Gazdasági válság ide vagy oda, a hidegháború óta nem látott intenzitással folyik az űrverseny – immáron több új szereplővel. Van-e esélye az Európai Uniónak meghatározó szereplővé válni abban a versengésben,
amelyben az asztronautika hagyományos szereplői, az Egyesült Államok és Oroszország mellett Kína és India is babérokra tör? A kis nemzetek összefogása nélkül semmiképp. Ezt az együttműködést hivatott előmozdítani az Európai Űrhivatal, amelynek hollandiai kutatóközpontjában jártunk.

Űrjármű saját fejlesztésben
Nemrég az Európai Bizottság is úgy döntött, hogy megkezdi egy önálló európai űrjármű építésének előkészületeit. A hetedik keretprogram részeként életre hívott STAVE (Space Transportation Assets Valorisation in Europe) konzorcium kiemelt feladata, hogy az újonnan csatlakozott tizenkét uniós tagállam cégeit is bevonja az új európai űrhajó kifejlesztésébe és működtetésébe. Arról még nem döntöttek, hogy ez az űrhajó rakéta lesz-e, vagy az amerikai űrsiklókhoz hasonlóan repülőgépre fog hasonlítani. A konzorciumot az európai űrhajózás nyolcvanöt százalékát lebonyolító francia, olasz és német űrhivatalok alapították. Az érdeklődő vállalkozók számára rendezett első hazai STAVE-konferenciát ezen a héten tartotta meg Lillafüreden az űripar leendő magyar szereplőit összefogó és támogató Magyar Űripari Klaszter.
– Az önálló európai űrjármű kifejlesztése azért válik egyre sürgetőbbé, mert a NASA az idén valószínűleg kivonja a szolgálatból az űrsiklókat – nyilatkozta lapunknak Bárczy Pál, a Magyar Űripari Klaszter elnöke. – Ezután csak az orosz űrhajókra hagyatkozhatunk. A jelenleg használatos európai Ariane rakéták nem alkalmasak emberek szállítására, és a nemzetközi űrállomáson sem tudnak dokkolni. Fejleszteni kell őket.
Már jelenleg is részt vesznek magyar cégek és kutatóhelyek olyan űrprogramokban, amelyek az Európai Unió égisze alatt jöttek létre. Bárczy elmondta, hogy a saját cége is közreműködött egy habosítási kísérlet megtervezésében, ezt az idén kivitelezik a nemzetközi űrállomás űrhajósai.

*

Európai űrmúlt és -jövő

M. Cs.
Harmincnégy éves története során az Európai Űrhivatal (ESA) a versengő nagyhatalmakkal ellentétben kevésbé az emberes űrutazásokra, mint inkább a nem annyira látványos, de tudományos és technológiai szempontból mégis jelentősebb ember nélküli küldetésekre koncentrált. Az ESA múltbeli és tervezett missziói közül válogattunk.
Cos–B
A szervezet alapításának évében, 1975. augusztus 9-én lőtték föl a NASA segítségével az első ESA-űreszközt, a Cos–B-t, amelynek feladata a Tejút és a Cygnus X–3 pulzár gamma- és röntgensugárforrásainak feltérképezése volt.
Ulf Merbold
volt az első ESA-űrhajós, aki 1983-ban a Columbia űrsikló rakományfelelőseként jutott ki az űrbe, és elsőként végzett kísérleteket a Spacelab űrlaboratóriumban.
Giotto
Hat évvel a felbocsátása után, 1986-ban érte el célját a Giotto űrszonda, és 596 kilométeres távolságból tanulmányozta a Halley-üstökös magját. Giotto 1301-ben figyelte meg a Halley-üstököst, amely később betlehemi csillagként jelent meg A háromkirályok imádása című festményén.
Huygens
Az ESA és a NASA közös vállalkozásaként, hétéves utazása végén, 2004 decemberében érte el a Szaturnusz Titán holdját a Cassini–Huygens űrszonda. A Huygens leszállóegység levált a Cassini keringőszondáról, 2005 januárjában földet ért a Titánon, és a landolás után másfél óráig küldte az adatokat a Földre.
SOHO
Tizenhárom éve működik a SOHO napvizsgáló űrobszervatórium. A felvételeiből és méréseiből nyerhető tudományos ismeretek mellett amolyan napmeteorológiai műholdként is működik, valós idejű adatokat szolgáltatva a naptevékenységről.
Mars Express
Bár a Marsra leszálló egység valószínűleg megsemmisült landolás közben, a bolygó körüli pályára állt műhold 2004 óta küldi a Földre a felszínről készített nagy felbontású képeket, geológiai szerkezeti térképeket és a légkör áramlási adatait.
Hubble
Az űrkutatás utóbbi két évtizedének leglátványosabb sikereként 1990 óta működik a Föld körüli pályán keringő űrtávcső, a Hubble, amely sorra készíti az eddig soha nem látott részletességű és szépségű felvételeket. Közeli helyzete lehetővé teszi, hogy az űrhajósok időről időre javításokat végezzenek rajta.
Galileo
Az Európai Unió és az ESA közös vállalkozásaként a tervek szerint 2013-ra működni fog az amerikai GPS, illetve az orosz Glonass helyzetmeghatározó rendszerektől független európai navigációs műholdhálózat. Eddig két tesztműholdat bocsátottak fel, ezek a rendszer jövőbeni működését vizsgálják.
LISA Pathfinder
Jövőre bocsátják fel a gravitációs hullámok detektálására szolgáló három LISA űrszonda előfutárának szánt LISA Pathfindert (nyomkeresőt), amelynek belsejében két golyó viselkedését vizsgálják nulla gravitációs környezetben.
Don Quijote
A két év múlva útnak induló űrszondapár egy kicsi, ötszáz méteres aszteroida eltéríthetőségét vizsgálja. Egyikük, a Hidalgo beleütközik a kisbolygóba, miközben társa, a Sancho dokumentálja az ütközést és annak hatását.

Elsötétített szobából figyeljük, amint a szomszédos helyiségben dolgoznak a mérnökök. Olyan érzésünk van, mint a filmekben, amikor a rendőrök detektívüvegen keresztül nézik a kihallgatást. Az értekezlet résztvevői is tudják, hogy ott vagyunk, néha feszülten pillantanak az ablak felé, de nem látnak minket. Mindnyájuk előtt monitor és kamera, amely az épp felszólaló munkatárs képét közvetíti. A falon hatalmas képernyők táblázatokkal, grafikonokkal és az Európai Űrhivatal (ESA) párizsi központjában dolgozó szakemberek videoképével. Az ESA egyik legnagyobb kutatóhelyén járjuk végig a műholdak gyártásának fázisait az Amszterdamtól negyven kilométerre nyugatra, a tenger partján lévő kisvárosban, Noordwijkban. Az Európai Űrkutatási és Űrtechnológiai Központban (ESTEC) kétezer-négyszáz ember dolgozik, és a kutatóintézet területe nagyobb, mint a Vatikán.
– Itt, Európában több ötletünk van, mint pénzünk – mondja Massimo Bandecchi, az ESTEC tervezésért felelős igazgatója. – Emiatt több projektjavaslat születik, mint amennyi megvalósítására elég a költségvetésünk. A tervek kiválasztása többlépcsős folyamat. A mérnökök megvizsgálják, mely ötletek kivitelezhetők technológiailag, majd ezek közül választják ki a döntéshozók azokat, amelyekre pénzt szánnak.
Az űrkutatás napjainkra alapvető változásokon ment keresztül. Míg a XX. században, az űrhajózás első évtizedeiben megszokott volt, hogy önálló űrprogramot szinte csak az Egyesült Államok és a Szovjetunió (később Oroszország) képes fenntartani, mára sokszereplőssé vált az újból feléledni látszó űrverseny. Kínában már a hatvanas években tervek születtek az önálló emberes űrrepülések végrehajtásáról, a programot azonban a hetvenes években leállították. Bár műholdakat mára már rutinszerűen állítanak pályára, az első kínai űrhajós csak 2003-ban jutott ki az űrbe. India kissé lemaradt Kínával szemben. Igaz, szatelliteket ők is képesek felbocsátani, emberes missziót csak 2015-re terveznek. Ahogy sok más ország, úgy Kína és India figyelme is az újra felfedezett Hold és a Mars felé irányul. Természetesen minden állam űrprogramjának békés, tudományos jellegét hangsúlyozza, ám figyelmeztető jel lehet, hogy 2007-ben Kína sikeresen tesztelt egy űrfegyvert. A Földről indított ballisztikus rakétával lelőtték egyik régi meteorológiai műholdjukat. Ezzel demonstrálták, hogy képesek szatellitet megsemmisíteni az űrben, viszont más műholdakra, illetve a nemzetközi űrállomás (ISS) legénységére is veszélyes űrszemétfelhőt hoztak létre.
Az európai államok kezdetben a NASA-val, illetve a szovjetekkel együttműködve vettek részt az űrhajózásban. Az önálló európai űrkutatás megteremtéséért létrehozott Európai Űrhivatalt 1976-ban alapították. A szervezetnek jelenleg tizennyolc tagországa van, legutóbb Csehország csatlakozott novemberben. (Magyarország még nem teljes jogú tagja ennek az együttműködésnek.)
Európa eddig is élen járt az emberiség előtt álló problémák megoldásában. Jelenleg ilyen nehézség az éghajlatváltozás, amely orvoslására elengedhetetlen az űr kutatása, véli Chris de Cooker, az ESA nemzetközi kapcsolatait irányító igazgatója, aki még a tavaly novemberben Budapesten megrendezett Űrnap, 2008 konferencia szünetében nyilatkozott lapunknak.
– Úgy gondolom, hogy Magyarország néhány éven belül az ESA teljes jogú tagjává válhat. Itt jó tudományos és ipari háttér áll rendelkezésre, így biztosak lehetünk, hogy Magyarország eredményesen fog részt venni a hivatal munkájában – mondta Chris de Cooker.
Az ESA költségvetése tavaly meghaladta a hárommilliárd eurót, amely legnagyobbrészt a tagországok hozzájárulásából tevődött össze. Franciaország, Németország és Olaszország adja a költségvetés több mint hatvan százalékát; a befizetendő összeget a tagállamok nemzeti összterméke alapján határozzák meg. Magyarország öt évvel ezelőtt kötött együttműködési szerződést az ESA-val, amelyet tavaly újabb öt évre meghosszabbítottunk. Ily módon kevesebb pénzzel kell hozzájárulnunk a költségekhez, viszont nem illetnek meg minket mindazok a jogok, amelyek a tagokat.
Az ESTEC-ben Massimo Bandecchi próbálja számunkra megvilágítani, miképpen is működik egy műhold esetén ez a nemzetközi együttműködés. Képernyő előtt magyarázza, hogy a műholdak olyan bonyolult szerkezetek, hogy a tervezésük során elengedhetetlen őket alrendszerekre bontani. Korábban ezeket az alrendszereket egymástól függetlenül tervezték meg a mérnökök, de a teljes munkát nagyon lelassította az, hogy a munka első szakaszában az elemek nem működtek jól együtt. Így hónapokig tartott egy-egy új misszió elvi megtervezése. A tíz éve bevezetett „egyidejű tervezés” meggyorsította ezt a folyamatot. Most már egyszerre, egy szobában vagy az internet segítségével a világ számos pontján, mégis állandó összeköttetésben dolgozó mérnökök azonnal értesülhetnek egymás igényeiről, aggályairól, a pénzügyi szakemberek pedig rögtön lehűthetik a kedélyeiket, ha a kutatók fantáziája a költségvetés szabta szűk határokon túlra szárnyalt.
A műhold életciklusának minden mozzanata – az ötlet megszületésétől a tervezésen, az építésen és a tesztelésen át a működtetésig – megjelenik ebben az irányítóteremben, így minimálisra lehet csökkenteni azoknak a terveknek a számát, amelyek végül az asztalfiókban végzik.
Ottjártunkkor éppen egy olyan projekt terveit tárgyalták, amelyben a hagyományos műholdakhoz képest sokkal kisebb, alig tíz centiméteres átmérőjű „nanoszatelliteket” juttatnának Föld körüli pályára. A mikroelektronika fejlődése ma már lehetővé teszi, hogy a korábban méteres műszereket néhány centiméteressé miniatürizálják. Minél kisebb egy műhold, annál olcsóbb fellőni, és annak is kisebb az esélye, hogy űrszeméttel ütközik. A tervek elkészülte után persze még hosszú az út az űrben keringő, működő műholdig.
– Az űreszközök építése során meg kell vizsgálnunk, hogy minden alkatrészük megfelelően működik-e, és elviselik-e a fellövés során rájuk nehezedő erőhatásokat, illetve az űrbéli körülményeket – fogad minket Koen de Beule, az ESTEC tesztrészlegének munkatársa.
A tisztított levegőjű szerelőcsarnokból a felépített űrszondák légmentesen záródó tartályban érkeznek a tesztközpontba zsilipen keresztül. A zsilipben megtisztítják a levegőt, mielőtt a szonda belépne, így igyekszenek a minimálisra csökkenteni a szennyeződés esélyét.
– A tesztközpont területét mi „százezres tiszta helyiségnek” hívjuk, ami azt jelenti, hogy a fél mikrométeresnél kisebb szemcseméretű szennyeződésekből legfeljebb százezer darabot tartalmaz a központ levegőjének egy köblábja (28,3 köbdecimétere) – mondja De Beule. Talán soknak tűnik ez a százezres szám, mégis háromszázezerszer tisztább, mint egy átlagos lakóház.
A fellövés közben a rázkódás okozhatja a legnagyobb károsodást a műholdakban, így a tesztelés során erre különösen figyelnek. (A műholdat rakétával juttatják az űrbe. Különösen a légkör alsó harminc–negyven kilométeres rétegében – ahol nagyon sűrű a levegő – rázkódik erősen a rakéta.) Az elektromos rázóasztalok hasonlóan működnek a hangszórókhoz. Az elektromosság hatására az asztalok alapjában elhelyezett hatalmas mágnesek rezgésbe jönnek, és megmozgatják az egész lapot. A ráhelyezett űreszköz azonban csak egy irányban tud rázkódni. Az ESTEC szakemberei ezért megépítettek egy olajjal teli betonmedencét, a Hydrát. Az olaj felszínén lévő táblán már a környezetétől függetlenül, a tér mindhárom irányába képesek rázkódást létrehozni. A betonalap tömege eléri az ezernégyszáz tonnát, és benne huszonhárom köbméter olaj lötyög. Nemcsak űrszondákat, de sok más olyan eszközt is tesztelnek a segítségével, amelyek működésük során nagy rezgésnek vannak kitéve. A nemrégiben útjára indult Airbus–380-as utasszállító repülőgép csomagterének egyes alkatrészeit is itt próbálták ki, hogy kibírják-e a kényszerleszállás közben fellépő erőhatásokat.
Az űrszonda innen újabb hatalmas, hangárszerű műhelybe kerül. Itt a falba épített kürtökből a fellövés közben tapasztalt mértékű hangnyomásnak teszik ki az eszközt. A szerkezet akár 156 decibeles hangot is kiadhat, miközben egy forgalmas főúttól huszonöt méterre átlagosan hetven decibel a hangerősség. A hanghatástól védeni kell a központ többi részét és a munkatársak egészségét, így a helyiséget hatalmas, százhatvan tonna súlyú ajtóval zárják le, hat-hét percig is eltart, míg teljesen bezárul.
Ha az űrszonda kiállta az eddigi próbákat, akkor valószínűleg a rakétafellövés közben várható megpróbáltatásokat is el fogja viselni. De a neheze csak ekkor jön, hiszen a légkörből kijutva az űr zord körülményei között kell éveken keresztül működnie. A légmentes tér és a hatalmas hőmérséklet-ingadozás utánzására szolgál az ESTEC talán leggrandiózusabb kísérleti szerkezete, a nagy űrszimulátor, amely már 1986 óta működik. Minthogy a szimulátor környezetében is elengedhetetlenül fontos a tisztaság, ezen a ponton köpenyt kell húznunk. A szimulátor kamrája hatalmas, tizenöt méter magas henger, amelynek térfogata kétezer-háromszáz köbméter. Belső falát matt feketére festették, hogy a lehető legtöbb energiát nyelje el, és ne tükrözze azt vissza a kamrában vizsgált űreszközre.
– Azzal az elemmel zárjuk le légmentesen, miután felülről beemelték az űrszondát – mutat Koen de Beule egy kupola alakú, tíz méter átmérőjű fedőt, amikor már felkapaszkodtunk a kamra öt emelet magasságban lévő felső pereméig. Az alsó szinten dolgozó mérnök innen valószínűtlenül kicsinek látszik.
A kamra lezárása után addig szivattyúzzák ki belőle a levegőt, míg benne a légnyomás nem haladja meg az egymilliomod millibart (a tengerszinten mérhető légnyomás a Földön egy bar). Bár az űrben még ennél is kevesebb gázmolekula van a térben, De Beule szerint ez a légnyomás bőven elég a vákuum hatásának teszteléséhez. A kamra falát sűrűn átszövik a vékony rozsdamentes acélcsövek, amelyekben folyékony vagy légnemű nitrogént áramoltatnak, így melegítve vagy hűtve a belső teret. A nitrogén – és így a kamra – hőmérséklete 100 és 353 kelvin (–173 és +80 Celsius-fok) között változtatható. Az oldalt elhelyezett tizenkilenc xenonlámpa képes olyan erős (sőt akár erősebb), hat méter átmérőjű fénysugárral megvilágítani a tesztelt eszközt, amennyi napfény a Föld légkörének külső felületét éri. Ez a szoláris állandó, értéke négyzetméterenként 1380 watt.
Ottjártunk apropója mégsem az ESTEC tesztrészlege, hanem legújabb „termékük”, a néhány héten belül útra kész űrobszervatórium, a Herschel volt.
– A tesztelés a Herschel esetében azért is különösen fontos, mert miután fellőttük, már nem tudjuk megjavítani, hiszen másfél millió kilométeres távolságban fog működni a Földtől – mondja Koen de Beule.
E műhold közelébe már csak igazán komoly tisztasági előkészületek után juthatunk. Köpenyt, sapkát kell öltenünk, cipőnkre pedig zacskót húzunk. A csarnokban tökéletesen száraz levegőt áramoltatnak, a pára ugyanis az érzékeny alkatrészek korrodálásához vezethet.
– A Herschel olyan űrtávcső, amely a galaxis távoli csillagaiból érkező infravörös sugárzást (tehát a hőt) érzékeli – mutat a szerelőcsarnok közepén felállított hét és fél méter magas és négy méter széles műhold felé Göran Pilbratt, a projekt egyik munkatársa. A szonda tetején hővédő takaróval fedték be a három és fél méter átmérőjű tükröt, amely majd összegyűjti az infravörös sugárzást. Éppen ez különbözteti meg a távoli, jóval ismertebb rokonától, a Hubble-tól. A Hubble ugyanis a látható fényre érzékeny, a Herschel pedig a hosszabb hullámhosszú sugarakra vadászik. Ezért is kapta nevét az infravörös sugárzás mellett az Uránuszt is felfedező, a XVIII–XIX. század fordulóján élt német származású angol csillagászról, Frederick William Herschelről.
A Herschel legfontosabb feladata az úgynevezett hideg anyag vizsgálata lesz. A csillagközi térben ködök, felhők formájában van jelen a hideg anyag, és az elméletek szerint belőle formálódnak a csillagok. A különleges érzékenységet csak úgy tudják a mérnökök biztosítani, ha a Herschel műszereit különleges gondossággal kezelik. A belsejében vákuumot hoznak létre, és a szenzorait folyékony héliummal hűtik az abszolút nulla fok (–273,15 Celsius-fok) közelébe. Ha nem így tennének, a saját alkatrészei által leadott hő elfedné a távoli forrásból érkező infravörös sugárzást. Ez az űrteleszkóp nem hatszáz kilométer magasságban fog keringeni a Földtől, mint a Hubble, hanem másfél millió kilométer távolságban (ez négyszer-ötször messzebb van, mint a Hold). Az élettartamát három és fél évre becsülik, amely véges lesz, hiszen a hidegen tartásához folyamatosan szuperfolyékony héliumot kell felhasználnia. A szuperfolyékonyság azt jelenti, hogy a folyadék belső súrlódása zérus, így nincs viszkozitása, és tökéletesen elválasztható a folyadékfázis a gázfázistól. Kétezer-kétszáz litert visz magával ebből az anyagból, ez a mennyiség nagyjából ezer napra elég, tehát előbb-utóbb biztosan elfogy.
– A Nap felé eső oldalán száz Celsius-foknál is nagyobb meleget kell elviselnie, míg az ellentétes oldalon mínusz kétszáz foknál is hidegebb lesz – mondja Pilbratt, miközben a mérnököket figyeljük, akik egy hidraulikus emelvényen állva ragasztgatják az űrtávcső Nap felé eső oldalára az alufóliára emlékeztető hővédő pajzs tenyérnyi, téglalap alakú darabjait. – Az ellentétes oldalon nem lesz hőszigetelés, hiszen ez mindig a „hideg” űr felé fog nézni. A Herschel tengelyét harminc fokban tudjuk majd módosítani, így egy-egy keringési periódus alatt a teljes égboltról képes lesz felvételeket készíteni.
Az űrteleszkópon most már az utolsó simításokat végzik a szakemberek. A teszteken sikeresen átment, így emberi számítás szerint működőképes állapotban fog megérkezni a másfél millió kilométeres távolságban lévő állomáshelyére.
– Február 11-ére virradó éjszaka hagyja majd el a Herschel a szerelőcsarnokot – tudjuk meg Thomas Passvogeltől, a Herschel-projekt egyik vezetőjétől. – A műhold olyan nagy, hogy éjjel lehet csak kivinni a repülőtérre. Onnan egy Antonov szállítógép fogja a Francia Guyanán lévő kilövőállomásra szállítani. A kilövés előtt két héttel kezdjük feltölteni a héliumtartályait, és tíz nappal a felszállás előtt már a kilövőálláson, a rakétára szerelve fog várakozni. A rakéta reményeink szerint áprilisban indul majd útjára.

2009. január 31.

Advertisements

Vélemény, hozzászólás?

Adatok megadása vagy bejelentkezés valamelyik ikonnal:

WordPress.com Logo

Hozzászólhat a WordPress.com felhasználói fiók használatával. Kilépés / Módosítás )

Twitter kép

Hozzászólhat a Twitter felhasználói fiók használatával. Kilépés / Módosítás )

Facebook kép

Hozzászólhat a Facebook felhasználói fiók használatával. Kilépés / Módosítás )

Google+ kép

Hozzászólhat a Google+ felhasználói fiók használatával. Kilépés / Módosítás )

Kapcsolódás: %s