demirPRess HÍREK: 2011. dec. 11.

Európai űrtervek

Egy hat részes sorozatot ígértünk, ami „Újabb űrverseny kezdődik?” címen, profi módon elemzi, foglalja össze a témával kapcsolatos legfontosabb tudnivalókat. Sokat – sem elvenni, sem - hozzá tenni nem lehet a leírtakhoz, melyekhez igen jó illusztrációkat is mellékelt a szerző. Akár iskolai tananyag is lehetne, feltéve, hogy a jövő nemzedéke számára fontos lehet – sok más dolog mellett persze – az ilyen jellegű információ is. Az űrkutatás, az űrutazások története mindenesetre megérdemelné, hogy többet foglalkozzunk vele. Annál is inkább mivel vannak olyan elméletek, amelyek szerint egy előző, az özönvíz során elpusztult civilizáció során talán már tudott repülni az emberiség. Lehet, hogy erről is érdemes lesz majd egyszer komolyabban szót ejteni, de előbb lássuk a mai és a közelmúlt eseményeit. Íme a sorozat második része:

☼

A világ űrtudományos élete kissé megfeledkezett egyéb űrhajózási hírek említéséről George Bush 2004-es bejelentését követően, miszerint 2020-ig az Egyesült államok vissza kíván térni a Holdra, mintegy a Mars-utazás előkészítéseképpen, s eközben a Nemzetközi Űrállomás működtetésétől át kívánják csoportosítani a forrásokat, az új fejlesztések érdekében pedig az űrrepülőgépeket 2010-tól nyugdíjba küldik. A bejelentést követően a NASA kidolgozta a maga terveit az Elnök elképzelésének megvalósítása érdekében, a NASA elképzelései kapták a Constellation nevet. Az Európai Űrhivatal (ESA) kifejezte csatlakozási szándékát a programhoz, azonban közeledésük elutasításra talált, majd később némileg enyhítettek a negatív állásponton, az Európai Űrhivatalt az új űrhajó megépítéséből és üzemeltetéséből zárták csak ki, az egyes küldetésekben való részvételt azonban megengedték. Az amerikai hozzáállás új helyzetet teremtett, Európának az emberek világűri küldetésekre ki kellett dolgoznia a maga terveit.

21. ábra. Az Európai teherűrhajó, azt ATV, az amerikai Apolló és a orosz Szojuz űrhajóval összehasonlítva.

Eközben Oroszország sem maradt tétlen, hiszen már 2000-ben az Orosz Űrügynökség felkérte az ország érdekelt vállalatait, tervezzék meg a Szojuz űrhajó utódját, a szűkös pénzügyi keretek miatt azonban a munka igen nehézkesen haladt. 2004. után az Orosz Űrügynökség megkereste az Európai Űrhivatalt, esetleges csatlakozás reményében, fejlesszék közösen az új orosz űrhajót, az ekkor már nevet is kapott Klipert. Az ESA elfogadta a felkérést, már csak azért is, mert a felek egyetértettek abban, hogy az USA Constellation-jellegű programja túl nagy megterhelést jelentene, az együttműködés megoszthatja a költségeket. Azonban a közös űrhajó kapcsán a pontos együttműködés kereteit nem sikerült tisztázni.

Felvetődött a Kliper kifejlesztésének támogatása, később pedig a CSTS (Crew Space Transportation System – Személyzetet Űrbe-juttató Szállító rendszer) elnevezés alatt foglalták össze a különböző terveket, ezek között a legutolsó változat az európai ATV (Advanced Transport Vehicle – Korszerű Szállító Jármű) műszaki egységére egy Apolló-jellegű kabint, annak orrára pedig egy orbitális egységet csatlakoztattak volna. A szép elképzeléseket évekig tartó meddő vita követte, ez arról szólt, hogy pontosan milyen űrhajó és milyen munkamegosztásban készüljön, illetve honnan bocsássák fel. A párbeszéd során azonban nem sikerült egyetértésre jutni. Az oroszok mindenekelőtt pénzt szerettek volna, míg a tervezést és az magát az építést saját kézben kívánták tartani.

22. ábra. Az ATV röntgenrajza.

Az ideális eset az lett volna, hogy ha a majdan elkészülő közös űrhajót mind az Ariane-5, mind az orosz (Proton, Angara, vagy még ezután meghatározásra kerülő) hordozórakéta képes lett volna a világűrbe juttatni. Ez a megoldás sem tűnt kivitelezhetőnek. Az európaiak elképzelése az ATV teherűrhajó műszaki moduljának felhasználásáról orosz parancsnoki modullal csatlakoztatva ugyancsak megbukott a merev orosz hozzáállás miatt. A döntésben nyilván politikai összetevők is szerepet játszottak, hiszen az egyre erősödő orosz önbecsülést sértette volna, ha nem az övék a meghatározó és vezető szerep egy űrprogramban. Európai oldalról együttműködés csak egyenlő felek között képzelhető el, ám másik akadály is jelentkezett, Oroszország esetleges elszigetelődése a grúz válság miatt, az európaiak számoltak a helyzet esetleges elmérgesedésével és nem merték megkockáztatni adott helyzetben a szorosabb együttműködést.

23. ábra. A CSTS, a közös európai-orosz űrhajó.

24. ábra. Az európai űrhajó a Nemzetközi Űrállomáshoz dokkol

25. ábra. Az európai űrhajó belseje – meglehetősen elnagyoltan.

Eközben a Német Űrügynökség (DLR) és az EADS (European Aeronautic Defence and Space Company – Európai Légvédelmi és Űrhivatal) irányítása mellett egy másik program is körvonalazódott, ha lassan is, mégpedig a „Hopper” fantázianév keretében, az Amerikai Venture Starhoz hasonló hordozórendszer kidolgozásán fáradoztak, legalábbis a kezdeti elképzelések szerint. Viszonylag nagyméretű űrrepülőgép jelentette az alapkoncepciót, az Ariane-5 számára kifejlesztett Vulcain hajtómű feljavított változata adta volna a motort. Az indítást a Maglev (mágnesvasút) számára megépített sínrendszer használatával oldották volna meg Kourouból, az űrrepülőgép azonban nem kerülte volna meg a földet, csupán űrugrást hajtott volna végre nagyjából 130 km-es magasságig, a hasznos teher pedig további gyorsító fokozat segítségével érte volna el a megfelelő pályát.

26. ábra. Elképzelés az európai Hopper, űrrepülőgépre vonatkozóan.

El is készült egy méretarányos modell, a Phoenix, több kísérletet is végeztek vele, a program azonban pénzhiánnyal szembesült, s manapság már csak kevés szó esik róla. Az Európai Űrügynökség azonban nem vetette el teljes egészében az ötletet, várhatóan 2012-ben az új, kis teljesítményű Vega hordozórakétával felbocsátanak egy kísérleti űreszközt, mellyel a légkörbe való visszatéréssel kapcsolatos tapasztalatok szerzése a cél. Az Intermediate eXperimental Vehicle (IXV – Közepes Kísérleti Jármű) névvel hivatkozott űreszköz esetlegesen a jövőben megépítendő űrrepülőgép számára gyűjthet hasznos ismereteket, ami viszont biztos, megvalósítása igen csak messze évekre van.

27. ábra. Előkísérlet az európai űrrepülőgéphez. Szárnyal a Phoenix.

A 2008. májusában a DLR és at EADS Astrium által bemutatott legújabb elképzelések a CTV-re vonatkoznak (Crew Transport Vehicle), eszerint legkorábban 2015-ben indulhatna egy visszatérő modullal rendelkező ATV (Advanced Transport Vehicle – Korszerű Szállító Jármű), immár ARV (Advanced Reentry Vehicle – Korszerű Visszatérő Jármű) néven, ennek kifejlesztése egymilliárd Euró alatt lenne – a tervek szerint legalábbis. Az ARV másfél tonnányi terhet tudna visszahozni a Nemzetközi Űrállomásról – elsősorban tudományos kísérletek eredményeit. 2020-ra készülhetne el a háromszemélyes változat, ennek kifejlesztésére viszont már további kétmilliárd Euróra lenne szükség, s minden bizonnyal egy további Ariane-5-ös indítóhely a pilótás utak kiszolgálására Kourouban – ennek költsége bizonnyal nem szerepel még a tervekben.

Az Astrium bejelentése szerint a CTV alacsony orbitális pályán (LEO) és azon túl is alkalmazható lenne, az Ariane-5 csak alacsony földkörüli pályára tudná juttatni az új, 18 tonnás űrhajót, vagyis egy holdutazáshoz egy új, nagyobb teherbírású hordozórakétára lenne szükség, netán a pályán kellene összekapcsolódni egy további gyorsító-fokozattal. Az ILA 2008 repülőnapon- és kiállításon az EADS Astrium be is mutatott egy makettet. A meglehetősen elnagyolt összeállításban a CTV kapszula belső felépítését, illetve a kezelő-szerkezeteket és a megjelenítőket láthatta a közönség.

2008. októberében az ESA végül úgy döntött, felhagy az oroszokkal közösen megépítendő űrhajó tervével és saját űrhajó megépítésébe kezd. A bejelentés korántsem számít a fentiek alapján meglepő fordulatnak, hiszen a már rendelkezésre álló Ariane-5 hordozórakéta és a nemrégiben sikeresen tesztelt, a Nemzetközi Űrállomáshoz dokkolt ATV (Jules Verne) teherűrhajó szervizmoduljának felhasználhatósága tálcán kínálta a lehetőséget. Ám az együttműködés az oroszokkal természetesen folytatódik, hiszen az ATV orosz dokkoló-rendszerrel volt felszerelve, s az oroszok is érdeklődnek az ESA által használt számítógépek, megjelenítők és fedélzeti berendezések iránt.

Távoli tervek

Amikor 2004-ben George W. Bush bejelentette „látomását” a pilótás űrrepülések tervezett fejlesztési irányáról, igen sokáig csak erről lehetett hallani, tudományos körökben ez az elképzelés jelentette a fő témát, holott az Európai Űrhivatal Pilótás Űrrepülés Tervező Csoportja már 2003-ban megjelentette tanulmányát ez emberes űrrepülések 2025-ig terjedő lehetséges irányáról, ám ezek az elképzelések mind a mai napig aránylag ismeretlenek maradtak.

A tervek szerint 2025-re Európának folyamatosan lakott holdbázist kell létrehoznia, nemzetközi partnereivel közösen. Ennek a célnak a megvalósításában látják a csoport szakértői a legfontosabb teendőket. „A Hold a 8. kontinens” – címet viseli a nyolc európai országból származó, 23 űrszakértő által készített tervezet.

Jörg Feustel-Büechl, az ESA Pilótás Űrrepülések és Mikrogravitáció nevű szervezetének az igazgatója adta a megbízást a szakértőknek, szerintük milyen irányt kellene adni az űrkutatásnak.

A pilótás űrrepülések témakörének további szakértőinek támogatásával a felkért tudósokat megkérték „vizionálják” az európai városlakókat érintő kihívásokat, egyúttal azokat is, melyekkel egy űrrepülés során kellene szembenézni a személyzetnek.

28. ábra. Európai holdbázis.

A saját véleményüket kihangsúlyozva, s figyelmen kívül hagyva a politikai és világgazdasági helyzetet, 2003-ban három műhelyt alakítottak Berlinben, Rómában és Párizsban egyet-egyet. Számos hónapon át folyt a megbeszélés és a vita, míg kialakult a végső álláspont és döntés, majd az elképzelés nyilvánosságra került, illetve eljuttatták az ESA Miniszterek Tanácsához is.

A történelmet mélységében tekintve – a jelentés szerzői szerint -, mindig az európaiak voltak azok, akik a leghangsúlyosabb szerepet töltötték be alakításában, az övéké volt a vezető szerep, különösen igaz ez a Föld szűz területeinek felfedezésében és meghódításában. Szégyen lenne az elődökre nézve, ha Európa nem törekedne vezető szerepe fenntartására, hiszen mi más törekvés lehetne ennél fontosabb az egyesült Európa nemzetei számára. Ha pedig nem törekedne erre, az visszaütne rá. Ugyanakkor a beszámoló arra is rámutat, Európa nagyobb, mint az Európai Unió. Azaz nyitva hagyja a lehetőséget önálló partnerek bevonására, együttműködésre számol, főként Oroszországgal és Ukrajnával, hiszen ezen két országnak igen jelentős űrkutatási tapasztalata és ereje van.

Az új célok megvalósítása egyáltalán nem igényel lehetetlen fejlesztési feladatokat a szakemberek számára, tehát politikai döntésre van szükség, az egyéb feltételek adottak, vagy pedig nem túl nagy erőfeszítések árán realizálhatók.

- gazdasági vezető-szerepre kell törekedni az integráció keretében, miközben minden résztvevő nemzetnek meg kell őriznie a saját hagyományait;

- a szociális és technológiai beruházásokat erősíteni kell;

- a világot jól ismerő, tudásalapú társadalom megteremtése a cél az oktatás és a kutatás révén;

- ki kell alakítani képességeinket törékeny természeti környezetünk megóvása érdekében.

A fenti célok elérése érdekében az Európa Tanács 2002. márciusában szándéknyilatkozatot fogalmazott meg Barcelonában, miszerint a teljes nemzeti összbevétel 3%-át kutatásra-fejlesztésre és technológiai beruházásokra kell fordítani. Az űrkutatás lényegében minden egyes európai lakosnak évente két Eurójába kerül, ez az összeg kevesebb mint a felébe a Flug Revue Magazinnak….

Ha Európa ambiciózus célokat szeretne megvalósítani, akkor egyértelművé kell tenni minden egyes polgár számára, hogy a Földünk lényegében egy űrhajó. Nincsenek utasok a fedélzeten, csakis a személyzet.

29. ábra. A Marsról talajmintával a Földre induló európai mars-szonda művészi ábrázolása.

Azaz mindenféle tervezés és elképzelés nem néhány „álmodozó” vágyait jeleníti meg, puszta szórakozását, hanem a teljes emberi közösséget érinti, annak valamennyi tagjának jövőjére hatást gyakorol. Semmiféleképpen nem lehet tehát „pénzpazarlásként” felfogni. „Úri passziónak”. Bármiféle űrterv megvalósítása érdekében meg kell nyerni azonban a döntéshozókat, azaz a politikusokat is, akiknek nagyon nem fűlik a foga az ilyesmihez, miközben hihetetlen összegeket szórnak szét. A tudósoktól és a technikától várják a megoldásokat azokra a bajokra, melyeket ők okoztak, miközben nem támogatják a tudományt, vagy csak tessék-lássék módjára.

Miért essék a választás a Holdra és miért hozzunk ott létre telepeket, hiszen a mai technológiával a kutató-robotok egész garmadáját tudnánk bevetni? A válasz igen egyszerű, s magyarázható az emberi tudásvággyal, csodakereséssel és kíváncsisággal. Nem elégszünk meg azzal, ha más országokról és kultúrákról csak a televízióban látunk, szeretünk elmenni a helyszínre, a saját szemünkkel látni, hallani, megtapasztalni az illatokat és az ízeket. Az ember a természeténél fogva kíváncsi, e nélkül a nagyszerű tulajdonsága nélkül senki sem tudna talán még ma sem Amerika létezéséről, legfeljebb a kínaiak és a japánok…

Eltekintve a műholdjaink által végzett puszta kutatómunkától, amiről általában túl keveset tudunk, felmerül a kérdés, mitévők legyünk a Nemzetközi Űrállomás kora után? Folytassuk az építkezést és hozzunk létre még hatalmasabb űrállomásokat a Föld körüli pályán, vagy pedig építsünk kutatóbázisokat és húzzunk fel házakat a Holdon? Hosszú távú kutatómunka végzése a biológia, az emberi viselkedés és az orvoslás területén sokkal barátságosabb környezetben vihető végbe a Hold felszínén, mint orbitális pályán. Továbbá, a Hold ideális kísérleti laboratórium a Naprendszer felé irányuló további kutatások – különösképpen a Mars – számára, kiindulópontként.

Mivel a Holdnak nincs légköre, ideális hely csillagászati kutatások számára. Az űrteleszkópok, különösen a Hubble, megnövelték étvágyunkat, képességeinket jelentős mértékben azonban csak a Hold felszínén növelhetjük. Technológiailag egyáltalán nem jelent gondot egy-egy kráter felhasználása a cél érdekében, ha gigantikus rádiótávcsövet kell összeállítani, különösen alkalmas helynek kínálkozik a Hold túlsó oldala, a Föld hatásaitól mentes terület. Már egy 16 méter átmérőjű optikai távcső alkalmas lenne távoli naprendszerek Föld-típusú bolygóinak felfedezésére.

Mindez természetesen hatalmas összegekbe kerülne, a lépték azonban már korántsem lenne olyan félelmetes, ha azt vesszük, a költségek legalább húsz évre oszlanának el. Másrészről viszont, a Hold benépesítése rendkívüli gazdasági előnyökkel járna. A sok-sok új munkahely létrehozása és a technológiai fellendülés mellett a holdi nyersanyagkészlet igencsak érdeklődésre tarthat számot a földi ipar szempontjából. Csupán egyetlen tétel, a holdi regolit-sziklák Hélium-3 tartalma elegendő ahhoz, hogy akár az egész emberiség energia-gondját megoldják általa – itt a Földön. Ha semmi mást nem veszünk tekintetbe, csak ezt az egyetlen lehetőséget, már megérte.

Leszögezhetjük, rendelkezünk a szükséges tudományos és technikai háttérrel e „vízió” megvalósítására. Aminek viszont hiányában vagyunk, az a politikai szándék. Mintha a politikusoknak nem állnak a technikai-gazdasági fejlődés ösztönzése mellé. Vajon miért? Pedig Európának lehetősége lenne a kutatások úttörőjeként újra a világ élére állni és még szűz területek meghódításával biztosítani saját gazdasági, technológiai, társadalmi jövőjét.

Az Auróra-program

Az Auróra-program elsődleges célja, hogy először is felvázolja, majd meghatározza Európa hosszú távú tervezetét kezdetben robotokkal, majd pilótás űrhajókkal folytatva a Naprendszer égitesteinek felkutatását, nem titkoltan, a Földön kívüli élet reményében.

Az Auróra-program igyekszik támogatást adni az ESA-n belül már futó tervezeteknek és technológiai fejlesztéseknek, nemzeti célkitűzéseknek, ezeket integrálni, áttekinthető és összefüggő, közös európai keretbe foglalni, a fejlesztésekhez egységes hátteret nyújtani.

Az emberiség történelmének hajnala óta a kutatás iránti vágy vezetett bolygónk teljes benépesítéséhez. Manapság ez a terjeszkedés immár túlmutat planétánkon, a Naprendszer térségeibe, jelenleg elsősorban robotfelderítőkkel. Vajon folytatódni fog-e az emberi faj terjeszkedése? A társadalmi tudat jelenlegi szintjén, mindez csak idő kérdése.

2025-re, pilótás űrrepülés a Marsra, már valósággá válhat. A Holdat fel lehet használni ehhez ugródeszkának, illetve a nagy útra való felkészülésre is. Egy ilyen jellegű út nehézségei már leküzdöttnek tekinthetők, a szükséges technológia rendelkezésünkre áll, illetve rövid idő alatt kifejleszthető és megteremthető.

Az emberi űrkutatás terén kellő tapasztalatot felhalmozva, köszönhetően a Nemzetközi Űrállomáson végzett nemzetközi munka eredményének, az európaiak – ha úgy döntenek -, kulcsszerepet játszhatnak a jövő pilótás űrkísérleteiben. Amennyiben pontos menetrend születik, akkor az európai tudósok máris hozzáláthatnak a Nemzetközi Űrállomás működtetése során gyűjtött tapasztalatok új küldetések megvalósítása érdekében történő átkonvergálásához. El kell dönteni, mely területeken kíván Európa vezető szerephez jutni, egyáltalán akar-e, s ha igen, akkor az adott területek tudósait mozgósítani kell sürgősen. Természetesen a jövendőbeli partnereket sem lehet kihagyni.

A következő húsz évben robotok-vezette küldetések készítik elő a pilótás űrrepüléseket, annyi tudományos és műszaki adatok összegyűjtvén, amennyit csak lehetséges, anélkül, hogy a tudósok a helyszínen dolgoznának. Ezek az automata berendezések hozzájárulnak, és egyben igazolják az emberes Mars-repülések biztonságos kivitelezhetőségét.

Néhány kulcsfontosságú technológiai alkalmazás igencsak fontos szerepet tölt majd be a pilótás küldetésekben, a vörös bolygón az élet keresése in situ körülmények között, valamint a naprendszer más égitestein, bolygókon és holdakon. A lágy és pontos leszállás, a talajmintavétel és a minta vissza hozatala nemcsak az adott technológia alkalmazhatóságát igazolja. Ezek a vállalkozások rendkívül fejlett exobiológiai kísérleti berendezéseket szállítanak magukkal, néhány alapvető fontosságú kérdésre keresvén választ, mint például az élet eredetére a Naprendszerben, s kipusztulásának néhány lehetséges okára.

Ezek a kezdeti küldetések nagyban hozzájárulnak technológiai teljesítőképességünk továbbfejlesztéséhez, ezáltal az Auróra-program a fejlesztések központi kerete lehet. Hatással bír majd az érzékelési technikára, az információs technikára, az űreszköz számára bizonyos önállóság rendelésére (a jelek a Marsról való megérkezésének késlekedési ideje tekintetében), biokémiai technológiára (az élet kutatása során meg kell értenünk a földi élet mibenlétét, azt, milyen különböző formákat ölthet, hogyan azonosítható, miként őrizhető meg szennyezetlensége), a navigációs és kommunikációs technológiára (pontos leszállás és nagymennyiségű adat továbbítása), de érinti még a meghajtás, az energia-ellátás, a konzerválás, az adatátvitel, a jó működőképesség megőrzését és a raktározási technikát, a hőmérséklet-kontrollálás, az extrém hőmérsékleteknek való ellenállás, a káros sugárzás hatását az elektronikára, a helyszíni nyersanyag-felhasználás lehetőségét, az aerotermodinamika, stb. - tudományterületeket.

A program puszta felvázolása is már mutatja, a tudomány részéről interdiszciplinális megközelítésre van szükség, a tudományterületek, a technológia és az űrtevékenység összehangolására. Az Auróra-programra tehát úgy lehet tekinteni mint az emberi felfedezés iránytűjére, ahol rendkívül sok tudományos eredményt kamatoztathatnak az űrhajózástól akár egészen távoli területek is.

2008. novemberében azonban az ESA miniszteri szintű ülésén olyan döntéseket hozott, mely a fentiekkel gyökeresen ellentétes. A hosszú távú űrkutatás-fejlesztés vonatkozásában döntöttek a jövőről. A személyzettel ellátott CTV fejlesztésének alapjául szolgáló, az ATV-ből kifejlesztendő ARVűrhajónak 2015-re kellett volna elkészülnie, így ki tudta volna még szolgálni a jelen tervek szerint 2020-ig üzemelő Nemzetközi Űrállomást, s lehetőség nyílt volna a személyzettel ellátott űrhajó éles körülmények közötti kipróbálására. Erre 300 millió Eurót kért az ESA a 2009-2011-es költségvetése keretében. Mindösszesen 21 milliót meg is szavaztak neki…

A kért összeg semmire sem elég, ezért ARV-re és a CTV-re is lényegében végzetes csapást jelent. Semmiféle értelmes magyarázat nincs a döntés mögött. Európa döntéshozói, akik a fejlődés mellett is dönthettek volna, Európa vezető szerepének helyreállítása mellett, ismerve az amerikai álláspontot, mégis jobbnak láttak más utat választani, mely lényegében sehova sem vezet.