2019-ben a Juhari Zsuzsanna-díj különdíjában, 2020-ban elismerő oklevélben részesült tudományos és fantasztikus podcast & blog

Csang'e-5: egy "emberszerű" mintahozás a Holdról

Sokolébresztő #94

2020. december 03. - vinczemiki

Kína nagyot megy a Holdon mostanság. Az ország holdkutatási programja (CLEP, Chinese Lunar Exploration Program) keretében kevesebb mint két éve, 2019 első napjaiban szállt le először emberalkotta tárgy a Hold túlsó, a Földről sohasem látható oldalára, a számunkra igen kedves nevű Kármán-kráterbe. Már önmagában azt is elképesztő bravúrként értékelhetjük (amit egyik űrnagyhatalom sem valósított meg korábban), hogy egy különleges pályán keringő távközlési mesterséges holdon keresztül folyamatos rádiókapcsolatot tudnak fenntartani az odaát dolgozó Jutu-2 holdjáróval, az meg egészen csodálatos, hogy az eszköz azóta is fáradhatatlanul bolyong és kutat, dacolva a háromszáz fokos napi (vagyis hónapos) hőingadozással és sok egyéb viszontagsággal. Szóval az a nagy helyzet, hogy az elmúlt években mindenki, űrügynökségek, nagyvállalatok, startupok a Hold felszínén végzendő tevékenységekről beszél, de akik valójában odajutottak és a holdporban dolgozgatnak, azok bizony a kínaiak. Az utolsó amerikai sima leszállás kísérőnkön az Apollo-17 űrhajó útjához fűződik, melynek immár negyvennyolc éve. De 1976 óta szovjet-orosz eszköz sem járt a Holdon, sőt a közelében sem. A forgalom a kilencvenes években kezdett újra megélénkülni: amerikai, kínai, japán és indiai szondák jelentek meg a mellékbolygónk körüli pályákon, sőt India és Izrael leszállással is próbálkozott, sikertelenül. Vagyis az elmúlt négy évtizedben csupán a Kínai Népköztársaság műszerei tudtak simán Holdat érni, a héten immár harmadszor. De az új szonda, a Csang'e-5 nagyban különbözik az előző kettőtől, és a küldetés sikeres végrehajtásával Kína nagyot léphet a személyzetes holdutazás felé. Hogy miért is, az kiderült a hétfői Sokolébresztőből.

chang_e_pan.jpg

A történet kezdetéhez vissza kell repülnünk gondolatban a háborúk és éhínségek sújtotta száz évvel ezelőtti Szibériába, Novoszibirszkbe, ahol egy Jurij Kondratyuk (ál)nevű autodidakta zseni minden összekuporgatott pénzét arra áldozta, hogy kétezer példányban kinyomtassa A bolygóközi tér meghódítása című füzetkéjét, melyben az űrrepülések energetikáját tárgyalta. Ez a látnoki mű akkoriban szinte teljesen hatástalan maradt, maga Kondratyuk pedig nem sokkal utána évekre gulágra került egy mondvacsinált szabotázs-vád miatt. Írása azonban utat talált Európába, s végül a második világháború után (melyben Kondratyuk elesett) Amerikába is, ahol egy emberöltővel később végül megfelelő kezekbe került, éppen a legjobbkor: pont amikor 1962-ben a NASA-nak döntést kellett hoznia arról, hogy miképpen küldjenek embert a Holdra nyolc éven belül. Az űrügynökség prominens vezetői, például Wernher von Braun azt a koncepciót proponálták, hogy egyetlen óriási "mindent bele" űrhajó szálljon le a Holdra, majd induljon a munka végeztével vissza a Földre. A terv egyszerűnek tűnt abban az értelemben, hogy nem kellett volna benne űrrandevúkkal, egymást megközelítő és összekapcsolódó modulok akkor még megoldatlan (s talán megoldhatatlan) irányítástechnikájával bajlódni. Ellenben olyan gigantikus rakétát igényelt volna, amely mellett a végül megvalósult Saturn-V is valósággal eltörpült volna, s ennek megépítése a költség- és időablakon belül alighanem lehetetlen lett volna.

john_houbolt_and_lor2.jpg 
Ekkor lépett elő John Houbolt, a NASA Langley Kutatóközpontjának mérnöke, aki olvasta Kondratyuk írását és rögtön rájött, hogy az abban leírt ötlet a holdi óriásűrhajónál sokkal-sokkal gazdaságosabb megoldást kínál, az egyetlen olyat, ami realisztikusan meg is valósítható. Az elegáns koncepció így szólt: fölösleges és hajtóanyag-pazarló dolog olyasmit letenni a Holdra, amire ott nincs szükség! Például a hazatéréshez szükséges űrkabint, hőpajzzsal, ejtőernyőkkel, pályamódosító hajtóművekkel. Ezek az elemek inkább maradjanak csak egy "parkolópályán" a Hold körül, és ami ténylegesen leszáll, az csupán egy kisebb, könnyű egység legyen, amelynek kizárólag annyi a feladata, hogy a parkolópálya és a felszín között "kompként" közlekedik. Így sokkal kevesebb tömeget kell lefékezni a Holdra szálláskor és felemelni a felszínről a hazainduláskor. A dolog energetikai oldala nem is lehetett kérdéses, a NASA fejesei eleinte mégis aggódtak: ez a terv azt igényelte, hogy a részegységek megtalálják egymást a Hold körüli pályán és összekapcsolódjanak. 1962-ben senki nem tudhatta, hogy ez a példátlan irányítás- és számítástechnikai kihívás teljesíthető-e. De ha komolyan akarták venni az elnöki határidőt, nem lehetett mást tenni, mint előremenekülni az ismeretlenbe. Ezt végül a vezetőség is belátta, s a Kondratyuk- és Houbolt-féle koncepció győzött, a következmények pedig ismertek: 1969-re valóban ember járt a Holdon, az űrrandevúk megvalósításához pedig az IBM és az MIT szakemberei olyan megoldásokat fejlesztettek ki, amelyek aztán nagyban hozzájárultak a személyi számítógépek megjelenéséhez.

esa_tracks_chang_e-5_moon_mission_pillars.jpg
Hogy jön ez ide? Hát úgy, hogy a Csang'e-5 űrszondával  igaz emberek nélkül  pontosan azt a feladatot tűzték ki maguk elé a kínai űrkutatók, hogy mintát vegyenek a Holdról (mintegy két kilónyi adagról szólnak a tervek) és hazahozzák a Földre. És mindehhez ők is lépésről lépésre ugyanazt a repülési profilt választották, mint az Apollo-program; külön leszállóegység, külön parkolópályán keringő "anyaűrhajó" és űrrandevú. A csavar abban rejlik, hogy a két kilónyi minta hazahozásához  ha jól számoltam  ez így egy kicsit az "ágyúval a verébre" lövöldözés esetének tűnhet. Hiszen a Hosszú Menetelés 5 hordozórakéta, mellyel ez az űrszondarendszert elindították, egy kicsit még több hasznos terhet is tud szállítani, mint a Proton rakéták, amelyek a hetvenes években a szovjet automatikus holdmintahozó Luna-szondákat indították. Márpedig azok nem bajlódtak randevúzgatással, hanem megvalósították az eredeti "mindent bele" koncepciót lekicsinyítve. Megtehették, hiszen egy kis mintakabin hazahozása nagyságrendekkel kisebb léptékű probléma, mint az emberszállító űrhajóké. S ugyanezt a megoldást választhatták volna 2020-ban a kínaiak is, sokkal egyszerűbben! Miért játszanak akkor mégis "apollóst"? Szerintem a válasz egyértelmű: tesztelni akarják, hogy meg tudják-e valósítani ezt a repülési profilt. Ha menni fog, azzal Kína gyakorlatilag bebizonyíthatja, hogy egy személyzetes holdrepülést is le tud vezényelni, már ami a dolog irányítástechnikai oldalát illeti. Innentől már "csak" a megfelelő emberszállító űrhajók és az azokat szállító rakéták megépítése és kipróbálása marad hátra.

További gondolataim a Csang'e-5 küldetésről és más érdekességekről meghallgathatók a legutóbbi Sokolébresztő-adásban itt:

emTV.hu // képek: CLEP, NASA, ESA

tudomany_es_fantasztikum_podcast.jpg

A bejegyzés trackback címe:

https://parallaxis.blog.hu/api/trackback/id/tr3916316332

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 és az adatvédelmi tájékoztatóban.

süti beállítások módosítása