Solar Orbiter űrszonda (Forrás: nasa.gov)

A Naprendszeren belüli kutatások mellett talán az egyik legérdekesebb terület az idegen csillagok körül keringő bolygók megismerése. Az 1995-ben felfedezett első exobolygó óta mára több ezer vált ismertté. Ezek alaposabb vizsgálatára a tavaly decemberben útjára indított Cheops-űrtávcső – melynek építésében magyar szakemberek is részt vettek – műszereit január elején be­kapcsol­ták. Milyen tudományos eredményekre lehet számítani az új eszköz által végzett mérésekből?

– Ebből a példából is jól látszik, hogyan kapcsolódik és támaszkodik egymásra két nagyon jelentős tudományterület: a csillagászat és az űrkutatás. A csillagászat a Naprendszeren túlra tekint, melynek egyik rendkívül izgalmas területe az exobolygóvizsgálat. A Cheops-űrtávcső egy űrkutatási eredmények alapján fejlesztett teleszkóp, melynek segítségével remélhetően minden korábbinál nagyobb pontossággal tudunk majd exobolygókat meghatározni. Az igazi nagy eredmény az, hogy tavaly decemberben sikeresen pályára állt, és idén januárban elkezdődtek a mérések. Mostantól sorra érkeznek majd az adatok, és megjelennek az ezekre támaszkodó újabb tudományos publikációk. A tudományos eredmények kiértékelése azonban hosszabb időt vesz majd igénybe, ahogy láttuk ezt az 1990-ben elindított Hubble-űrteleszkópnál is, ami még sok évre ad munkát a csillagászoknak.

A Cheops-űrtávcső segítségével minden korábbinál nagyobb pontossággal lehet majd exo­­bolygókat meghatározni. Az űrtávcsövek a földfelszíni mérések meglététől függetlenül használ­ható eszközök, mivel ezek a telesz­kópok az atmoszférán túl helyezkednek el, szemben az alacsonyan keringő műholdakkal, melyek gyakorlatilag „meg­vakítják” a földfelszíni rádióteleszkópokat és optikai távcsöveket, tönkretéve ezáltal a földi csillagászati megfigyeléseket. Ez rávilágít a technológiai képességek és a jogi szabályozás között fennálló hiányosságokra is. (Forrás: airbus.com)

Továbbra is folynak csillagászati megfigyelések a Földön, vagy ma már többnyire az űrben lévő eszközök, műholdak adatainak a feldolgozása történik csak itt?

– Folynak és folyniuk kellene a jövőben is, itt azonban elértünk egy éppen aktuális fájdalmas ponthoz. Ugyanis az űrszektorba bekapcsolódtak magánvállalkozók, mint Elon Musk a Starlink projektjével; a műholdas internet-hozzáférésnek a Föld minden pontján való biztosítása érdekében több tízezer műholdat kíván feljuttatni alacsony Föld körüli pályára. A csillagászok és más kutatók aggódnak amiatt, hogy ez ellehetetlenítené a munkájukat, ezért többször is nyomatékosan jelezték tudományos fórumokon, hogy ezek az alacsonyan keringő műholdak gyakorlatilag „megvakítanák” a földfelszíni rádióteleszkópokat és optikai távcsöveket, tönkretéve ezzel a földi csillagászati megfigyeléseket. A projekt jelenleg megvalósított fázisában is jól látszik, igazi látványosság, ahogy az egymás után sorjázó fényes pontok kivilágított vonatként haladnak a sötét égbolton. Még nyitott kérdés, mi lesz ezzel a projekttel, de azt gondolom, hogy ez a helyzet rávilágít a technológiai képességek és a jogi szabályozás között fennálló hiányosságokra. Úgy tűnik, hogy aki képes rá, bármit megvalósíthat anélkül, hogy annak jogi gátat tudnánk szabni nemzetközi színtéren. Az űrtávcsövek a földfelszíni mérések meglététől függetlenül használható eszközök, mivel ezek a teleszkópok az atmoszférán túl helyezkednek el, azonban idáig harmonikusan működött a két mérési típus, kár lenne, ha a felszíni lehetőségeket elveszítenénk.

2024-ben ismét egy férfi és először egy női űrhajós léphet a Hold felszínére. Miért akarunk újra embert küldeni a Holdra?

– Jelenleg már nem egy presztízs­misszió­ról van szó, mint amilyen az 1969-től 1972-ig tartó Apollo küldetéssorozat volt. A NASA Artemis-program hosszú távú célja, hogy előkészítse azt a missziót, melynek során elsőként ember léphet a Marsra. A Földdel együtt keringő Hold egy nagyon jól hasznosítható fix objektum a számunkra, mivel nemcsak tudományos, hanem ipari, gazdasági feladatokat is végre lehet hajtani a felszínén. A Hold kitűnően alkalmas annak kipróbálására, hogyan tud az ember tartósan magas sugárzási terhelésű környezetben dolgozni. Bármit szeretnénk elérni a közeli világűr erőforrás-kutatásában, az emberek részvételével végrehajtott űrprogramokhoz tesztelnünk, fejlesztenünk kell a sugárzás­védel­met. Ez is egy ok, amiért ismét embert küldünk a Holdra, annak pedig külön pozitív üzenete van, hogy a NASA bejelentette: az egyik egy férfi, a másik egy nő lesz.

Ez egy kísérlet a fenntartható Hold-tevékenységekre vonatkozó bevált gyakorlatok létrehozására 2028-ig, és az innovatív technológiák felhasználásával a korábbiaknál sokkal nagyobb holdfelület felfedezésére. Majd a Holdon és környékén tapasztaltakat felhasználják a következő óriási ugrás megtételére, az űrhajósok küldésére a Marsra. Pontosan mit szeretnének elérni?

– Nagyon drága bármit eljuttatni a Holdra. Ahhoz, hogy embe­rek tartósan egy ilyen sugárzásnak kitett, a magnetoszféra (a Föld mágneses védőernyője – a szerk.) védelmi pajzsán túl elhelyezkedő területen tartózkodjanak, a sugárzás­védelmet meg kell oldani, azaz építkezni kell. A Moon Village elképzelés az Európai Űrügynökség számára is fontos kérdés: hogyan tartózkodhatnak, dolgozhatnak emberek a Földön kívüli területeken, ahová nem tudunk mindent odavinni, ezért meg kell próbálnunk a helyi erőforrásokat használni. Fel lehet-e építeni például holdkőzetből, holdporból egy állandó bázisállomást? Ez egy nagyon fontos kutatási irány, és az itt elért eredményeket a Földön is fel lehet majd használni. Köztudott, milyen nagy az építőipar karbonlábnyoma, hogy számos jelenlegi eljárás, mint például a cement-előállítás rendkívül káros a bolygó éghajlatára. Azok az anyagkísérletek, amelyekkel egy fenntarthatóbb építkezési formát kutatnak a Holdon, esetleg visszahozhatók lesznek majd a Földre is. Ahhoz pedig, hogy egyáltalán gondolhassunk arra, hogy egyszer majd ember lép a Marsra, és ott huzamosabb időt eltölt, először a Holdon kell tesztelni az építési anyagok használatát, a bázisállomás felépítését és az ehhez szükséges összes technológiát. Ez az elsődleges szempont ebben a kutatásban.

A NASA Artemis-program hosszú távú célja, hogy előkészítse azt a missziót, melynek során elsőként ember léphet a Marsra. A Hold alkalmas annak kipróbálására, hogyan tud az ember tartósan magas sugárzási terhelésű környezetben dolgozni. Először a Holdon kell tesztelni például holdkőzetből, holdporból egy állandó bázis­állomás felépítését és az ehhez szükséges összes technológiát. (Forrás: nasa.gov/specials/artemis)

Említene néhány csillagászati és űrkutatási programot, valamint mondana néhány szót Magyarország szerepvállalásáról a nemzetközi missziókban?

– Fontosnak tartom, hogy nagy hangsúlyt kapnak a Naprendszeren belüli kutatások, valamint az emberiséget érintő hasznosításuk. Az Európai Űrügynökséget érintő programokban érdemes felsorolni a magyarok részvételét. Például benne vagyunk a JUICE- (JUpiter ICy moons Explorer) misszióban, az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont Részecske- és Magfizikai Intézete és az MTA Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézete révén (lásd keretes írásunkat). A JUICE-űrszonda 2022-ben indul a Jupiterhez, hogy tanulmányozza a főként gázból álló óriásbolygót és három legnagyobb holdját.

JUICE-misszió

Az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont Részecske- és Magfizikai Intézet részvételével készülő műszerek is felkerülnek az Európai Űrügynökség első nagy bolygóközi űrszondájának fedélzetére.
Az Európai Űrügynökség JUICE- (JUpiter ICy moons Explorer) misszió­ja tizenegy tudományos kísérletet visz majd a fedélzetén, hogy tanulmányozzák a gázóriást és jeges holdjait, amelyek felszíne alatt jelenlegi ismereteink szerint óceánok lehetnek.

Forrás: esa.int

A fellövést 2022-re tervezik, a megérkezés a Jupiterhez 2030-ra várható. Ezután kezdődik a Naprendszer legnagyobb bolygójának és három legnagyobb holdjának – a Ganymedes, a Callisto és az Europa – minden eddiginél részletesebb vizsgálata.
Az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont Részecske- és Magfizikai Intézetének kutatói két műszer sikeres pályázatában vettek részt. Ausztria, Belgium, Csehország, Finnország, Franciaország, Hollandia, Írország, Olaszország, Lengyelország, Magyarország, Spanyolország, Svájc, Svédország, az Egyesült Királyság, valamint az Amerikai Egyesült Államok és Japán kutatóival együtt fogják a szondára kerülő tizenegy műszert kifejleszteni és megépíteni. Magyarországról a Wigner Intézet mellett az SGF Kft. mérnökei is részt vesznek a műszerek fejlesztésében.
Az egyik műszer, amely a Wigner Intézet részvételével készül, egy magnetométer (MAG), amely a Jupiter és nagyszámú (jelenleg 64) holdjának mágneses terét kutatja majd. A másik kísérletcsomag (PEP: Particle Environment Package) a Jupiter rendszer plazmakörnyezetét fogja vizsgálni. (Forrás: MTA Wigner Fizikai Kutató­központ Részecske- és Magfizikai Intézet)

Folyamatosan közreműködünk például a Nemzetközi Űrállomás (ISS) külső felületén, illetve a fedélzeti modulokban elhelyezett műszerekkel végzett mérésekben is, ezek közül a dózis­mérés a legfontosabb, erre vagyunk a legbüszkébbek. A galaktikus kozmikus sugárzás mérésében földi neutronmonitor-állomással képviseltetjük magunkat. Ugyanígy jelen vagyunk a Föld hat kon­ti­nensén az AWDANet hálózattal, amely nagyon alacsony hullám­hosszú atmoszferikus elektromágneses jelenségeket detektál, és a műholdas mérési adat­bázissal együtt egy nagyon nagy felbontású elektromágneses monitorozást tesz lehetővé a légkör elektro­mágneses jelenségeit illetően. Szilárdságtani űr-anyagtudományi kísérletekben vesz részt a Miskolci Egyetem Roósz András professzor csoportjával, ez a MICAST és a CETSOL. A hosszú távú em­beres űrrepülésekhez való magyar hozzá­járulás­nak tekinthető az ESA Bedrest programjában való közreműködésünk az MTA TTK kutatócsoportja révén, ami egy űrélettani vizsgálat, a súlytalanságot, valamint centrifugális erővel gravitációt szimuláló pszichológiai kísérletsorozat. Részt veszünk továbbá az ESA Gaia űrtávcsőprogramjában is, ahogy remélhetőleg majd a jelenleg előkészület alatt álló Comet Interceptor, azaz Üstökös Elfogó elnevezésű misszióban is, ami szintén érdekes találkozási pont, ahol a csillagászat tudományos eredményeit hasznosítjuk az űrkutatásban. A Naprendszeren belüli mozgó objektumok detektálására alkalmazunk csillagászati módszereket, mert ezek kiszűrése elsősorban a földi élet védelmét szolgálja. A következő ESA-küldetés az ARIEL-űrtávcső (Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey), amelyet várhatóan 2028-ban indítanak el. Tudományos és ipari oldalról is részt veszünk az új űrtávcső megépítésében, mely négyéves küldetése során a már ismert exobolygók közül ezer légkörének a kémiai összetételét és fizikai tulajdonságait fogja vizsgálni. Magyar műszerek vannak például a Merkúr felé tartó európai–japán együttműködésben készült BepiColombo űrszonda mindkét egységén, mely – miután 2026-ban pályára áll a Merkúr körül – elkezdi a bolygó tanulmányozását. A Solar Orbiter űrszonda az ESA legújabb tudományos küldetése, 2020 februárjában indították el, és a Nap jelenségeit fogja heliocentrikus pályáról megfigyelni, ebben a SPICE Team tagjaként az Eötvös Loránd Tudományegyetem egyik kutatója vesz részt. Emellett ott vagyunk az ExoMars misszióban, az orosz Roszkozmosz és az ESA közös programjában is. Ezenkívül hosszú ideje közreműködünk számos űridőjárási és anyag­tudományi kísérletben, és a világ élvonalához tartozunk évtizedek óta fedélzeti elektronika és tápegységfejlesztésben. Összességében azt lehet mondani, hogy a magyar tudományos élet szerteágazóan van jelen a világ űrtevékenységében.

Érdekes, kettős felhasználású világ ez, mely részben a polgári tudományos kutatások terepe, másrészt viszont biztonságpolitikai vonatkozásai is vannak, hiszen a NATO műveleti területté minősítette a világűrt. Az elmúlt hetekben figyelemmel kísérhettük a sajtóban az Amerikai Egyesült Államok bejelentését követő polémiát, mely szerint az USA által elérhető űr­képessé­gek és források a saját országuk szolgálatába állítandók, ami nem teljesen egyezik azzal az elvvel, hogy a világűr az egyetemes emberiség tulajdonában van, ezért azt kell szolgálnia. Látjuk azt is, hogy olyan űrhatalmak, mint Oroszország, India vagy Kína saját műholdak lelövésével kísérleteznek, s számolnak be a sikeres végrehajtásokról. Bármennyire is komoly, tudományos munka folyik a világűrben, azért az érdekérvényesítés óhatatlanul látókörbe kerül.

Hol tart az újabb magyar űrhajós kiképzése? Született-e már döntés az általa teljesítendő küldetés céljairól, továbbá arról, hogy mennyi időt fog tölteni a Nemzetközi Űrállomáson?

– Ennek az előkészítése még folyamatban van. Egy közös magyar–orosz tudományos vegyes bizottság felállítása zajlik éppen, melynek feladata lesz a küldetés pontos tudományos tartalmának az előkészítése. Elhangzott a 2024-es céldátum, ami nincs azonban kőbe vésve, kerülhet előrébb és csúszhat is az időpont attól füg­gően, hogyan módosulnak az egyéb programok a Nemzetközi Űrállomáson. A részletek bejelentésére a vegyes bizottság megalakulását követően kerül majd sor, az is akkor derül ki, hogy milyen tudományos missziót tud végrehajtani a magyar űrhajós.

A magyar tudományos élet szerteágazóan van jelen a világ űrtevékenységében, mint a Jupiter három legnagyobb holdjának tanulmányozása; fedélzeti dózismérés; alacsony hullámhosszú atmoszferikus elektromágneses jelenségek detektálása; szilárdságtani űr-anyagtudományi kísérletek; űrélettani vizsgálatok; mozgó objektumok kiszűrése a földi élet védelméért; exobolygók légkörének kémiai összetételének és fizikai tulajdonságainak vizsgálata; a Merkúr tanulmányozása; űridőjárási és anyagtudományi kísérletek; fedélzeti elektronika és tápegységfejlesztés. (ESA Bedrest program, forrás. esa.int)

Az Európai Űrügynökség milyen programokat függesztett fel, illetve történtek-e átütemezések a koronavírus-járvány miatt?

– Az ExoMars Rover Surface Platform (RSP) expedícióban történtek átütemezések. Az elmúlt hónapokban érvényben lévő utazási korlátozások miatt a második fél évre vonatkozó programokat videokonferenciákon tárgyalták, ami lassította a döntéshozatalt. Ugyanakkor jól látszik, hogy az Európai Űrügynökség és a tagországok mennyire elszántak abban, hogy a tudományos programok az űripar számára is kiszámítható módon fussanak végig, ezért lényegi módosításokat nem szeretnének végrehajtani. Érdemes viszont kiemelni a járvány hatására született új programokat. A COVID–19-cel kapcsolatosan számos tudományos vizsgálatot indít és programot finanszíroz az ESA, melyek között magyar javaslatok is vannak.

A gyógyszerkísérletekben és -fejlesztésekben a súlytalanság, illetve a mikrogravitációs környezet, az extrém körülmények lehetővé tesznek olyan kémiai reakcióvizsgálatokat, amelyeket a Földön nem lehet elvégezni, ez döntő jelentőségű lehet például a korona­vírusnál is. A COVID–19-cel kapcsolatosan számos tudományos vizsgálatot indít és programot finanszíroz az ESA, melyek között magyar javaslatok is vannak. (A képen Serena Auñón-Chancellor űrhajós fehérjekristály-mintákat vizsgál az ISS fedélzetén 2018-ban.) Forrás: nasa.gov

Például melyek?

– A kémiai technológiák űrbeli alkalmazása egyre fontosabb az űrkutatásban, és mi az űrkémiában is erőteljesen jelen vagyunk. Van olyan magyar cég, az InnoStudio, amely számos, már a Nemzetközi Űrállomás fedélzetét is megjárt, ígéretes kémiai vizsgálatot hajtott végre különféle fehérjekutatásokban és gyógyszerfejlesztésekben. A gyógyszerkísérletekben és -fejlesztésekben a súlytalanság, illetve a mikrogravitációs környezet, az extrém körülmé­nyek lehetővé tesznek olyan kémiai reakcióvizsgálatokat, amelyeket a Földön nem lehet elvégezni, ez döntő jelentőségű lehet például a koronavírusnál is. Az Európai Űr­ügynök­ség számos ilyen kutatást finanszíroz, lehet pályázni a COVID–19 témakörében is.

Úgy gondolja, hogy az űripar lesz az egyik legfontosabb iparág a jövőben?

– Már most is az egyike a legfontosabb iparágaknak. Úgy is mondhatnánk, hogy a jövő fontos iparágainak egyik szegmense az űrhöz fog kötődni. Egyébként ez idáig is így volt, csak talán a közvélemény számára kevésbé volt ismert. Mindannyian szeretjük használni azokat a szolgáltatásokat, amelyekről gyakran nem is tudjuk, hogy űrtevékenységből származnak. Legtöbbször a GPS-t szokás felhozni, de számos más példa is van erre. Az Európai Unió felmérése szerint is folyamatosan nő az űrszektor jelentősége. Az űripar, illetve az űrkutatás a háttere annak a technológiai fejlődésnek, amely elengedhetetlen ahhoz, hogy megoldjuk a mostanra már mindannyiunk számára nyilvánvalóvá vált globális problémáinkat, legyen az a klímaváltozás vagy a világjárvány. A technológiai váltás rendkívül fontos a mobilitástól a kommunikációig, mert fenntarthatatlan az a helyzet, amelyben az emberiség most él. Kénytelenek leszünk váltani, és abban az űrtech­nológiának fontos szerep jut majd.•