Visszaszámlálás indul...

Anya, megyünk a Marsra!

2016. május 06. - Indie Crawford

A '80-as, '90-es években született generációk, bár nagyra törő céloktól eltelve és komoly múltbéli eredményekből merítkezve tekinthettek föl a csillagokra a világűr emberek általi meghódításáról álmodva, mégis egy ideig úgy tűnt, az exponenciális fejlődés csupán ígéret marad. A science-fictionök és a lelkes tudósok kánonja szirénénekké változott, azt gondoltuk nem hogy nekünk, de a gyerekeinek, sőt talán az unokáinknak sem adatik majd meg a Földünkön kívül létező világok közelebbről való megismerése. Holdraszállás, Nemzetközi Űrállomás, műholdak armadái, űrszondák tucatjai ide vagy oda, mégis az volt az érzésünk, hogy ami az emberi űrutazást illeti, egy helyben toporgunk, vagy legalábbis orbitális pályán keringünk. Azonban egy új generáció, egy újfajta hozzáállás, és persze a tudományos-technológiai fejlődés sokszor csöndes, de rendíthetetlenül zajló munkája úgy látszik, mégis olyan kritikus tömeggé álltak össze, amely kibillenthet minket e holtpontról.

ISS - Nemzetközi Űrállomás

Ma már majdnem minden napra jut egy kisebb-nagyobb áttörés, ami technológiai, gazdasági vagy politikai értelemben visz minket egyre közelebb, a szintén egyre konkrétabban körvonalazódó új célok felé. No, persze ezek elképzelhetetlenek lennének az elmúlt évtizedek tapasztalatai nélkül. Az űr egy olyan ellenséges közeg, amely nem tűri a hibákat, a hibák pedig emberéleteket követelnek, így ezek az emberi tragédiákon túl az űrkutatás törékeny finanszírozását, annak jövőjét is alááshatják. Az idegen környezet folyamatos tanulást is jelent, nem csoda tehát, hogy a NASA és a többi ügynökség kis lépéseken keresztül araszol céljai felé. Az, hogy egy méretes űrállomással bír az emberiség, illetve hogy az arra való ember- és áruszállítás szinte rutinfeladattá válhatott, óriási eredmény (nem csak technológiai, de politikai értelemben is), mely szilárd alapnak bizonyulhat az eljövendő missziók számára.

Az apró lépések politikája egy szolid és működő modell, mégis némely, az űrhajózás előtt álló akadály legyőzése, úgy tűnhet, ugrásszerű fejlődést kíván. A Hold néhány napi útra van csupán bolygónktól, de a mai rakétatechnológiával számolva következő potenciális célpontunk, a Mars elérése több hónapos utazást jelent. Az ehhez szükséges ellátmány (élelem, víz, levegő, üzemanyag stb.) űrbejuttatása esetén, nos, csillagászati költségekkel kellene számolni, nem is beszélve magáról az űrjárműről, amelynek megfelelően robusztusnak kellene lennie egy ilyen út kivitelezéséhez. A Nemzetközi Űrállomás számára a Föld közelsége nem csak az ellátmányozás és az odajutás relatív alacsony költségét jelenti, de hatékony sugárzásvédelmet is, tudniillik az ISS a Föld mágnesen mezejének a védelmét élvezi. Olyan luxus ez, amellyel a mélyűri utazásra vállalkozó asztronauták nem számolhatnak. Relatív alacsony költségeket írtam, de a valóságban egy szatellit Föld körüli pályára állítása kb. 13 750 000 000 forintnál kezdődik, tehát 14 milliárd forint körül van egy-egy ilyen kilövés alsó határa. És most pusztán egy sima műhold pályáraállításáról van szó.

Látva a kihívás nagyságát érthető, hogy nem vették emberes küldetések a Mars felé az irányt a Holdraszállás másnapján. De persze az azóta eltelt majdnem 50 év korántsem volt eredmények nélkül való, és talán végre-valahára elérkezett a perc, hogy komoly ambíciókkal forduljunk a Vörös Bolygó felé. A siker egyben a szélesebb értelemben vett otthonunk, a Naprendszer emberek általi megismerése, sőt akár a benépesítése felé tett történelmi lépéssel érne fel. Olyan tett volna ez, mely bizonyossággal szolgálna arról, hogy a távoli bolygók elérése nem fikció csupán. A tudományos, gazdasági és politikai nyereség felbecsülhetetlen értékű lenne az emberi faj számára.

A Blue Origin New Sheperd rakétájának kilövése

Lássuk hát, mik a kilátások az említett akadályok leküzdésére, mely közelmúltbéli események okozzák, hogy az űrkutatás körüli hype és optimizmus régen nem látott magasságokba csapott az elmúlt években.

Új srácok a pályán

Az elmúlt időszak egyik, talán a legnagyobb horderejű változása az a paradigmaváltás, amit a kereskedelmi űrrepülés szemünk előtt zajló nagykorúvá érése jelent. Kereskedelmi célú műholdak ugyan már évtizedek óta járják a Föld körüli orbitális pályát, de egészen a modern időkig, ezek egytől-egyig állami ügynökségek segítségével kerültek oda.

Az USA (és a világ űrkutatásának) stratégiai érdekei azonban a közelmúltban erőteljesen a feladatok kiszervezése felé mutattak. Az alapvető technológiák, hála az adófizetők türelmének, illettve a tudósok és a technikusok zsenialitásának, készen álltak. Az internetes kereskedelem robbanásszerű fejlődéséből meggazdagodott, permanens technológiai forradalmon és tudományos-fantasztikumon szocializálódott fiatal vállalkozók, valamint a régi motoros nagy befektetők is csak az alkalomra vártak, hogy betegyék a lábukat a mérhetetlen potenciált jelentő szektor kapuin belülre. Ez az alkalom pedig a 2000-es években el is érkezett.

Űrhajós egy űrsétán, kezében egy „Eladó” felirattal

A NASA programot indított a privát szektorral való együttműködésre, pénzzel is megtámogatva a versenyeztetett vállalatok egy részét. Az évtized végén Obama elnök felvázolta a célt: a Nemzetközi Űrállomás ellátását teljes egészében piaci vállalatok megbízásán keresztül intéznék, míg így a NASA messzebbre tekinthet. Az Űrsikló család vége, az oroszokra való ráutaltság, illetve a velük való viszony hidegülése még inkább érdekeltté tette a döntéshozókat az Egyesült Államok privát űrszektorának megerősítésében. Ám arra, hogy e szektor versenyzői milyen lehengerlő sebességgel veszik föl a tempót, nem sok mindenki számított.

SpaceX, Orbital ATK, Blue Origin, Virgin Galactic, Bigelow Aerospace, Boeing, hogy csak pár céget említsek a legnagyobbak közül. Majd minden napra jut valami érdekfeszítő új hír. A SpaceX, illetve a visszafogottan csak Igazi Vasembernek hívott vezére, Elon Musk (aki egyben a PayPal, a Tesla és egyéb vállalkozások atyja is) például valóban nem kispályázik.

Néhány év alatt eljutottak az űrhajózás szent tehenének tartott újrahasznosítás részleges megvalósításáig. Sikerült nekik az, ami még senkinek, épségben visszahozták Falcon 9 rakétáik első gyorsítófokozatát. Említettem, hogy űrbe juttatni ezt-azt a Földről költséges dolog. Ami azt illeti, ezen költségek nagyobbik részét nem az üzemanyag, hanem maguk a hajtóművek és a naftát tároló hatalmas tartályok jelentik. Ezek, ha bevégezték feladatukat, holt súlyt jelentenek a kilövés során, ezért leválnak és a tengerbe hullanak. Legalábbis ez volt a módi eddig.

A SpaceX Falcon 9 rakétája történelmi landolást hajt végre egy úszo platformon
A SpaceX rakétája visszatérés után nyugodtan ringatózik a drónhajó fedélzetén

A SpaceX azonban, miközben ellátmányokat szállít az űrállomásra, minden alkalommal a visszatérő rakétái tökéletesítésén dolgozik. Annyira jól megy nekik a dolog, hogy legutóbb már az óceánon úszó platformra is sikerült letenni az 500 ezer kiló körüli szerkezetet, miután 30 ezer km/óra körüli sebességről kellett visszalassulnia! Az egész cucc függőlegesen visszaereszkedik, szoftvervezérelten. Az úszó platformra – amelynek egyébként Of Course I Still Love You* a becsületes neve – azért van szükség, mert bizonyos kilövéseknél már nem marad elég üzemanyag arra, hogy a rakéta szárazföldön landoljon. Musk szerint az újrahasznosítás töredékére csökkenti majd az űrhajózás költségeit, megnyitva a világűr kapuját a szélesebb közönség, no és persze a még több befektető előtt. Személyes céljának tartja egy Mars-kolónia létrehozását, és állítása szerint nem is járunk ettől valami messze. Cége az év végén tervezi tesztelni még nagyobb kapacitású rakétáját, miközben már dolgoznak a következő generációs meghajtáson is, valamint javában zajlik űrkapszulájuk, a Dragon felkészítése az emberes küldetésekhez. Sőt újabban már a kapszula egy verziójának landolását tervezik a Marson a következő évek során, egyelőre persze emberek nélkül.

A Blue Origin hasonló újrahasznosítható megoldásokon dolgozik, szintén látványos eredményeket elérve, egyelőre kísérleti eszközökön ugyan, de már készülnek a nagyobb skálájú modellek is. Érdekesség, hogy ennek a cégnek a vezére szintén egy fiatal vállalkozó, aki Muskhoz hasonlóan egy tech-céggel csinálta meg a szerencséjét. Jeff Bezosnak hívják az urat, aki az Amazon vezére is egyben, és szintén az űr benépesítését tűzte ki céljául.

A Virgin Galactic, és angol tulaja, Sir Richard Branson is nagy erőkkel dolgozik a maga SpaceShipTwo nevű eszközén, melyet űrturizmusra szán, és amely lassan, de biztosan szintén beérni látszik.

A Virgin Galactic SpaceShipTwo nevű űrhajója
SpaceShipTwo

A Boeing a SpaceX mellett szintén emberes űrutazásra alkalmas kapszulán munkálkodik, valamint a Lockheed Martinnal közösen üzemeltetett United Launch Alliance nevű vállalkozáson keresztül nyújtanak különféle szolgáltatásokat az űrbe vágyó szervezeteknek, és persze új eszközöket is fejlesztenek.

Az Orbital ATK a SpaceX-en kívüli másik NASA-val szerződött vállalat, mely a maga Cygnus teherkapszuláján rakományokat juttat az űrállomásra.

Felfújható űrhajó: Elvárás

Említettem az imént a SpaceX legutóbbi, vízen végrehajtott, történelmi jelentőségű landolását. Ez az alkalom nem csak a rakéta visszatérése, de a szállítmány egy darabjának szempontjából is érdekes. A rakományt szállító Dragon kapszula tartalmazta ugyanis a Bigelow Aerospace szexi, felfújható lakómodulját is, a BEAM-et, amely az űrállomáshoz csatlakozva a következő két év során intenzív tesztelés alá kerül. Az ilyen felfújható modulok jó sok belakható helyet biztosítanak az űrben, viszont jóval kisebbek és könnyebbek a tradicionális régi elemeknél, ami az űrbeszállításukkor nagy előnyt jelent. Ha minden jól megy, néhány éven belül akár önálló űrállomások is összeállhatnak a mostani kísérleti egység leszármazottaiból, de a tervek már a Holdon, vagy a Marson létesítendő kolóniákra is céloznak.

A Bigelow Aerospace felfújható lakómodulja
Felfújható űrhajó: Valóság

A privát űrszektor tehát nem tétlen, és az aktivitásuk vélhetően már csak nőni fog.

Mi marad a NASA-nak?

Az amerikai űripar stratégiai értékű átszervezése, a piac felé való nyitás számtalan előnnyel jár az egész szektorra nézve. Új finanszírozási formák, a tőke bevonása, ár- és technológiai verseny, stb... Az állami űrügynökség szerepe ilyen körülmények között persze drasztikusan átformálódik. Átmeneti fázisban vagyunk. Mintha a privát szektor ilyen gyors térnyerésével nem számoltak volna az állami szervek, de azért a magánkézben lévű űrhajózás még nem tekinthető teljesen nagykorúnak, így talán korai lenne még végleg elengedni a kezét.

Egyrészt a jövőben az állami ügynökségekre vélhetően a minőségbiztosítás, a koordináció hárul, valamint a verseny tisztaságának őrzése, illetve a stratégiai célok meghatározása, és az állami erőforrások ezen célok szerinti elosztása a szereplők között. Az egyetemi kutatás, a közérdekű tudományos eredmények és a privát fejlesztések közötti információáramlás kényes feladatai, illetve a publikum tájékoztatása, valamint a szereplők összefogása a kooperációt igénylő, nagy tudományos áttörések elérésére  ezek is mind olyan feladatok, amelyek állami szereplő jelenlétét követelik meg.

Kétségkívül, a NASA ma is bőségesen ellát ilyen feladatokat, de egyelőre a konkrét technológiák fejlesztéséből és tudományos célú űrmissziók kivitelezéséből is alaposan kiveszi a részét, és persze rajta keresztül az amerikai adófizetők is. A NASA aktuális költségvetése folyamatos politikai viták tárgyát képezi, így persze nem könnyű a költséges missziókkal való hosszútávú tervezés. Azoknak a milliárdos befektetőknek, akik a fejükbe vették, hogy így vagy úgy, de eljutnak a Marsra, és a költségeiknek egyedül a saját pénzbőségük szab határt, ilyen problémákkal nem kell megbirkózniuk, nem tartoznak elszámolással az adófizetők felé.

A NASA fiktív űrturizmusra hívó plakátjai
A NASA-nál néha ilyen nagyszerű plakátok készítésére is futja, az űrutazást népszerűsítendő

A NASA-nak azért jelenleg létezik egy nagy vonalakban vett forgatókönyve, illetve megvalósítási fázisban lévő fejlesztései a Vörös Bolygó elérésére, csak éppen az a faramuci helyzet állt elő, hogy a SpaceX-nek is akad a tarsolyában ilyen. Így tehát a NASA egyik keze megrendeléseken keresztül támogatja a privát szektort, míg másik lábával versenyez vele. Ez persze nem feltétlenül rossz hír az adófizetőknek, hiszen az állami költségek csökkentése felé haladnak a dolgok, de az űrutazás megszállottjainak sem kell aggódniuk amiatt, hogy az összes tojás egy kosárban lenne. Mint mondtam, átmeneti fázisban vagyunk.

Nagyra törő tervek

A NASA Journey to Mars nevű tervezete három szakaszban hódítaná meg a Vörös Bolygót. Először Föld-közelben tesztelné és fejlesztené az ehhez szükséges technológiákat, míg az Űrállomás utánpótlási feladatait fokozatosan a privát szektorra bízva erőforrásokat szabadítana föl a maga számára. A következő szakaszban a Hold környékén folyna tovább a tesztelés. Szó esik egy újabb állomás létrehozásáról, amely egyrészről a Mars és a Föld közötti kommunikációt volna hivatott elősegíteni. Ezen állomás az ISS-nél alkalmasabb volna továbbá a mélyűri technológiák tesztelésére, mivel a Föld óvó mágneses mezejétől, és az utánpótlási/menekülési útvonaltól távolabb helyezkedik el. Ennek a szakasznak a része még egy kisebb aszteroida Hold-közelbe vontatása is. A harmadik szakaszban kezdődhetnének meg a konkrét Mars-missziók.

A NASA Marsutazást felvázoló tervének plakátja

A terv nem tűnik rossznak, a lépésenként való haladás az Apolló misszióknál egyszer már bevált, persze kérdés, hogy mennyire tekinthető lépésnek a Hold-Föld távolság néhány napos útja és a Mars eléréshez szükséges több száz napnyi mélyűri tartózkodás közti szakadék. Jelenleg az oda- és vissza(!)jutáshoz megfelelő méretű űreszköz, a Marson való landolás és felszállás, az ellátmány, a sugárzásvédelem és hasonlók jelentik a megoldatlan problémák főbb irányvonalait. Persze az ember nélküli űreszköz eljuttatásán már túl vagyunk, a SpaceX éppen emberek szállítására is alkalmas kapszulák leszállását tervezi, illetve mindenki az erőforrások helyben való előállításáról beszél. A Bigelow Aerospace tesztelés alatt álló felfújható moduljai nagy előrelépést jelenthetnek a megfelelő tárolókapacitás felé, a sugárzás problémája alól pedig az anyagtudomány dinamikus fejlődése jelentheti a kiutat.

Érdemes még megemlíteni a nemrég lezárult A Year in Space nevű kísérletsorozatot is, mely során Scott Kelly amerikai és Mikhail Kornienko orosz asztronauták majdnem egy évet töltöttek a Nemzetközi Űrállomás fedélzetén, adatot gyűjtve a hosszútávú űrben való tartózkodás emberei szervezetre gyakorolt hatásairól. Ez már nagyságrendileg egy Mars-missziónyi idő, így mindenképp fontos előrelépés.

Scott Kelly a Nemzetközi Űrállomáson
Scott Kelly űrhajós az ISS fedélzetén

No persze sok ötlet nem teljesen új. Lelkes tudósok egy csapata, Robert Zubrinnal az élen, már a 90-es években kidolgoztak egy megvalósíthatónak vélt tervezetet az emberes Mars-miszióra, de a politika akkor még nem bizonyult elég elszántnak az ügyben.

A NASA jelenlegi fejlesztései közül a hamarosan csatasorba álló SLS rakéták és az új Orion űrkapszulák a leginkább kézzelfoghatóak. Ezek elkészültével, valamint a SpaceX Dragon kapszulájának emberek szállítására alkalmas változatának hadrendbe állításával az USA ismét orosz segítség nélkül tud majd asztronautákat juttatni az űrbe. A hűvös politikai viszony miatt ez stratégiai cél. Az SLS-Orion páros megvalósítását persze más célok is indokolttá teszik, a NASA Journey to Mars irányzatában ezek az eszközök kulcsszerepet töltenek be a Mars elérésében.

Izgalmas lesz látni, hogy a szinte fej-fej mellett fejlesztett állami SLS-Orion és piaci alapú Falcon Heavy-Dragon párosok közül végül melyiknek milyen szerepet szán a történelem a Mars meghódításában. Ami a sajtót illeti, a SpaceX szénája jobban áll, de a NASA felhalmozott tapasztalata és államilag támogatott erőforrásai mégis jelzik, hogy e két szereplő nem feltétlenül egy ligában játszik. Persze Muskék hajlamosak tartani, és emeleni a tétet.

A bejegyzés trackback címe:

http://indiecrawford.blog.hu/api/trackback/id/tr948684510

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben.

gaszton42 2016.05.06. 22:10:15

Néhány javítás és kiegészítés:

1. a tengeri platformra nem 500 ezer kilogrammos első fokozatot tettek le, ez még akkor sem nyomott ennyit amikor tele volt üzemanyaggal induláskor, a teljes induló jármű a hasznos teherrel és a második fokozat kb 100 tonnájáva, szuperhűtött üzemanyaggal 550 tonna. amikor leszáll akkor kb 30-40 tonna és még általában ilyenkor is van benne üzemanyag valamennyi.

2. Nemcsak a Spacex Dragon 2 űrhajója és az Orion/SLS rendszer fog személyszállító feladatot ellátni, hanem a Boeing CST-100 (vagy más néven Starliner) is fejlesztés alatt van, a Dragon 2-vel hasonló paraméterekkel bír de konzervatívabb rakétás mentőrendszerrel.

egyébként jó összefoglalás.

Indie Crawford · http://indiecrawford.blog.hu 2016.05.06. 23:07:18

@gaszton42: Köszönöm a hozzászólást és a javításokat!

Az első ponttal kapcsolatban teljesen igazad is van, nem számoltam utána, köszi!

A második ponttal kapcsolatban: igen, erről én is tudtam, de nem domborítottam ki a dolgot a cikkben. Köszi, hogy rámutattál, így teljesebb a kép!