Artemis–8
(Rovat: A Holdnál, Artemis - 2020.07.14 07:15.)

Az emberes marsutazás szószólója már azzal is beérné, ha körülrepülnénk a Holdat. De azt legalább rögvest.

Robert Zubrin űrmérnök, a Mars Society alapítója és az emberes marsutazás egyik szószólója június végén feljegyzést küldött Jim Bridenstine NASA főigazgatónak és Scott Pace-nek, a Nemzeti Űrtanács ügyvezető titkárának, amelyben merész ötletét fejti ki. Elképzelését a Space Review-ban közölt cikke alapján ismertetjük.

Zubrin elképzelése szerint tervét akár már az idén meg lehetne (sőt kellene) valósítani a Dragon űrhajó, illetve a Falcon Heavy és a Falcon-9 segítségével. Mivel a küldetés lényegében az Apollo–8 logikáját követné, ezért a tervet Artemis–8-nak nevezte el. Zubrin szerint a legénységet Dragon űrhajóval kellene alacsony Föld körüli pályára (LEO) küldeni. Ezután elindítanának egy Falcon Heavy (FH) rakétát, amelynek utolsó – még elegendő üzemanyagot tartalmazó – fokozatával a LEO pályán összekapcsolódna az űrhajó. Ezután a Falcon Heavy üzemanyagával végrehajtanák a Hold felé vezető pályára térést (TLI, Trans Lunar Injection), továbbá esetleg a Hold körüli pályára állást (LOC, Lunar Orbit Capture) és a Föld felé vezető pályára (TEI, Trans Earth Injection) térést.

A SpaceX Dragon Crew űrhajója Robert Zubrin szerint alkalmas lenne két űrhajóssal egy több napos Hold körüli keringéssel kombinált holdutazás végrehajtására. (Kép: NASA)

A részleteket illetően két lehetőség képzelhető el. Az A) változat szerint az említett három manőver mindegyikét az FH utolsó fokozatával hajtják végre. A B) változat szerint a TLI-t az FH utolsó fokozatával végeznék, de az FH magával vinne egy kisebb hajtóműfokozatot (SPS, Small Propulsion Stage), és ezzel végeznék a LOC és TEI manővereket.

Zubrin kiinduló feltevése szerint a TLI-hez 3,1 km/s sebességváltozás szükséges, míg a LOC és a TEI végrehajtásához alacsony Hold körüli pálya esetén 1 km/s sebességváltozás elegendő, magasabb pálya esetén még kevesebb. A Dragon tömege 9,5 tonna, az FH utolsó fokozatának száraz tömege 10 tonna, és 109 tonna üzemanyagot szállíthat. Az FH hajtóművének fajlagos impulzusa 348 s, a kiáramlási sebesség pedig 3,41 km/s, míg az SPS metánnal és folyékony oxigénnel működő hajtóművénél a fajlagos impulzus 378 s, a kiáramlási sebesség 3,7 km/s. Ilyen paraméterekkel az FH 75 tonnát képes LEO pályára állítani, amiből 10 tonna a száraz tömeg, 65 tonna pedig a hasznos teher, ami ez esetben a további manőverekhez szükséges üzemanyag, illetve a B) változat esetén a TLI-hez szükséges üzemanyag, illetve az SPS és annak hajtóanyaga.

Az A) változat esetén az FH utolsó fokozatával saját és a Dragon tömegét figyelembe véve 5,0 km/s sebességváltozás érhető el, amelyből 3,1 km/s szükséges a TLI-hez, a maradék 1,9 km/s kapacitás pedig a LOC és TEI manőverekhez használható, ami „viszonylag alacsony” Hold körüli pályát tesz lehetővé.

A B) változat esetén az FH 55,6 tonna üzemanyaga használható az együttesen 84,5 tonna tömegű eszközök gyorsítására, vagyis a TLI végrehajtására. Zubrin számításai szerint ennyi üzemanyaggal 3,65 km/s sebességváltozás érhető el, ami jelentősen meghaladja a szükséges 3,1 km/s-t, tehát a rendszerben bőven rendelkezésre áll tartalék. A másik két manővert már az SPS végzi, amelynek száraz tömege 1,5 tonna, üzemanyaga 7,9 tonna, vagyis a Dragonnal együtt a gyorsítandó tömeg 18,9 tonna. Ez a LOC és a TEI esetére 1–1 km/s sebességváltozásra elég, tehát elérhető az alacsony Hold körüli pálya. (A B) változat gyenge pontja, hogy a küldetéshez használandó többi elem már létezik, sőt sikeresen kipróbálták, az SPS egyelőre csak Zubrin fantáziájában létezik. – B.E.)

Az Artemis–8 küldetés során az oda-vissza utazás minimális időtartama hat nap, amire a Dragon űrhajó alkalmas. Zubrin számításai szerint (lásd a hivatkozott cikkben) az űrhajó kapacitása kényelmesen lehetővé teszi azt, hogy a kétfős legénység akár 10 napot is eltölthessen a Hold körüli pályán. Megállapítja azt is, hogy az űrhajó hővédő rendszere alkalmas a Holdról visszaérkezés esetén a biztonságos leszállásra.

Zubrin úgy látja, hogy az Artemis program túl lassan halad, és az idén novemberi választások előtt nem tud semmilyen látványos eredményt felmutatni. Ha tehát az elnökválasztás nyomán változna a kormányzat, akkor az egész Artemis programot jó eséllyel törölnék. Ez nem lenne példa nélküli az amerikai űrkutatás történetében, hiszen például a Hold és a Mars kutatásával nem szimpatizáló Nixon-adminisztráció törölte az Apollo-program folytatását, de a kormányváltások pecsételték meg a Constellation és a Space Exploration Initiative programok sorsát is. Kivételt csak az Apollo-program jelent, amelyből az Apollo–8-at még a Kennedy örökébe lépő Lyndon Johnson elnöksége idején hajtották végre, és amelynek sikere után elképzelhetetlen lett volna a holdraszállások törlése. Zubrin véleménye szerint az Artemis további sorsát az általa javasolt Artemis–8 mielőbbi végrehajtásával lehetne biztosítani.

Érvelése úgy tűnik, nem minden olvasóját győzte meg, mert a kommentárok közt az első hozzászóló felteszi a kérdést: „mi értelme van az egésznek?” Érdekes lenne megtudni, reagál-e Bridenstine vagy a Nemzeti Űrtanács Zubrin ötletére, és ha igen, mit.