Vissza a Holdra!

Vissza a Holdra!

2022 augusztus 23
| Szerző: Soós Benjámin, Amatőrcsillagász, Tudományos segédmunkatárs
Augusztus 29-ére várható, hogy a NASA meglépi a Holdra való visszatérés első nagy lépcsőfokát. Lássuk részletesen!

1972 decemberében a Csendes-óceánra egy űrhajó ereszkedett alá, hogy aztán a környező hajókon várakozó legénység kiemelhesse a vízből. Az Apollo–17 visszatért. A leszállás már szinte rutin volt, hisz az Apollo űrkapszula tizenegyedik alkalommal szállt alá a világűrből. Ezen alkalom különlegessége volt, hogy mindenki tudta, hogy az ikonikus Apollo modul – ami már történelmet írt – többé már nem tér vissza a Holdra. A NASA-t ért megszorítások miatt már két éve tudni lehetett, hogy az Apollo–17 után már senki nem megy a Holdra a közeljövőben. Sőt korábban az Apollo–16 és –17 küldetések törlése is fölmerült az elnökben, Richard Nixonban, többek között a vietnami háború költségei miatt. Tanácsadói úgy beszélték rá az utolsó küldetésekre (az Apollo–17-ről írt részletesebb cikkünk lásd itt. )

A politikai akarattal a NASA költségvetése is összeomlott. Aznap, amikor az Apollo–17 két űrhajósa, Gene Cernan és Harrison Schmitt utoljára otthagyta a lábnyomát egy idegen égitesten, Nixon egy nyilatkozatot adott ki, amelyben a következő állt: „this may be the last time in this century that men will walk on the Moon” (vagyis: ez lehet az utolsó alkalom ebben az évszázadban, hogy ember lép a Hold felszínére). Nixon szavai beigazolódtak, sőt az utolsó holdraszállás óta majdnem fél évszázad telt el.

Az Apollo–17 utolsó pillanatai a Holdon. Decemberben lesz ötven éve, hogy nem tudtuk még egyszer megtenni. Kép forrása: NASA
Az Apollo–17 utolsó pillanatai a Holdon. Decemberben lesz ötven éve, hogy nem tudtuk még egyszer megtenni. Kép forrása: NASA

Az elmúlt ötven évben persze a NASA nem lustálkodott. Űrtávcsőinek és robotos küldetéseinek sora a világegyetemről alkotott képünket többszörösen alakította át, de az emberes űrrepülés nem tudott kitörni az alacsony földkörüli pályáról. Emberek életben tartására kifejlesztett űreszköz nem távolodott el néhány száz kilométernél távolabb a felszíntől. Az Apollo-program természetesen azóta is sci-fi könyvek, filmek és sorozatok fő inspirálója, de ezek mind csak írók és olvasók fantáziánkban létezhettek.

A visszatérésre komoly politikai akarat csak a kétezres évek elején keletkezett. Így született meg a Constellation program, amely 2020-as céldátumot tűzött ki a Holdra való emberes leszállásra. A program hol elhalt, hol föltámadt, míg a politikai csatározások kereszttüzéből főnixként föl nem támadt 2017-ben, Artemis néven.

Az új program célkitűzése a Holdra való fenntartható visszatérés. Már nem csupán egy lábnyom otthagyása a cél, hanem a hosszú távú jelenlét a Hold körüli űrállomáson és a felszínen. Az ehhez szükséges technológia kifejlesztése természetesen rögös út, de az augusztus fontos mérföldkövet jelenthet ezen a hosszú úton. A visszatéréshez a legfontosabb kellék egy szupernehéz rakéta, ami képes 100 tonna körüli tömeget Föld körüli pályára állítani. Ilyenből a történelem során mindössze három épült (az USA holdrakétája, a Saturn V, a szovjet holdvonat, az N1, és a Szovjetunió szétesése miatt rövid életű Enyergija). Ehhez a sorhoz csatlakozhat a NASA új szupernehéz rakétája a hónap végén.

Az SLS-re (Space Launch System) keresztelt új holdrakéta első verziója 95 tonnát képes Föld körüli pályára állítani. A rakéta évtizedek hosszú munkájának terméke, és minden nehézsége ellenére (elképesztő költségekkel épül) jelenleg a NASA legfőbb reménye az emberes űrrepülés kiterjesztésére a Föld körüli alacsony pályáról.

A közel 100 méter magas SLS magasabb mint egy 30 emeletes ház. A képen látható felirat egyértelművé teszi a NASA szándékát. Megyünk! A kép forrása: NASA
A közel 100 méter magas SLS magasabb mint egy 30 emeletes ház. A képen látható felirat egyértelművé teszi a NASA szándékát. Megyünk! A kép forrása: NASA

Egy hatalmas rakéta természetesen nem elég a Holdra szálláshoz. Szükség van valamire, amiben az űrhajósok utazhatnak, vagyis egy űrhajóra. Az Artemis program fő űrhajója pedig az Orion lesz, ami első ránézésre az Apollo parancsnoki moduljához hasonló. Ez nem meglepő, hiszen feladatuk is hasonló lesz. Ám az elmúlt ötven év nem tűnt el nyomtalanul az űriparban sem. Az Orion az Apollo nagytestvére, szinte minden szempontból jobb nála. Mérete is jóval nagyobb, így nem három, hanem 4-6 ember szállítására képes. Fontos szempont, hogy sokkal tovább képes a legénység életben tartására is. A leghosszabb Apollo-küldetés nem egészen két hétig tartott, míg az Orion képes akár két hónapot is önállóan a világűrben tölteni.

 Mielőtt embert teszünk egy űrhajóra, természetesen alaposan tesztelni kell a működését is. Az Orion egyszer már repült 2014-ben egy másik rakétán (tehát nem az SLS-en, hanem egy Delta IV Heavy hátán). Ez a kiruccanás mindössze négy óra hosszú volt. Így az Orion számára is fontos a mostani út, hiszen az Artemis–I küldetés során 42 napot fog odakint tölteni, ennek jó részét 400 ezer km-re a Földtől.

Az Orion űrhajó a 2014-es teszt utáni visszatéréskor. Néhány év és talán a Holdról visszatérő űrhajósok ülnek majd benne. Kép forrása: NASA
Az Orion űrhajó a 2014-es teszt utáni visszatéréskor. Néhány év és talán a Holdról visszatérő űrhajósok ülnek majd benne. Kép forrása: NASA

Ezt a hosszú űrbeli tartózkodást az Orion számára a különálló szervizmodul teszi lehetővé, amelyet az Európai Űrügynökség tervezett és épített (ESM néven). A szervizmodul az Orion elsődleges energiaforrása az út során, és az irányításhoz szükséges hajtóművek is rajta helyezkednek el. A levegőt és a vizet is az ESM biztosítja majd az űrhajósoknak a holdutazáshoz. Az ESM megépítése az Európai Űrügynökség fontos hozzájárulása az Artemis minden egyes küldetéséhez. A NASA ezért cserébe ígéretet tett, hogy egy európai űrhajóst is eljuttat a Holdra. A pontos részletek még nincsenek tisztázva, de az első európai még az évtized vége előtt otthagyhatja a lábnyomát a Holdon.

A japán űrügynökség, vagyis a JAXA is hasonló cipőben jár, mint az Európai Űrügynökség. Ők a holdautó kifejlesztését vállalták magukra a Toyota vezetésével. Az inkább holdbusznak nevezhető jármű kifejlesztéséért és megépítéséért cserébe az első japán űrhajós is eljuthat a Holdra az évtized vége előtt a NASA ígérete szerint.

Az Artemis–I nemcsak az Orion és az SLS számára lesz fontos próba. A későbbi küldetések szempontjából is alapvető a folyamatos és megbízható kommunikáció a Hold körüli pályán. E kommunikáció megvalósítására az úgynevezett Deep Space Network rendszert vetik be, amely ugyan már régóta üzemel, de egyetlen űreszköztől ennyi adatot fogadni akkora feladat, amelyet mindenképpen érdemes kipróbálni, mielőtt emberéleteket is kockáztatnának.

Az Orion-ESM páros mellett számos más apró műhold is útnak indulhat augusztus végén. Az úgynevezett CubeSatek (kockaholdak) az út során fognak „kiszóródni” az űrhajóból, és igen változatos feladataik lesznek. Talán a legfontosabb feladat a holdi víz keresése lesz, amely több CubeSat feladata is lesz. A holdi víz felmérése és megismerése kulcsfontosságú hosszú távon, ha le szeretnénk faragni a költségeket. A víz igen nehéz, és az űrhajósoknak igen sokra van szükségük. Így a helyi kitermelése sok száz kilogramm víz odajuttatásának megspórolásával jár. Emellett a kitermelt vízből akár helyben rakéta-üzemanyag is gyártható, és ez szintén sokkal egyszerűbbé teszi a műveleteket. A víz keresése mellett a sugárzás felmérése is a CubeSat-ek fontos feladata lesz. A Hold távolságában a Föld mágneses mezője már nem véd meg a Nap káros sugárzásától, így a helyszíni űridőjárást vizsgáló berendezések szintén alapvetők a folytatáshoz.

Az Artemis–I természetesen csak a kezdet. Az Artemis–II repülési profilja hasonló lesz, de mindezt már űrhajósokkal a fedélzetén fogja megtenni a tervek szerint 2024 májusában. Az Artemis–III pedig eljuttatná az első nőt is a Hold felszínére leghamarabb 2025-ben. Ennek során összesen két asztronauta töltene körülbelül egy hetet a Hold felszínén, ami kétszer olyan hosszú idő, mint a leghosszabb ott-tartózkodás az Apollo-program során. Az ünneplés mellett a legfontosabb feladatuk a holdi víz kutatása lesz a már említett okok miatt. Az Artemis–IV nem fog leszállni, ehelyett egy Hold körüli űrállomás kiépítésében fog részt venni a tervek szerint 2027-ben. Az Artemis–V szintén folytatná az űrállomás építését, de a Holdra is leszállna, csakúgy mint az Artemis–VI (mind a kettő 2028-ban).

Az űrhajósok Artemis-generációja. Közülük kerülnek majd ki a Holdra lépő űrhajósok. Hogy ki melyik küldetésen szolgál majd, az a nyilvánosság számára még nem ismert. Kép forrása: NASA.
Az űrhajósok Artemis-generációja. Közülük kerülnek majd ki a Holdra lépő űrhajósok. Hogy ki melyik küldetésen szolgál majd, az a nyilvánosság számára még nem ismert. Kép forrása: NASA.

És mi lesz ezután? Az Artemis-programra jelenleg csak eddig a pontig van pénz, a jövő bizonytalan ezután. Ám a NASA Artemisről szóló közleményeit olvasva legalább annyiszor találkozunk a „a Marson és túlra” kifejezéssel, mint a Holddal magával. A NASA igazi célja nemcsak egy űrállomás kiépítése a Hold körül, egy viszonylag állandó holdi jelenléttel. Mindez csupán ugródeszka a távolabbi Naprendszer meglátogatásához. A tervek még csak halovány formát öntöttek (az Artemis–XI-ig már létezik terv), de a Kína előretörése az űrben talán kikényszerítheti a folytatást. Kína a világ vezető űrhatalmává szeretne válni, és ezért igen sokat képes megtenni. A saját kínai űrállomás, a kínai marsjáró és a Holdról mintát hozó automatikus küldetések mind ékes példái, hogy Kínával számolni kell. Az első tajkonauta (kínai asztronauta) Holdra szállását is tervezik az évtized vége előtt. A következő évtizedre pedig Oroszországgal karöltve kötelezték el magukat egy holdbázis építésére. Miként az Apollo-programot egy űrverseny hajtotta, talán ikertestvérét, Artemist is.

Ám a távoli jövőtől visszakanyarodva a jelenhez, irányítsuk figyelmünket még egyszer az Artemis–I-hez. A start talán végre elhozza az oly régen várt reneszánszt az űr felfedezésében, és az emberiség talán újra fölfelé tekint majd. Dőljünk hát hátra, és élvezzük együtt a reményteli hajnalt – és az oly ritka jó híreket.

Szerző: Soós Benjámin, Amatőrcsillagász, Tudományos segédmunkatárs
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet / Svábhegyi Csillagvizsgáló

 

Augusztus 29-én 14:00 órától itt követheted velünk élőben, szakmai kommentárral az Artemis I. program első küldetését. Ne maradj le! A Svábehgyi Csillagvizsgáló online eseményéhez itt tudsz csatlakozni.