Hogyan áll 2022-ben a Hold és a holdra szállás?


Hogyan áll 2022-ben a Hold és a holdra szállás?
Olvasási idő: 6 perc

A modern média gyakran úgy beszél a második holdi űrversenyről, mint erőforrásokért folytatott küzdelem.

A verseny a 21. században kezdődött az országok és a nagyhatalmak között. A politikailag motivált műholdkutatási program rövid életű volt korábban és évtizedekre megállította az ember világűrbe való terjeszkedésének elképzelését. Mivel nem sikerült megállapodni a Hold közös feltárásáról, a két szuperhatalom jelentős kiadásokat vállalt. De végül leállították a Holdra irányuló utazásokat.

Az űrprogram az emberi tevékenység egy igen költséges területe, ahol továbbra is a politikai ambíciók a fő motivátorok. A holdverseny elindítása most mégis azt jelenti, hogy a 21. században megismételjük az űrkorszak kezdetének hibáját. Egy teljesen kézenfekvő észszerű megközelítés azt sugallja, hogy egyrészt szükség van a Holdra, mint a legkönnyebben elérhető ugródeszkára a földönkívüli ipar létrehozásához. Főleg, ha az emberiség úgy dönt, hogy űrcivilizációvá válik. Másrészt hatalmas mennyiségű erőforrásra lesz szükség, ami akkor is meghaladja egy állam erejét, ha gazdasága a világ vezető szintjén helyezkedik el.

Ezért a 21. század harmadik évtizedére körvonalazódott a Hold felé történő közös út folyamata.

Különböző országok űrügynökségeinek képviselői egyesültek a The International Space Exploration Coordination Group nemzetközi szakértői csoportban, amelynek célja, hogy a partnerek fejlesztési és űrprogramjait egyetlen ütemtervbe vonják össze. Az elkészített és rendszeresen frissített nyilvános jelentés nem cselekvésre ösztönöz, hanem a tudósítások teljessége miatt lehetővé teszi, hogy minden érdeklődő megértse, merre induljon el. Vagy kivel működjön együtt annak érdekében, hogy hozzájáruljon az emberiség jövőjéhez a Holdon. Jelenleg a csoport 26 űrügynökséget és szervezetet foglal magában. De sajnos a teljes egység még messze van, mert az ISECG-ben képviselt Oroszország és Kína meglehetősen autonóm módon működik holdprogramjaikban.

A világ Hold felfedezésére tett erőfeszítései most az Egyesült Államok Artemis-programja köré összpontosul. Ennek célja, hogy az embert visszajuttassa a Holdra.

Ezzel párhuzamosan az Egyesült Államok tervezi a Gateway holdjáró állomást, amiben Oroszország nem vesz részt. Annak ellenére, hogy 2017-ben a NASA és a Roszkozmosz közös nyilatkozatot írt alá a mélyűrkutatás és az űrkutatás terén folytatott együttműködésről, valamint a Gateway Hold-közeli állomás létrehozásáról. A tervek szerint Oroszország az orbitális állomás számára egy átjáró modult gyártana az űrhajósok űrsétáihoz, amely az amerikai Orion űrszondák és az Orosz Föderáció űrszondái számára dokkolóportot is kapna. 2020-ban azonban a tárgyalások elakadtak.

Ugyanakkor Oroszország, Kínához hasonlóan, megtagadta egy államközi megállapodás aláírását, amely meghatározza a Hold használatának és tanulmányozásának alapelveit az Artemis program partnerei között. Ez a dokumentum az ötödik fő nemzetközi űrtörvény, az ENSZ Közgyűlésének 1979. december 5-i 34/68. számú határozatával elfogadott, a Holdon és más égitestek tevékenységéről szóló megállapodás alternatívája. Csak 22 ország írta alá a főbb űrszereplők (USA, Kína és Oroszország) részvétele nélkül.

Végül Kína és Oroszország – feltehetőleg önállóan is képesek lennének a Holdra repülni –együttműködési megállapodást írt alá a Holdon és annak pályáján végzett munkáról. Ez a dokumentum nem ír elő aktív fellépéseket, de lehet egy első lépés a közös projektek felé. 2020. november 24-én Kína más országokat is felszólított, hogy csatlakozzanak hozzá, hogy együtt dolgozzanak a holdkutatáson.

Így a világ tulajdonképpen két fő csoportra oszlik a jövőbeni Hold-kutatás szempontjából.

Az egyikben az Egyesült Államok és partnerei, a másikban Kína és Oroszország van. Ám bármennyire is fájó ez a tény még nem nevezhető űrversenynek, hiszen az amerikai holdprogram már messze jár, és a másik félnek csak a felzárkózás lehet az alternatívája.

Az ISECG partnerei a cselekvés három fő koncepcionális fázisát határozták meg. Ezek egyrészt segítenek az emberiségnek visszatérni a Holdra, másrészt arra irányulnak, hogy örökre képesek legyünk a Holdon megvetni a lábunkat.

Az első fázis lényege, hogy további felderítéssel automata állomásokkal biztosítsuk az emberek holdra szállásának sorozatát, valamint robottámogatást adjanak a szükséges technológiák fejlesztéséhez. A második fázis célja, hogy felállítsák az első tudományos, lakható bázist. Bővüljön a mobilitás a kerekes roverekkel, folytatódjon a holdi erőforrások feltárása, valamint az ipari infrastruktúra kiépítése a Földről érkező stabil rakományáramlás segítségével. A harmadik szakasz során, a Hold-kutatási finanszírozás korlátozottsága miatt, minden szükséges infrastruktúrát fel kell készíteni a Holdon végzett kereskedelmi tevékenységekre, hogy biztosítsák a holdbéli települések és ipar fenntartható fejlődését.

Technikai szempontból ennek első és legfontosabb lépése egy közlekedési rendszer létrehozása. Szupernehéz és nehéz hordozórakéták, emberes űrhajók és holdra szállók, rakományok és a jövőbeni holdbázisok moduljai. Ma két országban fejlesztenek ilyen közlekedési rendszereket: az Egyesült Államokban és Kínában. Amerikában két alternatív rendszert hoznak létre: egy eldobható Space Launch System hordozórakétát egy Orion űrhajóval és egy kereskedelmi holdmodullal, valamint egy szupernehéz rakétát, űrhajót és leszállóegységet. Ez három az egyben a SpaceX újrafelhasználható csillaghajója. Ezen kívül a SpaceX két Falcon 9 és Falcon Heavy hordozórakétával is rendelkezik, amelyek hasznos terheket szállítanak majd a Holdra.

 

Technikai szempontból ennek első és legfontosabb lépése egy közlekedési rendszer létrehozása.

Kínában a Changzheng-9 egy szupernehéz hordozórakéta, egy emberes űrhajó és egy holdmodul készül. Ezek a szállítórendszerek lehetővé teszik majd, hogy az amerikaiak a húszas évek második felében, a kínaiak pedig 2030-ig eljuttassák űrhajósaikat a Holdra. De az ilyen űrmissziók csak az Apollo holdra szállásának megismétlései lesznek.

Az 1970-es és 1980-as években az Egyesült Államokban és a Szovjetunióban kidolgozták a Holdon lévő emberes bázisok különféle változatait.

A szakemberek csak a 21. század elején tértek vissza a Holdon való építkezés tervezésének kérdéséhez. 2011-ben Oroszország emberes űrhajózási vezető szervezetében egy könyv foglalta össze a múlt század összes tanulmányát. Ez a kiadvány gyakorlatilag mindent leír, amit az emberiség képes megtenni a Holdon a 21. században.

Így az automata állomások által végzett felderítés és az emberek sorozatos holdra szállása után logikus az első szakasz tudományos bázisának felépítése. Oroszország és Kína a Hold déli sarkára tartana igényt, ahol a talajban és a kráterekben viszonylag nagy vízkészletek vannak jég formájában. De valószínűleg az Egyesült Államok és partnerei is figyelembe veszik azokat a krátereket – az első bázishely kiválasztásakor –, amelyekben a tartósan árnyékolt részeken nagy mennyiségű jég található.

Az első lakható bázisok valószínűleg dokkolt túlnyomásos modulokból állnak majd, amelyek hasonló kialakításúak, mint amiket a pályaállomásokhoz használtak. Az emberek sugárzástól és mikrometeoritoktól való megóvása érdekében a modulok felett 2-3 méteres rétegben visszatöltött regolittal íveket terveznek készíteni. Illetve építőipari eszközök rendelkezésre állása esetén további árkokat készíteni a modulok elhelyezésére. Az áramellátást napelemek és kis atomreaktorok fogják biztosítani. Az első bázisok feladatai tudományos jellegűek lesznek, de a geológiai minták gyűjtése mellett asztrofizikai berendezések felszerelését és utólagos felszerelését végzik majd az űrhajósok. A nagy távolságok megtételéhez túlnyomásos kabinos holdjárműveket fognak használni. Ilyen terepjárókat már fejlesztenek az USA-ban és Japánban.

Az ISECG nemzetközi csoport 2035-ig tartó terve még csak az első ilyen, kis létszámú bázis létrehozásának megkezdését fontolgatja.

A második szakasz holdbázisai nagyobbak lesznek, de közel állnak az első állomások szerkezetéhez. A fő különbség a zárt bioregeneratív életfenntartó rendszerek bevezetése lesz, ahol az algákat az emberi hulladék feldolgozására, a magasabb rendű növényeket pedig friss élelmiszerek beszerzésére használják majd fel. Hasonló rendszereket teszteltek a Szovjetunióban a BIOS-3 kísérletben, és ez a téma most Kínában is aktuális a Yuegong-1 (Lunar Palace) kísérletsorozatban.

Egy ilyen bázis legénysége már nagyobb lesz, mivel feladatai ipari és technológiai infrastruktúra kialakításával bővülnek. Itt számíthatunk a helyi forrásokból származó üzemanyaggyártás megkezdésére a fel- és leszálló járművek tankolására. A szakértők szerint ez 30-40 évig tart majd a Holdon történő építkezés kezdetétől.

Az építkezés harmadik szakasza már inkább fantáziaszerű.

Az első tervek szerint a nagy települések-bázisok kráterekben lesznek, mivel falaik részben védenek majd a sugárzástól és az aszteroidáktól. Ezenkívül tanulmányok kimutatták, hogy a lakóterület kráterbe helyezése pszichológiailag komfortosabb, mint egy nyitott területen. A bázis lakóinak ugyanakkor lehetőségük nyílik majd a felszín megtekintésére, illetve űrruhában kimenni a szabadba. Valószínűleg olyan krátereket is kiválasztanak, ahol raktárak és ipari helyiségek elhelyezésére van lehetőség. De az orosz szakértők szerint lakótereket nem szabad elhelyezni a lávacsövek alagútjaiban, mert baleset esetén nehéz az evakuálás.

Az építkezés harmadik szakasza már inkább fantáziaszerű.

Ebben a szakaszban át kell állni a helyi ásványokból a fejlett termelésre és a holdi települések önellátására, ahol már több tíz és száz kutató, tudós, mérnök és orvos lesz. Az alacsony gravitáció miatt minden szakember rotációs alapon fog dolgozni. Eljön az idő, amikor a bázisok és a holdközeli állomások közelében lévő űrkikötők nemcsak a “Föld-Hold” rakományáramlás biztosítását szolgálják majd. Hanem a Naprendszer más részeibe irányuló repüléseket is. De sajnos, a harmadik szakasz településeinek létrehozása előtt ismét 50-70 év telik el a Hold-kutatási munkálatok kezdetétől.

Ennek ellenére már most formálódik az űrépítész szakma az USA-ban. Olyan cégek alakulnak, amelyek célja lakható térfogatú orbitális állomások és városok, hold- és marsi bázisok, nagy bolygóközi hajók belső koncepcióinak kidolgozása. A zárt térben, vagy a Hold és a Mars élettelen kiterjedésein végzett hosszú repülések vagy műszakok során a belső terek és a terepjárók ergonómiája, kialakítása nagyon fontos szerepet fog kapni. E kérdések kutatása és alapos tanulmányozása, figyelembe véve a gravitáció sajátosságait, segít fenntartani a kényelmes életet a legénység számára az elszigeteltség és a magány nehéz körülményei között.

Hogyan lehetne gyorsítani az űr és a Hold meghódítását?

Először is talán csökkenteni kellene a rakományok Holdra szállításának költségeit. Ennek érdekében az amerikai SpaceX cég fejleszti a Starship újrafelhasználható szállítórendszerét. Oroszországban pedig egy újrafelhasználható nukleáris elektromos rakétavontató létrehozásán dolgoznak, amely alacsony Föld körüli pályán kapja a rakományt és szállítja azt a Hold körüli pályára. Orosz szakértők szerint, ha vontatóhajót használnának, 2-4-szeresére csökkenne egy kilogramm rakomány holdfelszínre szállításának egységköltsége.

Másodszor, a fejlesztésre szakosodva csökkenteni lehet a Hold-kutatás általános emberi költségeit. Ez azt jelentené, hogy minden országnak azt kellene csinálnia, amihez a legjobban ért, és amihez van eszköze. Ez a megközelítés most az Artemis program és a Gateway holdpálya-állomás példáján látható. Európa szervizmodulokat épít az amerikai Orion űrhajókhoz, és részt vesz állomásmodulok, holdra szállók létrehozásában. Emellett az európaiak 3D-nyomtatási technológiát fejlesztenek helyi anyagokból a Holdon és automatikus állomásokat fognak küldeni a műholdra, hogy tanulmányozzák a lávacsöveket. Japán egy kényelmes kerekes járművet hoz létre az űrhajósok Holdon való mozgatásához, valamint egy teherhajót a Gateway-re tartó repülésekhez. Kanada robotkart fog készíteni a kör alakú állomáshoz.

Minél előbb válik a Hold a globális együttműködés próbaterévé, annál hamarabb válik az emberiség fontos előőrsévé és a Naprendszer fejlődésének technológiai bázisává. A Hold pedig a Föld hetedik kontinensévé változik.



Previous Az évezred csillagászati szenzációja – bolygóegyüttállás a júniusi hajnali égen
Next Növények válasza a klímaváltozásra

No Comment

Leave a reply

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.