A VIPER küldetés – A NASA visszatérése a Holdra

Szerző: Gombai Norbert

Immár több, mint 50 éve, hogy Neil Armstrong az Apollo 11 parancsnokaként kimászott a „Sas” névre keresztelt leszálló modul szűk nyílásán és egy „kis lépéssel” megvetette lábát a Holdon. Az Apollo program utolsó küldetése 1972-ben, az Apollo-17 volt. Ezután a hatalmas költségek miatt leállították a küldetéseket és embert szállító misszió nem indult többet égi kísérőnk felszínére.

A NASA 2017-ben jelentette be az Artemis programot, amelynek célja, hogy újra embert juttasson a Holdra sőt, állandó és fenntartható holdbázist alakítson ki annak felszínén. A hosszútávú célok között nem titkoltan a magánvállalatok bevonásával történő tudományos, gazdasági és bányászati tevékenységek is szerepelnek. Az Artemis program nem csak az emberiség Holdra való visszatéréséről szól. A missziók alatt összegyűjtött ismeretek és tapasztalatok nagyban segíteni fogják a közel(?)jövő Mars küldetéseit is.

Forrás: NASA

Az Artemis egy rendkívül összetett, nagyszabású program számos misszióval és alprojekttel, amelyek közül több már megvalósult, illetve jelenleg is folyamatban van. Ilyen projekt a kis és közepes méretű rakományok eljuttatása a Hold felszínére magáncégek segítségével (CLPS – Commercial Lunar Payload Services  – kereskedelmi célú hasznos teherszállítási szolgáltatás), amelynek részeként például az Astrobotic Technology magáncég Peregrine-nek nevezett leszálló egysége fogja a Holdra szállítani a magyar Puli Space Technologies mini roverét is.

Forrás: NASA

Néhány napja, szeptember 20-án hétfőn a NASA bejelentette az Artemis program egy újabb küldetésének leszállási helyét.

A VIPER (Volatiles Investigating Polar Exploration Rover –  illékony anyagokat vizsgáló sarki felfedező rover) misszió célja, hogy egy önjáró robot segítségével vízjég után kutasson a Hold déli pólusa közelében fekvő és állandóan árnyékban levő területeken. Konkrét landolási és kutatási helyszínként a Nobile-kráter nyugati pereménél elterülő 93 négyzetkilométeres részt jelölték meg. A NASA négy szempont alapján választotta ki a végső helyszínt:

  • Közvetlen rálátás a Földre, ami műholdas átjátszás nélküli kommunikációt biztosít.
  • A napfényhez való hozzáférés a rendszerek működtetéséhez szükséges napenergia előállításához.
  • A megfelelő terepviszonyok.
  • A várhatóan vízjeget tartalmazó helyszín tudományos értéke.

További három kutatóhely is szóba került a kiválasztási folyamat során. A Haworth-kráter, a Shackleton- és a de Gerlache-kráterek között húzódó gerinc, valamint a Shoemaker-kráter is versenyben voltak,  azonban a vizsgálatok alapján a Nobile-kráter felelt meg legjobban a kutatók és mérnökök által meghatározott feltételeknek.

“Miután a VIPER leszállt a Hold felszínére a déli pólus környékén víz és más erőforrások jelenlétére vonatkozó méréseket fog végezni.” – nyilatkozta nemrégiben Thomas Zurbuchen asztrofizikus, a NASA Science Mission Directorate megbízott igazgatója. “A VIPER által visszaküldött adatok világszerte további betekintést nyújtanak majd a holdkutatóknak Holdunk kozmikus eredetébe, fejlődésébe és történetébe.”

A VIPER holdjáró által összegyűjtött és Földre továbbított információ nemcsak azt segít majd megjósolni, hogy a hasonló terepviszonyok alapján hol található vízjég a Holdon, hanem egy globális holdi erőforrástérkép elkészítéséhez is hozzájárul majd. A golfautó nagyságú rover hat különböző helyszínt fog felkeresni a tervek szerint, összesen mintegy 16-24 km távolságot megtéve. A kutatók legalább három próbafúrást és mintavételt fognak végrehajtani a VIPER egy méter mélyre is leásni képes Trident fúrófejével. A küldetés tervezett időtartama 100 nap lesz, aminek bizonyos részében a 430 kg-os VIPER teljes sötétségben, akkumulátorai feltöltése nélkül kell, hogy üzemeljen. Fontos érdekesség, hogy a marsjáróktól eltérően a VIPER-rel szinte megszakítás mentesen tudnak majd kommunikálni az irányítóközpontból.

A VIPER projekt a korábban tervezett, ám 2018-ban törölt Resource Prospector küldetés utódja. A missziót a NASA már fentebb említett CLPS kezdeményezésének keretében élesztették újjá. A már ugyancsak említett Astrobotic Technology fejleszti a rovert Holdra juttató Griffin leszállóegységet, amit az Elon Musk által alapított SpaceX vállalat Falcon Heavy hordozórakétája fog elrepíteni a célig.

Miért olyan fontos, hogy van-e vízjég a Holdon?

Az indiai Chandrayaan 1 orbiter és a NASA LCROSS holdkráter megfigyelő és érzékelő műholdja hidroxid létezésére utaló nyomokat észleltek a holdi pólusokon, amiből vízjég jelenlétére következtethetünk az olyan állandóan árnyékos, napfénytől védett területeken, mint például a kráterek alja. Az ősi üstökösbecsapódások következtében a felszínen felhalmozódott nagy mennyiségű vízjég értékes, létfontosságú erőforrást jelenthet a jövő űrhajósai számára. A VIPER rover fedélzetén lévő műszerek célja, hogy vízjeget találjanak a Hold felszínen, vagy alatta. A Honeybee Robotics által fejlesztett TRIDENT (Regolith and Ice Drill for Exploring New Terrains) elnevezésű fúrókar képes akár egy méter mélyről is felszínre hozni a mintát további elemzés céljából. A talajmintákat az alábbi három műszerrel vizsgálja meg a holdjáró:

  • Mass Spectrometer Observing Lunar Operations (Msolo) – Illékony anyagok (például a vízjég),  ásványi összetétel elemzésére és az ionok tömeg-töltés arányának mérésére alkalmas spektrométer.
  • Near InfraRed Volatiles Spectrometer System (NIRVSS) – Eredetileg a Resource Prospectorhoz kifejlesztett műszer, amely a mintákban fellelhető illékony anyagok elemzésére (például, hogy az érzékelt hidrogén atomok vízmolekulákhoz, vagy hidroxilhoz kapcsolódnak-e), valamint a kőzetminta ásványi anyag összetétel vizsgálatára szolgál. A redszer része egy széles spektrumú, a fúrót figyelő kamera, valamint a felszín hőmérsékletét nagyon kis léptékben érzékelni képes szenzor is.
  • Neutron Spectrometer System (NSS) – Érzékeny neutron spektrométer-rendszer, amely a vizet 10 milliomodrésznyi érzékenységig képes kimutatni.
Forrás: NASA

A VIPER navigációs kamerákkal, sztereokamerákkal és a veszélyes tereptárgyak észlelésére és elkerülésére szolgáló kamerákkal is fel lesz szerelve. A rover várhatóan hosszú éles árnyékokkal és sötét völgyekkel tagolt,  állandó szürkületben lévő holdi tájat fog dokumentálni, amely teljesen eltér majd a korábbi leszállóhelyek fény és terepviszonyaitól.

Forrás: NASA

A Curiosity és a Perseverance mars roverek futómű rendszereivel ellentétben a VIPER négy keréken fut, amelyek mindegyike független felfüggesztéssel és aktív kormányzással rendelkezik. Ez lehetővé teszi a holdjáró oldalirányú mozgatását is. A VIPER kétfajta sebességgel tud haladni. A lassú, 10 cm/másodperc sebességet a tudományos műveletek során használják majd, míg ennek kétszeresével a pontról pontra való haladáskor mozgatják a holdjárót.

Forrás: NASA

A VIPER lesz a NASA első automata rovere a Holdon. Landolását 2023. második felére tervezik. Előtte azonban több holdraszállási kísérletre is sor kerülhet még. A már említett CLPS-missziókra, az Astrobotic Peregrine Lander és az Intuitive Machines Nova-C Lander jóvoltából akár már jövőre sor kerülhet. Oroszország azt reméli, hogy 2022-ben a Holdra küldheti Luna 25 nevű leszállóegységét, és a Japán Űrkutatási Ügynökség is tervezi a Smart Lander for Investigating the Moon (SLIM) nevű holdi leszállóegység Holdra juttatását.

Forrás: Astrobotic.com

A feltörekvő űrhatalmak közül India és Izrael is újabb holdi küldetéseket tervez a 2019-es sikertelen leszállási kísérleteket követően. India a Chandrayaan 3-mal, Izrael pedig a Firefly Aerospace Genesis leszállóegységével száll majd be a „Hold-versenybe”.

A NASA 2025-ben a Lunar Trailblazer űrszondát küldi a Hold felszíni jegének feltérképezésére. A Trailblazer a NASA SIMPLEx programjának részét képező kisebb küldetésként a nagyobb napfizikai IMAP küldetéssel fog együtt utazni. A Hold körüli pályán is nagy forgalom várható. A NASA egyenlőre még tervezi a Space Launch System (SLS) rakéta első, személyzet nélküli repülését 2021 decemberében, amely megkerülve a Holdat 10 apró műholdat fog pályára állítani. Az SLS az a rakéta, amely végső soron az amerikai űrhajósokat viszi majd vissza a Holdra.

Ezt megelőzően azonban a CAPSTONE orbiter indul útnak 2021. október 20-án a NASA Wallops indítóközpontjából egy Rocket Lab Electron rakéta rakományaként. A CAPSTONE projekt a tervek szerint 2024-ig megépülő Lunar Gateway platform koncepcionális és technikai alapjait hivatott lerakni. A Lunar Gateway egy, a Hold körül keringő űrállomás lesz, amely tudományos laboratóriumként és mintegy tranzit állomásként fog szolgálni a jövő Hold, Mars és mélyűr küldetéseihez.

Forrás: NASA

Látható, hogy a holdkutatás és űrhajózás izgalmas évei állnak előttünk és a VIPER rover missziója a Nobile kráter sötét régióinak felfedezésére csak egy a sok rendkívül érdekes küldetés közül.

Ismerős idegenek – avagy Naprendszerünk a Science Fiction univerzumában – VI. rész

Szerző: Ivanics-Rieger Klaudia

Bevezető

Számtalan lehetőségünk van arra, hogy megismerjük a Naprendszerünket. Elég csak kinyitnunk egy tudományos könyvet, átkapcsolni a tévét egy ismeretterjesztő csatornára vagy követni egy ismeretterjesztő oldalt az interneten, esetleg ilyen ismertető videókat nézni. A következő cikksorozatban azonban a Naprendszert egy új oldaláról ismerhetjük meg. A sorozat a tudományos fikció világába kalauzol el minket. Égitestről égitestre haladva ismerhetjük meg, hogy az adott objektum miként jelenik meg a sci-fikben, a könyvek lapjain csak úgy, mint a mozivásznon. Elsősorban azokra a művekre koncentráltam, amik a hazai science-fiction rajongók körében jól ismertek. Akik már látták, olvasták őket, azok számára nyilván ismerős a terep, akik még nem, azoknak remélem, sikerül kedvet csinálni. Utazásunk során belülről kifelé haladunk, a belső bolygókkal kezdjük és a Naprendszer határán fejezzük be, s közben felfedezzük ismerős égitestjeink idegen oldalát.

A Naprendszerről szóló korai szakirodalom a XVII. századig visszanyúló tudományos spekulációk nyomán azt feltételezte, hogy minden bolygó saját őshonos életformának ad otthont, emellett gyakran feltételezik, hogy lakói antropomorfok. Ezeket az elképzeléseket ma bolygóromantikának hívjuk. A tudomány fejlődésével aztán a sci-fik is igyekeztek lépést tartani. Míg először csak a holdutazás foglalkoztatta őket, a 20. századtól megjelent a Mars kolonizálása és/vagy terraformálása, s az élet lehetőségeit is áthelyezték a gázóriások egyes holdjaira (mint például az Europa és az Enceladus).

Pluto és holdjai, üstökösök, mély-ég objektumok, csillagok, exobolygók…

Miután végigmentünk a Naprendszer bolygóin és az aszteroida-övezeten, még rengeteg égitest és objektum van, melyek azért szerepet játszanak egy-egy műben.

Kezdjük először a Neptunuszon túli objektumokkal. A múltban e terület tudományos-fantasztikus környezetként való felhasználását a Plutóra korlátozták, tekintettel annak viszonylag korai felfedezésére. Ebből az időből azonban nem találunk magyar vonatkozásokat.

A Pluto leginkább viszont a modern kori animációs sorozatokban tűnik fel. A Futurama-ban például pingvinek élőhelyeként emlegetik. A Rick and Morty című sorozatban már nagyobb szerepet kap: Jerry szerint a Pluto ugyanis még mindig bolygó (holott 2006-ban törpebolygóvá minősítették). E kijelentés hatására a plutóiak az égitestre viszik őt és Mortyt, ahol hősként és hírességként kezelik őket. Sőt, el kell hitetniük a polgárokkal, hogy a Pluto még mindig bolygó, hogy így tovább bányásszák a magjából a plutóniumot.

Még a Naprendszeren belül maradva beszéljünk kicsit az üstökösökről. Ezek mindig nagy hatást gyakoroltak az emberekre, rengeteg mítosz vagy éppen vallási csoport, szekta kapcsolódik hozzájuk. Jules Verne: Hector Servadac című regényében kiderül, hogy a Föld néhány jelentéktelen darabját a Gallia fantázianevű üstökös vonzotta magához, s szereplőinknek tulajdonképpen e darabokon kell túlélniük, illetve megtervezni visszatérésüket a Földre. Arthur C. Clarke 2061 Űrodisszeia folytatásregényében ugyan csupán mellékesen látogatják meg a Halley-üstököst, a regény azonban azért kapta e címet, mert az üstökös valóban ekkor fog visszatérni.

Ezek után térjünk át a mély-ég objektumokra. Közülük talán az egyik leglátványosabbak a galaxisok. Ezekből a közelsége és szabad szemmel való láthatósága miatt a legnépszerűbb az Andromeda-köd. Talán kevesen tudják, de A Galaxis Őrzői című Marvel-filmek itt (és nem a saját galaxisunkban) játszódnak.

Egy másik, kevésbé ismert társa a Pegazus-galaxis. A science-fiction világában itt játszódik a Csillagkapu: Atlantis című sorozat. A Nagy Magellán-felhő ugyan a déli égbolton látszódik, de mivel igen látványos szabad szemes objektum, előszeretettel jelenik meg sci-fikben. A Marslakó A Mostohám sci-fi vigjáték címadó szereplője nem a Marsról, hanem éppen e felhőből érkezett a Földre, hogy azt elpusztítsa. A Marvel-univerzumban ez ad otthon a Kree Birodalomnak, akikkel például a Marvel Kapitányban találkozhatunk.

Folytassuk a csillagködökkel: ezeket általában sci-fi filmek és sorozatok egyes jeleneteinek hátterében láthatjuk, egyszerűen azért, mert jól mutatnak például a parancsnoki hídról… A Lófej-köd azonban helyszínként is szolgál Isaac Asimov Csillagok, akár a por című regényében, ahol egy fiktív bolygót találnak a köd belsejében. Ugyanide lyukadnak ki Douglas Adams: a Galaxis útikalauz stopposoknak regénysorozatában.

A mély-ég objektumok után vizsgáljuk meg a csillagokat, illetve az azok körül keringő égitesteket és -rendszereket, vagyis az exobolygókat. Amikor a Naprendszer bolygóinak elszállt a varázsa, a sci-fi szerzők hamar más csillagok felé fordították a figyelmüket. Igazából ez már a 20. század elején megjelent, de igazán akkor vált népszerűvé, mire feltérképeztük a Naprendszert és rájöttünk, hogy (rajtunk kívül) nem található benne intelligens élet…

Az első említésre méltó csillag az Ophiuci-36. Ez egy hármas csillagrendszer 19,5 fényévnyire innen a Kígyótartó (Ophiocus) csillagképben. Frank Herbert Dűne-sorozatában e létező csillag körül kering az általa kitalált, fiktív bolygó, a Giedi Prime, amely a Harkonnenek hazája. A következő csillag az Eridani-40, amely szintén egy hármas csillagrendszer az Eridanus csillagképben. Talán a legepikusabb kitalált bolygó kering körülötte, ami pedig nem más, mint a Star Trek univerzumából a Vulcan, Spock otthona. Emellett az Andy Weir tollából nemrég megjelent Hail Mary küldetésben is található körülötte egy Erid fantázianevű bolygó, melyen egy pókszerű idegen faj él. A fantáziabolygó kialakulásához és a rajta megjelenő élethez az író az itt 2018-ban felfedezett szuperföldet, az Eridani-40Ab-t vette alapul.

A következő az Alfa Centauri. Mivel ez az egyik legközelebbi és ezért legfényesebb csillag, gyorsan megragadja a sci-fi szerzők fantáziáját. James Cameron AVATAR című filmjében e csillag körül kering a Polyphemus nevű fiktív gázóriás, melynek van egy szintén kitalált holdja, a Pandora, melyen a cselekmény játszódik.

Stanislaw Lem A Magellán-felhő című regényében a Gaia nevű hajó fedélzetén emberek egy kis csoportja hagyja el a Földet az Alpha Centauri rendszer felé. Majdnem nyolc év utazás után szerves életre utaló jeleket találnak a rendszer egy másik csillaga, a Proxima Centauri körül keringő bolygón. Ez az élet valószínűleg a Centauri rendszer másik bolygójáról származik, a mű végére pedig ki is derül, hogy az Alpha Centauri körül keringő egyik bolygót fejlett civilizáció lakja.

Isaac Asimov Alapítvány és Föld című művében a csillag körül egy óceánnal borított világ, az Alpha kering. Az emberiség utolsó túlélői az itt található, Jamaica-méretű szigeten élnek látszólagos egyszerűségben, a polinéz kultúrákhoz hasonlóan. Az Altair csillag a nagy nyári háromszög része, a Sas csillagkép alfája. Ennek egyik fiktív planétáján, az Altair IV-en játszódik a ma már klasszikussá vált Tiltott Bolygó című sci-fi film. Emellett Douglas Adams Galaxis útikalauz stopposoknak című sorozatában az egész galaxisban az ebben a rendszerben gyártott úgynevezett Altair-dollár az általános fizetőeszköz.

Másik, hasonlóan nagy népszerűségnek örvendő csillag Betelgeuse az Orion-csillagképben. Vörös óriás állapota miatt elképzelhető, hogy szupernóvává válik. Ez történik Robert J. Sawyer Kifürkészhetetlen című regényének végén. Pierre Boulle A majmok bolygója című regényében az ominózus bolygó e csillag körül kering. A Canopus a déli égbolt legfényesebb csillaga a Hajótat (Carina) csillagképben. Ennek harmadik bolygója egy másik klasszikus helyszín, Frank Herbert Dűnéje, az Arrakis.

A Sárkány csillagképben található Chi Draconis körül kering egy, a sci-fi univerzumában szintén közismert fiktív bolygó, a Chi Draconis VII. Ha így nem ismerős, akkor talán a lakóiról, akik Mimbarnak nevezték el. Ők a BABYLON-5 című sorozat egyik fő idegen faja. A Delta Pavonis a déli Páva csillagkép negyedik legfényesebb csillaga. Frank Herbert Dűne-univerzumában e csillag körül kering az Atreides-ház szülőbolygója, az óceánokkal borított Caladan. Az Epszilon Eridani a déli féltekén lévő Eridanus csillagképben található. A már sokszor emlegetett BABYLON-5 nevű állomás e csillag egyik fiktív bolygója, az Epszilon III és holdja körül kering. A Perszeusz csillagkép Omicron Persei nevű csillaga körül kering a Futurama sorozatban az Omicron Persei 8. Itt élnek az omikroniak, akiknek uralkodója rajong a 20. századi sorozatokért és többször borsot tör főhőseink orra alá.

A Tau Ceti a Cet csillagképben található, a mi napunkhoz hasonló, bár kissé melegebb, aktívabb csillag. Éppen ezért elég általános helyszínnek számít a sci-fi univerzumában. Isaac Asimov Acélbarlangok című regényében az itt található legbelső bolygó, a fiktív Aurora volt az emberiség első, a Naprendszeren kívüli telepe. Emellett ebben a rendszerben tér magához Andy Weir főhőse, Ryland Grace a Hail Mary küldetés elején. A Tau Ceti azonos nevű bolygóján játszódik a Barbarella című 1968-as sci-fi. A Vega a nyári égbolt egyik legszembetűnőbb csillaga, a nagy nyári háromszög egyik alkotója és a Lant csillagkép alfája. Éppen ezért hamar megragadja az alkotók fantáziáját.

A magyar musicalek világába is bekerült, ugyanis a Padlás-ban a szellemek innen várják és Rádiós illetve a robotja maga is innen észlel egy rádióüzenetet („Líra Vega irányából”), aki maga a Révész lesz, aki átviszi a szellemeket az örök szépség csillagához, a Vegához. Isaac Asimov Alapítvány-sorozatában a Vega a Galaktikus Birodalom egyik fő központja és leggazdagabb tartománya. Carl Sagan Kapcsolat című regényében a Vega az a csillag, ahonnan a földönkívüliek által küldött jelet észlelik. A Zéta Reticuli a déli Háló (Reticulum) csillagképben található. Ez egy olyan csillag, mely szintén egy nagyon epikus helyszínnek ad otthont. A körülötte keringő fiktív LV-426 nevű bolygóról származnak ugyanis az Alien-ek. A Zéta Tucanae a szintén déli csillagkép, a Tukán egy csillaga. A BABYLON-5 című sorozatban a fiktív Zéta Tucanae III Kentauri Prime néven is ismert, vagyis a kentauriak szülőhazája és a birodalom központi bolygója.

Az izgalmas exobolygó-kutatás során a csillagászok rengeteg, más csillagok körül keringő égitestet, sőt, azok rendszerét fedezték fel. Egy-egy ilyen felfedezés pedig igencsak hajlamos meglendíteni a sci-fi szerzők fantáziáját. Például A farkas gyermekei című sorozat a Kepler-22b-n játszódik, ami a Hattyú csillagképben, a Kepler-22 nevű csillag körül kering. A sorozatban az emberi faj egy lehetséges új bölcsőjeként szolgál.