tvare šišky, ktoré plánuje prispôsobiť pre obe aplikácie. Verzia, ktorá prevezie turistov, nazývaná Bloon, bude dostatočne veľká na to, aby pojala dvoch pilotov a štyroch pasažierov. Spoločnosť doteraz postavila prototyp polovičnej veľkosti a použila ho na vyslanie malého humanoidného robota do blízkeho vesmíru. („Za starých čias to bol pes alebo opica,“ hovorí López-Urdiales.) Robot vybavený kamerami a senzormi pomohol inžinierom v Zero2Infinity pochopiť skúsenosti cestujúcich. Keď sa robot pozrel cez okná, ktoré lemujú vonkajšiu stenu, pohľad kazili odrazy. V dôsledku toho sa poloha okna pravdepodobne zmení, hovorí López-Urdiales.

World View predstavuje podlhovastú kapsulu s pozorovacími otvormi na každej strane. Bude veľký asi ako malé Winnebago a bude mať miesta pre šesť pasažierov, pilota a člena posádky. Pasažieri budú musieť byť pripútaní na vzlietnutie a pristátie, ale väčšina jazdy bude obyčajná plachta, ako napríklad skif kĺzajúci po hladine jazera v miernom vánku. Hoci vietor vo výške 100 000 stôp môže dosiahnuť rýchlosť 130 míľ za hodinu, vysoká rýchlosť nebude viditeľná. Je to preto, že Zem, ktorá poskytuje jediný referenčný bod, sa bude zdať, že sa sotva pohybuje. Kapsula bude mať bar a kúpeľňu, hovorí MacCallum, a posádka bude fungovať ako barmani a turistickí sprievodcovia.

MacCallum aj López-Urdiales súhlasia s tým, že balónová turistika by mala počas letu poskytovať prostredie s rukávmi. "Cieľom je nemať žiadne školenie, žiadne vesmírne skafandre," hovorí MacCallum. "Bude to veľmi podobné letu komerčnej leteckej spoločnosti, kde dostanete brífing a môžete ísť." Ale mimo tlakovej kapsuly je prostredie smrteľné. Expozícia by znamenala takmer okamžitú smrť. Z tohto dôvodu sa spoločnosti budú musieť rozhodnúť, ako v prípade núdze vyvážiť pohodlie a bezpečnosť.

Kapsula bude mať bar a kúpeľňu, hovorí MacCallum, a posádka bude fungovať ako barmani a turistickí sprievodcovia.

"Pilot by mal mať aspoň na sebe vesmírny oblek," hovorí Art Thompson, ktorého letecká spoločnosť Sage Cheshire vyrobila tlakovú kapsulu, ktorá prenášala Baumgartnera do stratosféry. "Ak máte problém s plavidlom, chcete, aby ho pilot mohol ovládať." Najinteligentnejšou stratégiou, hovorí Thompson, môže byť presvedčiť turistov, aby nosili aj obleky. Samozrejme, vesmírne skafandre vyžadujú tréning a vyzerať ako astronaut nemusí byť tak príťažlivé ako schopnosť ľahko popíjať kokteil alebo držať ruku svojho dieťaťa vo výške 100 000 stôp. V tomto bode sa zdá, že spoločnosti spoliehajú na svoju schopnosť dostať kapsulu dole, ak sa zistí problém – nie sú potrebné žiadne nepohodlné odevy ani schopnosti voľného pádu.

Tretia fáza cesty, návrat, bude najťažšia. Takže World View sa teraz intenzívne zameriava na rafináciu parafoilov, ktoré doručia kapsuly na Zem. „Chceme mať dostatočný dosah, aby sme mohli letieť na pristávaciu dráhu a jemne pristáť na vopred určenom mieste,“ hovorí MacCallum. "Urobiť to z výšky 100 000 stôp sa nikdy nepodarilo." Pretože vzduch v tejto výške je taký riedky, mnohí pochybovali, že je to možné. Spoločnosť však teraz trikrát preletela bezpilotné padákové krídla z výšky 100 000 stôp, každé s užitočným zaťažením približne 100 libier. Toto leto ho plánujú zintenzívniť o faktor 10, pričom testujú systém navádzaný GPS s nákladom 1 000 libier nad juhozápadom Spojených štátov. „Za predpokladu, že všetko pôjde dobre, do konca tohto roka budeme v plnom rozsahu letieť s kapsulou s hmotnosťou 9 000 libier a primerane veľkým parafoilom,“ hovorí MacCallum.

Jedným z cieľov nadchádzajúcich letov Zero2Infinity, ktoré sú tiež naplánované na tento rok, bude testovanie vysokorýchlostného telemetrického spojenia, ktoré bude vysielať živé video z kapsuly. Ďalšia časť spoločnosti sa zameriava na vývoj obrovských parafoilov, ktoré by mohli fungovať ako záchranné systémy pre tradičné lietadlá. Aj keď by boli oveľa väčšie ako tie, ktoré sa nakoniec použili na turistické kapsuly, mali by dve aplikácie technológie urýchľujú vývoj a zároveň znižujú riziko a náklady, hovorí López-Urdiales.

Počas turistických výletov budú parafoily aspoň čiastočne navádzané pilotmi, a tak obe spoločnosti budú musieť vykonať pilotné skúšobné lety. Niektorí z týchto testovacích pilotov budú pravdepodobne bývalí astronauti NASA. Kelly hovorí, že ľudia, ktorí pilotovali raketoplán, ako on, nebudú začínať od nuly. Raketoplán bol tiež klzák, ktorý klesal bez pohonu. Podobne ako parafoil a kapsula sa stretol s veľkým odporom vzhľadom na množstvo zdvihu, ktorý mohol vytvoriť. Na trénovanie bude Kelly toto leto tráviť čas vyskakovaním z lietadiel a učením sa lietať na malom parafoile. Hoci má na starosti zostavenie tímu pilotov World View, očakáva, že dokončí aspoň niektoré prvé skúšobné lety s posádkou sám, rovnako ako slúžiť ako pilot na prvej komerčnej ceste do stratosféra.

Jednoduchosť vízie World View - prinajmenšom v porovnaní s raketovým letom - je to, čo priťahovalo Kellyho k projektu, hovorí. Z rovnakého dôvodu budú priťahovaní aj potenciálni turisti v nádeji, že zažijú rovnakú odmenu. Predtým, ako sa Kelly prvýkrát dostal do vesmíru, si bol istý, že najpozoruhodnejšia vec bude vznášať sa v nulovej gravitácii. "Nebolo to tak," hovorí teraz. "Najväčším prínosom je pozerať sa na planétu vlastnými očami - guľatá guľa, ktorá sa tam len vznáša vo vesmíre."

Jazda tvojho života

Vesmírna turistika ponúkne rôzne zážitky v závislosti od ceny letenky a vašej chuti na dobrodružstvo. Tu sú dve.

Stratosférický balón

1. Do kapsuly nastúpite pár hodín pred úsvitom. Monštruózny polyetylénový balón, ktorý vás vynesie do stratosféry, sa týči vo vzduchu. Vyberiete si sedadlo, ale na tom nezáleží – všetky sú otočné pre 360-stupňový výhľad. Po päťminútovom brífingu od pilota, bývalého astronauta, sa plavidlo začína zdvíhať.

2. Stúpanie je pomalé a stabilné, v priemere asi 11 mph. Sotva to cítite. Keď sa hélium vo vnútri balóna roztiahne, tvar sa premení z dlhej tenkej slzy na napnutý, zaoblený predmet. Po hodine a pol balón dosiahne 100 000 stôp. Môžete sa voľne prejsť, použiť toaletu alebo si dať koktail.

3. Plavidlo sa pohybuje v tejto nadmorskej výške. Jeho pohyb je jemný; piloti to označujú ako „plachtenie“. Upozorňujú na súhvezdia a planéty. Čoskoro začína východ slnka, ktorý osvetľuje kľukatú jazvu Grand Canyonu 29 míľ nižšie. Váš pilot opisuje svoju prvú skúsenosť s takzvaným efektom prehľadu, emocionálnym posunom perspektívy, ktorý prichádza s pohľadom dole na Zem. Vytiahnete telefón a urobíte fotku, selfie zo stratosféry.

4. Po dvoch hodinách pilot vypustí hélium z balóna a začne klesať. Potom vypustí balón a kapsulu nechá visieť na 30-metrovej plachetnici. Začína sa riadený kĺzanie. Vietor tlačil balón niekoľko stoviek míľ a pri návrate bude väčšina tejto vzdialenosti tvoriť parafoil. Pozornosť pilota sa sústreďuje na lietanie – toto je časť cesty, na ktorú trénoval. Pocit je podobný ako v malom, dokonale tichom lietadle. Prudký zostup trvá menej ako hodinu a dopraví vás na letisko štyri až päť hodín po vzlietnutí.

Lietadlo poháňané raketou

1. Ste zaistení na sedadle spolujazdca suborbitálneho vesmírneho lietadla Lynx, pár sekúnd od vzletu. Absolvovali ste lekársku prehliadku a strávili ste dva dni tréningom, kde ste sa naučili triky, ako je plytké dýchanie, aby ste zvládli G-sily. Hoci je kabína pretlaková, máte na sebe ako zálohu pretlakový oblek. Riadenie letovej prevádzky hovorí cez vysielačku vo vašej prilbe. „Uvoľnené na vzlet. Tri...dva...jedna. Zapaľovanie.”

2. Štyri raketové zosilňovače v chvoste lietadla sa zapália a kozmická loď s hukotom vyrazí z dráhy. Za 60 sekúnd dosiahnete nadzvukovú rýchlosť, hoci z kabíny to naozaj nepoznáte. Všetko, čo viete, je, že idete rýchlo. Nakloníte sa dozadu, keď sa nos rysa zdvihne a rúti sa hore atmosférou pod uhlom 75 stupňov. Výškomer cvakne nahor smerom k 330 000 stôp a povrch Zeme mizne.

3. Potom ste zrazu len vy, pilot a temnota vesmíru. Zdá sa, že gravitácia vás už neťahá za ruky a môžete vidieť ďaleko za zakrivenie Zeme. Si bez tiaže. Pilot nastavuje posilňovače, aby ste sa udržali na trati, ale teraz je váš čas, aby ste sa pozreli.

4. Asi po piatich minútach začnete klesať. Gravitačná sila sa vracia, silnejšia ako predtým. Opätovný vstup je rýchly a náročný. V najväčšej miere cítite tlak štvornásobku gravitačnej sily. Sila sa zmenšuje, keď Lynx zachytáva atmosféru a čoskoro ste v cestovnej výške. Kozmická loď sa teraz cíti skôr ako komerčné lietadlo a pri konečnom priblížení sa podvozok znižuje. Po 30-minútovej jazde pristanete tam, kde ste začali.

Tento článok bol pôvodne publikovaný v auguste 2015 populárna veda, pod názvom „Kiež by si tu bol“.