Amerika visszajut a Holdra?
(Rovat: A Holdnál, Távoli világok kutatói - 2024.01.08 08:30.)

Nem kevés csúszás után a most bemutatkozó Vulcan rakéta pályára állította az amerikai Peregrine holdi leszállószondát.

Ezzel a magánkezdeményezésre épült eszközzel térhet vissza az USA a Holdra fél évszázad után, egyben ez lehet az első magánvállalat által fejlesztett űreszköz az égitest felszínén. A Peregrine-nel több ország, köztük Magyarország (!) első „berendezése” is eljuthat égi kísérőnk felszínére.

Hosszú vajúdás

Még 2018 novemberének legvégén jelentette be a NASA, hogy a Commercial Lunar Payload Services (CLPS) nevű programjába kilenc űripari vállalatot hívott meg. A CLPS célja, hogy a NASA kereskedelmi alapon kifejlesztendő eszközökhöz jusson, amelyekkel tudományos berendezéseket és technológiai kísérleti eszközöket juttathat el égi kísérőnk felszínére. A CLPS kimondott célja, hogy elősegítse a magánbefektetéseket a távolabbi világűr kutatásába, és hosszabb távon az emberek visszatérését a Hold felszínére. Az elképzelés értelmében a programban részt vevő vállalatok tulajdonában lesznek az űreszközök, azok üzemeltetését is ők végzik. A NASA pedig fizet a szolgáltatásért, hogy eljuttathassa berendezéseit a Holdra. Ez gyökeresen eltér a megszokott módszertől, ahogy az űrhivatal a Hold és a Naprendszer más égitestjeinek kutatását eddig végezte: minden költségvetési finanszírozásban és a kormányzati szervezet ellenőrzésével készült. Most abban bíznak, hogy a „piaci verseny” megteremtésével felpörög az innováció, a több potenciális szolgáltató megjelenésével pedig csökkennek az árak. A fenti mondatokat még 2018 decemberében írtuk le egy cikkünkben.

A CLPS első három helyezettjének „pályázata” még 2019-ben. Balról jobbra a Peregrine, a NOVA-C és a nem sokkal később törölt Orbit Beyond eszköz. (Kép: NASA / Goddard / Rebecca Roth)

Azután a mezőny 2019 nyarára három cégre (Astrobotic, Intuitive Machines és OrbitBeyond) szűkült, akik akkor azt vállalták, hogy első űreszközeik elérik égi kísérőnket 2020. szeptember és 2021. július között. Később az OrbitBeyond visszalépett, majd a NASA 2020 októberének elején bejelentette, hogy a két megmaradt cég bő fél évvel később (2021 júliusában, illetve 2021 októberében) indítja űreszközeit, és közölte azt is, hogy „melyik az a 16 (pontosabban 14 különböző, mert két eszköz mindkét szondára felkerül) tudományos és technológiai kísérleti berendezés, amelyeket a két cégnek a Holdra kell vinnie.” Közölték azt is, hogy „a Peregrine a Hold 45 fok északi szélességén és 27,2 fok keleti hosszúságán fekvő, 151 km átmérőjű Lacus Mortis területen száll le, fedélzetén 11 NASA eszközzel. Működési idejét szerényen csupán nyolc napra tervezik. Érdekesség, hogy a Peregrine magával viszi az ún. „Holdi Könyvtár” második példányát, miután az első az izraeli Beresit szonda sikertelen leszállásakor megsemmisült” – írtuk akkor. Továbbá azt is, hogy „a houstoni (Texas) székhelyű Intuitive Machines a tervek szerint 2021. október 11-én a SpaceX Falcon-9 rakétájával indítja NOVA-C leszállóegységét, amelynek a Viharok óceánjára (Oceanus Procellarum) kell leszállnia, annak a tervezett leszállóhelynek a közelében, ahová az Apollo–18-nak kellett volna érkeznie, ha nem törlik az Apollo-program végét. A NOVA-C fedélzetén öt eszközt helyeznek el.” Ugyanebben a cikkben megírtuk azt is, hogy a két eszköz, amely mindkét leszállóegységre rákerül:

• a Langley Űrközpont lidar berendezése (Navigation Doppler Lidar for Precise Velocity and Range Sensing, NDL), amelynek célja a pontos leszállás navigálása;
• a leszállóegységek pontos holdi pozíciójának meghatározása érdekében mindkettőre nyolc, egyenként 1,25 cm átmérőjű lézertükröt szerelnek (Laser Retro-reflector Array, LRA).

Rakétagondok

A Vulcan rakéta gondjai és a késések már több korábbi cikkünknek is tárgyát képezték, ezért inkább csak a legutolsóból idéznénk, tavaly októberből: „a United Launch Alliance (ULA) új Vulcan hordozórakétájának és Centaur végfokozatának régóta várt bemutatkozását 2023 utolsó negyedére tervezték. Nos, a legutóbbi hírek szerint ez épp hogy sikerülhet is, ugyanis a Cert-1 jelzésű bemutatkozó start kijelölt időpontja karácsony előestéjén, december 24-én lesz. A helyszín a floridai Cape Canaveral támaszpont, a fő hasznos teher az Astrobotic cég Peregrine holdi leszálló szondája. Épp ez szűkíti le a lehetséges startidőpontokat is, ahhoz ugyanis, hogy a Peregrine pontosan a meghatározott helyen és időben érhesse el a Hold felszínét, havonta csak egy rövid időablak áll rendelkezésre. Ha december 24-én valami miatt halasztásra volna szükség, még 25-én és 26-án is lehetséges volna a start, de utána legközelebb már csak januárban. (…) A Vulcan rakéta több éves késése elsősorban a Blue Origin által gyártott, az első fokozatban működő BE-4 hajtóművek lassú elkészítésének tudható be. 2023 elején a Centaur végfokozat tesztelése közben is történt egy incidens, így tolódik a tavaszra tervezett bemutatkozás (jó esetben) karácsonyra.” Nos, végül a karácsony sem jött be, így lett a start 2024. januári.

A Vulcan Centaur rakéta – rajzban és a valóságban. (Kép: ULA)

Peregrine Mission One

Az indításra január 8-án magyar idő szerint 8:18-kor kerítettek sort Cape Canaveral 41-es starthelyéről. A startot követően 17–19 napra lesz szükség, hogy az 1290 kg induló tömegű űreszköz eljusson a Holdhoz, ahol először az égitest körüli pályára áll. Ott akár pár hetet is keringéssel fog tölteni. A landolás egy rakétást fékezést követő, hajtóműhasználat nélküli süllyedéssel indul, mely 100 km-es felszín feletti magasságtól 15 km-es magasságig tart. Itt indul a rakétás fékezés, melynek alsó magassága 1 km lesz. Ezután az 1000 és 300 méter közötti manőverezés következik, melyben lesz még vízszintes irányú sebességkomponens is. Végül az utolsó 300 méter függőleges ereszkedés lesz, a Sinus Viscositatis területén lévő leszállási pontig. A felszíni munka tervezett időtartama egy holdi nappal (vagyis 14 földi nap).

A Peregrine fedélzetén a korábban említett kettőn kívül még öt további NASA eszközt helyeztek el:

• az Ames Kutatóközpontban készített neutronspektrométer-rendszer (Neutron Spectrometer System, NSS), amellyel hidrogént tartalmazó anyagokat keresnek a regolitban, illetve ugyancsak a víz nyomait próbálják kimutatni;
• ioncsapda-tömegspektrométer (Peregrine Ion-Trap Mass Spectrometer, PITMS), amilyent az ESA Rosetta szondáján már használtak, és amellyel leszállás közben a holdi exoszférában előforduló illékony anyagokat tervezik kimutatni;
• ugyancsak az Ames fejlesztése az illékony anyagokat a közeli infravörösben kimutató spektrométer-rendszer (Near-Infrared Volatile Spectrometer System, NIRVSS), amely a leszállóhely környékén a felszín hőmérsékletét méri, és a metán, a szén-dioxid és a víz felszín alatti nyomait keresi;
• a Johnson Űrközpontban készítették azt a spektrométert (Linear Energy Transfer Spectrometer, LETS), amelyet az Orion űrhajó 2014-es, személyzet nélküli EFT–1 tesztrepülésén már kipróbáltak, és amellyel a Hold felszíne közelében a sugárzási szintet fogják mérni;
• a Terrain Relative Navigation (TRN) érzékelője 100 m-nél is pontosabb célzást teszt lehetővé a leszálláskor.

A NASA által elhelyezett eszközökön kívül további 15 különféle „kereskedelmi rakomány” is a leszállószondán utazik. Ezek között vannak többek között a Holdra szánt első argentin, brit, japán, kanadai, német, magyar, mexikói, seychelles-szigeteki „lábnyomok”, vagy időkapszulák. Lábnyomot írtunk, mert pl. a Seychelles-szigetek egy darab bitcoinja, a japán Lunar Dream Capsule-ban lévő üzenetek 80 000 gyermektől, vagy a magyar Puli Space Technologies időkapszulája, a Téridő plakett – bár kétségkívül inspirálóak, de – eszköznek mégis nehezen lennének nevezhetőek.

Ugyanakkor a DLR, a Német Repülési és Űrrepülési Központ M-42 sugárzásmérő eszköze, a Mexikói Űrügynökség öt (!), egyenként mindössze 60 gramm tömegű és 12 cm átmérőjű kis Colmena robotja (az alábbi képeken fent), vagy az amerikai Carnegie Mellon Egyetem 2 kg-os kis Iris rovere (lent) már valódi kutatási tevékenységet végezhet. Ezek tehát tényleg „ugrást” jelenthetnek nemzeteik űrtevékenységében.