Katapulttal a Holdra

Minél nagyobb részben állítanak pályára a magáncégek műholdakat, annál komolyabban vetődik fel minduntalan egy-egy olcsóbbnak ígérkező módszer, mellyel űreszközöket lehetne geostacionárius pályára állítani. A híressé vált űrlift koncepciója mellett megjelent a katapult ötlete is.

A tévétársaságok, nagy távközlési szolgáltatók létét komolyan megnehezítené, ha geostacionárius pályára állított műholdak nélkül kellene dolgozniuk. Tulajdonképpen megszűnne a folyamatos műholdas távközlés. Ezek a műholdak az Egyenlítő feletti 36 ezer km magas körpályán kerülik meg a Földet. Keringési idejük éppen egy nap, mely idő alatt a Föld maga is megfordul tengelye körül. Ennek következtében ezek a holdak mindig egy adott irányban látszanak. (Elég antennánkat ezért egyszer egy adott irányba állítani, hogy létrejöjjön a folyamatos vétel.)

Az űrhivatalok által a pályára állításért a műhold tulajdonosának benyújtott számlán meglátszik, ha az ún. geostacionárius átmeneti pályára (GTO) és nem úgynevezett alacsony Föld körüli pályára (LEO) juttatják a műholdat. Ezért időről időre olyan tanulmányok jelennek meg, melyek csökkentik a pályára állítás költségét, részben vagy egészben kiküszöbölve a hordozórakéták alkalmazását. A leginkább kidolgozott terv az űrlift elképzelésére született, mely egy szén nanocsövekből összeszerelt kötélszerkezeten emeli fel a műholdat 36 ezer km magasságig. Amerikai kutatók egy másik csoportja egy ennél kevésbé futurisztikusnak tűnő, ugyanakkor technikailag mégis nehezen megvalósítható tervvel állt elő. A Tennessee Egyetem kutatói által kidolgozott MXER (Momentum-Exchange/Electrodynamical Reboost - momentumátadó elektrodinamikai emelő) vagy népszerű nevén űrkatapult sikere esetén forradalmasíthatja a műholdak pályára állítását, sőt segítségével akár a Holdig vagy a Marsig is könnyebben juttathatunk űrszondát.

Az űrkatapult egy 100 km hosszú elektromosan vezető kötél; egyik végén egy műholdat befogni képes szerkezettel, a másikon napelemekkel és a fedélzeti kiszolgálóberendezésekkel. A 100 km hosszú űrkatapult helyzetét a felszínre merőlegesen kell elképzelnünk: egyik vége a Földhöz közelebb, másik távolabb van, éppen úgy, hogy a Van Allen sugárzási övek határa átmenjen rajta. (A Földhöz közelebb eső rész a belső elektronövbe nyúlik be, ekkor a távolabbi rész a két Van Allen-öv közötti protonövben található.) A katapult kötelére a napelemek segítségével is előállított elektromos áram és a mágneses tér erőhatást gyakorol, és így az forogni kezd, mintegy végigbukfencezve Föld körüli pályáján.

Ez a bukfencezés az, ami segít a LEO-ra állított műholdak pályájának megemelésében. A szerkezet egyik végén ugyanis egy műholdbefogó berendezés található. (Húsztonnás űrkatapulttal számolva a befogott műhold tömege legfeljebb két és fél tonna lehet ahhoz, hogy a művelet sikeres legyen.) A műhold pályára állítása után a katapult befogja a műholdat. Tömege megnő, így az együtt forgó rendszer pályája kissé lecsökken. Miután az űrkatapult a műholddal együtt megtett egy fél fordulatot, elengedi a műholdat. A műhold folytatva új irányát, kifele indul el, s rátér a GTO-ra, míg a katapult átlagos pályamagassága ismét lecsökken. (A katapult átadja saját nyomatékát a műholdnak.) A mágneses tér és a sugárzási övben mozgó töltött részecskék, valamint a katapult napelemmel feltöltött egységeinek kölcsönhatása szintén nyomatékot generál, ami napok elteltével visszaemeli a katapultot eredeti pályájára.

A folyamat harmincnaponként ismételhető meg. Ez a ma indított geostacionárius holdak számát tekintve elegendő. A számítások szerint minél kisebb a műhold tömege, annál nagyobb lesz a "katapultálás" utáni kezdősebessége. Így egy ezer kg alatti űreszközt akár a Holdig is el lehet juttatni. A ma már Tether Unlimited Inc. ernyője alá gyűlt szakemberek által kidolgozott távlati tervek szerint egy Föld körüli űrkatapult egy Föld- Hold-Mars úton kiépített szállítórendszer első lépcsője lehetne.

Top cikkek
1
Érdemes elolvasni
NOL Piactér

Tisztelt Olvasó!

A nol.hu a továbbiakban archívumként működik, a tartalma nem frissül, és az egyes írások nem kommentelhetőek.

Mediaworks Hungary Zrt.