2023. július 14-én, Franciaország egységének ünnepén a magántulajdonban lévő Virgin Galactic bejelentette második kereskedelmi űrrepülését. Három utas kész volt közel félmillió dollárt áldozni a felszállás és néhány perc súlytalanság élményének megtapasztalásáért, ami után – még ha nem is pénzben, de élményekben – gazdagabban térhettek vissza a Földre.
A dátum és a bejelentés egybeesése azért érdekes, mert míg a franciák ünnepe a nemzeti egység jegyében zajlik, addig az űrrepülés – még ha lassú léptekben a szélesebb közönség számára is egyre inkább elérhető álommá válik – jelenleg egy olyan kiváltság, amit csak a leggazdagabbak engedhetnek meg maguknak.
Bár az első űrturisták a Space Adventures közvetítésével jutottak el a Nemzetközi Űrállomásra (ISS), a modern űrturizmus új korszakát képviselő Virgin Galactic szuborbitális repülései révén az utazók rövid időre megtapasztalhatják a súlytalanságot, és megcsodálhatják a Föld látványát. Idáig azonban egy technikai nehézségekkel és tragédiákkal teli hosszú és rögös út vezetett.
2007-ben három alkalmazott meghalt és további három súlyosan megsérült, amikor egy rakétamotor alkatrésze tesztelés közben felrobbant. Ettől kezdve 2014-ig a vállalat folyamatosan technikai kudarcokról és késésekről nyilatkozott, amik a tervezett indulási dátumok kitolását eredményezték. Ugyanebben az évben a tesztrepülés során megsemmisült a VSS Enterprise, ami tovább késleltette az űrkalandozás ígéretét.
Az űrturizmus gondolata nem új keletű, és nem is csak egyetlen vállalathoz kötődik. Már az 1950-es évek űrversenye idején is felmerült az ötlet, hogy az űrutazásból üzleti előnyök is származhatnak: a cégek űrhotelekről és űrsétákról álmodtak. A technológia azonban egészen mostanáig nem tette lehetővé ezeknek az ötleteknek a megvalósítását. Sőt, a Virgin Galactic és más rakétakísérletek baleseteire hivatkozva a tudomány és a mérnöki munka előtt még most is hosszú út áll ahhoz, hogy az űrutazás mindennapossá válhasson.
Az alábbiak áttekintésével most többet megtudhatsz az űrkutatás komplexitásáról és kockázatairól:
- az űrrepülés első lépései;
- az űrprogramok előtt álló technikai kihívások;
- az emberi életet és a Föld környezetét fenyegető kockázatok;
- különböző űrtechnológiák és azok élettartama.
Emellett azt is megtudhatod, mi történik az űrtevékenység során keletkező törmelékkel és hulladékkal. Az űrutazás Földre gyakorolt környezeti hatásait nem nehéz összeszámolni, kezelni viszont annál inkább. Most azonban választ kaphatsz arra a kérdésre, hogy mi történik az űrben, amikor egy űreszköz letér a pályájáról vagy meghibásodik!
Az űrrepülés kezdetei
1957 júliusától 1958 decemberéig a nemzetközi geofizikai év (IGY) globális tudományos felfedező kezdeményezés keretében 67 ország tudósai dolgoztak közösen a Föld és a kozmosz tanulmányozásában. Ez a csoport gyakorlatilag az egész globális tudományos közösséget képviselte, ami egy figyelemre méltó teljesítmény volt, különösen a hidegháborús feszültségek árnyékában.
Az Egyesült Államok bejelentette, hogy az IGY ideje alatt kis Föld körüli műholdakat indít, hogy jobban tanulmányozhassa a naptevékenységet és a kozmikus sugárzást. Azt tervezték, hogy műholdjaik precíz térképeket készítenek, és nyomon követik a Föld geomágneses terét. Az amerikai közvéleményt és a tudományos világot is hidegzuhanyként érte, amikor a IGY-ben részt vevő szovjetek 1957. október 4-én pályára állították a Szputnyik–1-et, a világ első műholdját.
Ez hatalmas nyomás alá helyezte az amerikai mérnököket és tudósokat, amivel gyakorlatilag kezdetét vette az űrverseny:
1958
NASA megalakulása
Dwight D. Eisenhower amerikai elnök aláírásával és a kormány finanszírozásával létrejött a Nemzeti Repülési és Űrhajózási Hivatal (NASA).
1959
A Hold felszínének elérése
A Luna–2 szovjet rakéta révén először érte el a Hold felszínét ember alkotta tárgy.
1958–1963
Mercury-program
A NASA első emberes űrrepülési programja, amivel az amerikaiak terveztek elsőként embert juttatni a világűrbe.
1961
Első ember a világűrben
Jurij Gagarin szovjet űrhajós lett az első ember a világűrben. A 275 kilogramm folyékony hajtóanyagú Vosztok–1 fedélzetén első emberként hagyta el a Föld légkörét, és 108 perc alatt elsőként kerülte meg teljesen a Földet.
1965
Első űrséta
A Voszhod–2 űrhajóból kilépve Alekszej Leonov szovjet űrhajós személyében végrehajtják az első űrsétát.
A hajtóműrendszerek fejlődése azóta gyakorlatilag megtorpant. Bár az új technológiák az évtizedek során némileg a tervezési és gyártási folyamatokat is átalakították, ezek a változások inkább csak a könnyebb anyagok használatában nyilvánultak meg, ami a hasznos teher és a szükséges tolóerő csökkentését eredményezte, de nem jelentett valódi áttörést a hajtóművek teljesítményében.
A hidegháborús űrversenyt kezdetben titkolózás, gyanakvás és kémkedés jellemezte. Az első jelentősebb együttműködések (pl. Szojuz–Apollo-program) az 1970-es években kezdődtek, de a valódi nemzetközi összefogás csak a 90-es években indult el a Shuttle–Mir-programmal és később az ISS megépítésével. Ma a helyzet ismét összetett, de a geopolitikai feszültségek és a gazdasági érdekellentétek ellenére számos sikeres nemzetközi együttműködés is zajlik.
Hajtóműrendszerek és egyéb kihívások
Bár a technológia számos területén példátlan fejlesztések történtek, az űrrepülés üzemanyag-fogyasztását illetően nem sok változás történt: a rakéták ma is szilárd vagy folyékony hajtóanyaggal működnek. A megnövekedett számítási teljesítmény azonban lehetővé teszi az égés sokkal pontosabb szabályozását, ami valamelyest növeli a hatékonyságot. Az új hajtómű-technológiák fejlesztése előtt tehát még bőven van tér.
Az Egyesült Királyságban a Reaction Engines Limited a légköri oxigén és a rakétahajtóanyag kombinálásával a SABRE (Synergistic Air-Breathing Rocket Engine) hibrid hajtómű fejlesztésén dolgozik, ami az indítási költségek csökkentését, a sebesség és hatékonyság növelését, valamint környezetbarátabb megoldásokat ígér.
A jelenlegi szabvány szerint egy rakéta felszállása legalább két, maximum öt fokozatból áll, ami egyben a fő szerkezeti egységek számát is meghatározza. Egy-egy fokozat teljesítése után az adott rész leválik, és visszazuhan a földre. Ezzel a módszerrel csökken a rakéta súlya és ezáltal a Föld körüli pálya eléréséhez szükséges üzemagyag is. A levált egységeket (alkatrészeket) bizonyos esetekben újrafelhasználják, máskor viszont nem.
A költség- és energiahatékony, alacsony tömegű hajtóműmegoldások között egyre többször merül fel a nukleáris energia lehetősége is. A bimodális nukleáris termikus rakéta hasonlóan működik, mint egy atomerőmű: a szabályozott maghasadásból származó energia felhevíti a hajtóanyagot (általában folyékony hidrogént). Ezek a rendszerek nem az indításhoz, hanem a repülés közbeni meghajtáshoz alkalmasak.
Ezzel szemben a nukleáris impulzushajtás apró, kontrollált nukleáris robbanások révén még nagyobb és egyenletesebb tolóerőt ígér. Az ötlet a korai, 1947-es atomkísérletekből származik, de a modern technológia és a kifinomultabb tervezés ma már biztonságosabb, működőképesebb megoldásokat keres (pl. inerciális fúzió).
A nukleáris meghajtás jó megoldás lehet a költséghatékony űrrepüléshez. A magáncégek hatalmas forrásokkal rendelkeznek ahhoz, hogy a legjobb szakemberek bevonásával fejlesszenek új hajtóműrendszereket. Ami az USA-t illeti, az amerikai kormány ezt anyagilag is támogatja, a NASA pedig hatalmas űrkutatási adatbázisának megosztásával segíti a kutatók munkáját.
Űrhajók szervizelése Föld körüli pályán
A magánűrvállalatok szeme előtt elsősorban inkább a gazdasági hatalom megszerzése lebeg, mintsem a tudomány fejlődése. A piaci lehetőségek kiaknázása mindaddig nem is jelent problémát, amíg megosztják a megszerzett tudást és ügyelnek a pályára állított rendszereik karbantartására.
Elon Muskkal gyakran találkozni a címlapokon, sokszor jó okokból, máskor kevésbé pozitív, sőt vitatható tevékenységei miatt. Ilyen például, hogy annyi műholdat állít pályára, hogy azok kezdik kiszorítani más országok űreszközeit. Az elmúlt öt évben több Starlink-műhold is majdnem ütközött kritikus rendszerekkel. Musk azonban kitart célja mellett, és – egyelőre – nem tesz eleget a cége által hátrahagyott űrszeméttel.
Ez a megközelítés nyilvánvalóan nem fenntartható: a gondatlan hulladékkezelés következményei szemmel láthatók a nagy csendes-óceáni szemétszigeten, a minden élőlényben megtalálható mikroműanyagban és a tengeri állatok pusztulásában is. A magánvállalatoknak a Földön és az űrben egyaránt felelősséget kell vállalniuk az általuk pályára állított rendszerekért, és gondoskodniuk kell azok karbantartásáról.
Egy ilyen kötelezettség új gazdasági lehetőségeket is kínál: képzeljünk csak el egy robotikus műholdjavító rendszert vagy egy űrszemét-összegyűjtő programot. Ez a gondolat egyáltalán nem új keletű: az első űrjavító programot 1984-ben hajtotta végre a NASA, amikor a Discovery-űrsikló két használaton kívüli műholdat állított vissza. Ezt követően több küldetés során más pályán lévő eszközöket is javítottak, például a NASA 1993-as Endeavor-missziója során a Hubble-űrtávcső főtükrét.
Szabályozások és biztonsági intézkedések
A technológia rohamos fejlődése ellenére az űrutazás ma is tele van bizonytalanságokkal. Egy apró, mindössze 1/450 mm-es hiba a Hubble-űrtávcső fő tükrén például majdnem teljes kudarccal végződött: ha nem javították volna ki, a Hubble csupán egy nagyon költséges űrszemétté vált volna.
A rutin karbantartási munkák elvégzéséről az ISS-hez hozzáféréssel rendelkező űrügynökségek gondoskodnak. Egyrészt azért, mert emberek élnek ott. Másrészt az ISS egy rendkívül költséges projekt, ami a jelentős tudományos hozadéka révén szilárd megtérülést biztosít. A fedélzeten végzett kutatások segítik a Föld rendszereinek javításához szükséges technológiák fejlődését.
A hagyományos állami űrügynökségek és az új magánűripari cégek folyamatos rivalizálása között világos határokat kell húzni. Nem minden ország rendelkezik milliárdosokkal, akik hatalmas tőkét tudnak mozgósítani, ezért a tudomány nevében ezek a vállalkozók nem sajátíthatják ki a technológiát, a tudást vagy az űrből származó hasznot. A társadalmakat az innováció és a felfedezés iránti vágy viszi előre, ez alapozza meg a jövő felfedezéseit, és ébreszti fel a képzeletet. A verseny egészséges, de az „én mindent, te semmit” hozzáállás éppen ellenkező hatást vált ki.
Jelenleg több mint 14 000 műhold kering Föld körüli pályán!
Az alacsony Föld körüli pályát (LEO) érintő kevés szabályozás ma főként a műholdak terjedését írja elő, de a hulladékeltávolításra és a műholdak számának korlátozására is szükség lenne. A Földön élőket és a jövőbeli űrmissziókat egyaránt veszélyeztető visszahulló űrszemétre már most rengeteg súlyos figyelmeztetés hívja fel a figyelmet.
Képzelj el egy makulátlan szobát, ahová belépve a pulóveredet a széken, a kinyitott könyveket az ablakpárkányon, a poharat pedig az asztalon hagyod. Ha ez mondjuk hét évig így megy, a szoba nem lesz alkalmas használatra. Ha ez a hanyagság 70 évig tart – majdnem ennyi ideje lőnek az amberek tárgyakat az űrbe –, a következmények katasztrofálisak lehetnek.
A naprendszerünk hatalmas, az univerzum pedig feltehetően végtelen, a Föld körüli pálya viszont ehhez képest kicsi, korlátozott és már most is annyira zsúfolt, hogy a műholdak szinte állandó ütközésveszéllyel néznek szembe. Az űrkutatás folytatása érdekében szabályozni kell az űrforgalmat, beleértve a műholdak mozgását is. Ha az emberek a Föld körüli pályán túl akarnak merészkedni, bővíteni kell az ENSZ 1967-ben született világűrszerződésének (Outer Space Treaty) szabályait, mert az új igényeket már nem fedik le. Az idők és az elképzelések változtak, és ehhez a törvényeknek is igazodniuk kell.
Tetszett ez a cikk? Értékeld!
Loading...