50 éve: Az emberiség első kerekei a Holdon. Idehozta: a Falcon.

Csillagvizsgáló Svábhegyi

Az Apollo-programról általában Neil Armstrong neve jut eszünkbe, de a valóságban a NASA történetének legjelentősebb programja sokkal több érdekességgel és jelentőséggel rendelkezik, mint az Apollo-11 gyors látogatása a Holdon. A program eredményei jóval korábban kezdődtek és még éveken át folytatódtak. A kezdetek kezdetét a szovjet sikerek jelentették, mely sokkolta az amerikai közvéleményt és megszülte az igazi politikai akaratot az űrkutatás fejlesztésére. A szocialista rendszer sorjában aratta a diadalokat: négy évvel a Szputnyik után megérkezett Jurij Gagarin is a világűrbe. Az amerikai kudarc azért lehetett ekkora pszichológiai hatással, mert általános vélekedés volt, hogy a Szovjetunió egy technikailag elmaradott ország, mely ellentétben állt űrkutatási sikereivel. A felzárkózás, majd a fokozatos amerikai előretörés ’62-ben kezdődött meg Kennedy ikonikus „We choose to go to the Moon” című beszédével.

Kennedy ikonikus beszédén, melyen bejelentette az amerikai állam szándékát, miszerint az évtized végéig embert juttatnak a Holdra, és épségben vissza is hozzák. Kép forrása: nasa.gov

A beszéd az emberi bátorságról, a Himalája meghódításáról és az Atlanti-óceán átrepüléséről szólt. Majd a „We choose to go to the Moon (…) not because it is easy, but because it is hard” (Úgy döntöttünk a Holdra megyünk, nem azért mert könnyű, hanem mert nehéz) mondattal megkezdődött az emberiség talán legnagyobb vállalkozása, melynek keretében ember jutott egy idegen égitest élhetetlen környezetébe, ott nem csak életben maradt, de közben fontos tudományos munkát végzett, majd egészségesen tért haza. Az óriási erőfeszítésben nem csak tudósok és mérnökök dolgoztak éjt nappallá téve, hanem emberek tízezrei munkálkodtak a létrejövő gyárakban a 110 méteres monstrumokat és egyéb csúcstechnológiás eszközöket legyártani képes infrastruktúra létrehozásán (kilövő állomások hatalmas tornyai, betonszerkezetei, az ehhez szükséges úthálózat kiépítése).

A program számos megtorpanást megélt (például az Apollo-1 emberi életeket követelő kudarca), de  töretlenül haladt előre az életüket adó hősök útján. Kennedy ugyan már nem élhette meg, de 1969-ben teljesült ígérete: az évtized vége előtt megérkeztek az első amerikaik a Hold felszínére, ráadásul a szovjeteket megelőzve. Sikertelensége (és titkossága) miatt a szovjet holdprogramról keveset hallunk, de eddig a pontig ők is hatalmas erőforrásokat fektettek bele. Az Apollo programból Neil Armstrong és Buzz Aldrin utazása kétségkívül a leghíresebb és történelmi jelentősége is a legnagyobb. Utazásuk fő célja azonban kimondottan nem tudományos volt, első lépésként a cél a megépített technológia kipróbálása volt. Armstrong és társa néhány órát töltött kint a Hold felszínén, majd újra a Föld felé vette az irányt. Természetesen ez a pár óra a huszadik század legfontosabb pillanatai közé tartozik, Armstrong híres szavaival együtt: Kis lépés egy embernek, de hatalmas ugrás az emberiségnek.

Az újabb és újabb Apollo-küldetések egyre tudományosabb céllal indultak. Az Apollo-12 még szintén csak rövid látogatás volt, a 13 „sikeres kudarca” után a 14 és 15 már többszörös felszíni munkát tartalmazott. Az igazi minőségrendbeli változást az Apollo-15 hozta a programban. A NASA az Apollo-1 katasztrófája után szakaszokra bontotta a programot, melyben az újabb és újabb küldetések egymás egyre nagyobb sikerére épültek. A lépések a következők voltak, melyeket az érdeklődők végigböngészhetnek (a CSM a parancsnoki modul, az LM a holdkomp rövidítése):

  • A – CSM próbarepülés automatikus üzemmódban (Saturn V)
  • B – LM próbarepülés automatikus üzemmódban (Saturn IB)
  • C – CSM próbarepülés személyzettel (Saturn IB)
  • D – Kombinált CSM/LM próbarepülés személyzettel (Saturn V – alternatívaként szimultán Saturn IB indítások is igénybe vehetők)
  • E – CSM/LM műveletek magas Föld körüli pályán
  • F – Hold körüli keringés
  • G – Holdra szállás
  • H – Holdi leszállás(ok)
  • I – Holdkutatás Hold körüli pályáról, leszállás nélkül
  • J – Holdi leszállások, javított hardverrel

A szovjet tevékenységek miatt a terv néhol módosult, például az E és az F fázist fordított sorrendben hajtották végre (melyek az Apollo-9 és 8 küldetések során manifesztálódtak) a Zond sikerei miatt, nehogy elvesszen az elsőbbség. Mint később látjuk az I típus soha nem is valósult meg, pontosabban szólva azok beolvadtak a J küldetésekbe.

Nem minden szakasz jelentett feltétlenül egyetlen küldetést, ez az utolsó három küldetésre vonatkozik elsősorban. A G szakaszt Neil Armstrong és Buzz Aldrin sikeresen végrehajtotta, így bekerülhettek a történelemkönyvekbe. A következő, vagyis a H szakasz gyakorlatilag a G szakasz továbbfejlesztett verziója volt. Az első, két és fél órás holdsétát 3.5-4 órásra növelték és a zászlótűzés helyett a tudományos munka vált az elsődleges céllá. Ilyen küldetésből ötöt (!) terveztek végrehajtani először, de végül csak két H típusú küldetés járt sikerrel, az Apollo-12 és 14 (A 13 műszaki okok miatt sose szállt le a Holdra, de a legénység életben hazatért).

Miért nem indult több H küldetés? Az egyszerű ok Richard Nixon megválasztása volt. Pártpolitikai okokból az új elnök igen ellenezte az Apollo küldetéseket, így azt jelentősen lerövidítette és a pénzügyi forrásokat is csökkentette (a vietnámi háború is hatalmas pénzeket emésztett fel). Ennek eredményeként a tervezett küldetések száma hárommal csökkent. Az Apollo-15 pedig – egy évvel az indulás előtt – H típusú küldetésből J típusúvá lépett elő. Ez ugyan az űrhajósok kiképzésében átszervezést igényelt, ám az Apollo-15 személyzete nem panaszkodhatott, ez tette lehetővé ugyanis, hogy sokkal több időt töltsenek el a Holdon, ráadásul autóval. (A lefújt küldetések űrhajósai más véleménnyel rendelkeztek a dologról.)

A legnagyobb újítást -a holdautót – a holdrakétaként emlegetett Saturn V hajtóműveinek továbbfejlesztése tette lehetővé. Az így kihasználható plusz tömeg legfontosabb eleme lett a holdautó. A korábbi Apollo missziók összesen fele annyi távolságot tettek meg a Hold felszínén, mint az Apollo-15. Így lehetővé vált sokkal több geológiailag érdekes hely meglátogatása és feltárása.

A holdautó bevetése lehetővé tette a küldetések tudományos hasznának megtöbbszörözését. Az ábra nem a megtett kilométert mutatja, hanem a holdjárótól való maximális távolságot. Ez utóbbi még drasztikusabban növekedett meg. Kép forrása: Matthew Miller et al. 2017.

A holdautó egy igen különleges jármű volt, melynek szinte egyetlen hasonlósága a földi autókkal a négy kerék volt. A legfontosabb különbségek a holdi gravitáció gyengeségéből és a légkör hiányából adódtak. A holdjáró nem is lett volna képes a földi üzemelésre, saját súlya alatt összeroppant volna, nem is beszélve az űrhajósok, eszközeik és a gyűjtött kőzetek súlyáról. A kicsi holdi gravitáció tette lehetővé, hogy 208 kg-os tömege ellenére tökéletesen üzemeljen. Az általa szállítható hasznos tömeg 490 kg volt, duplája saját súlyának!

A holdautó igazi különlegessége számunkra, hogy tervezője a ma is élő, 93 éves Pavlics Ferenc. Az igen sikeres karriert befutó magyar származású mérnök Balozsameggyesen született 1928-ban, majd a BME-n diplomázott 1950-ben. Hazája -annyi más tehetséggel együtt- 1956-ban vesztette el, mikor az Egyesült Államokba emigrált. Itt a General Motors mérnökei közé lépett és kitartó munkával gyorsan emelkedett a cég ranglétráján. 1961-ben a GM egyik kutatóintézetének lett vezető kutatója, mely a NASA JPL részlegével való megállapodás keretében egy holdi jármű fejlesztésébe és megépítésébe kezdett. Műszaki igazgatóként a tervezésért és kivitelezésért felelt a tökéletesen működő holdautók elkészítésében.

Az Apollo-15 1971. július 26-án, kereken 50 évvel ezelőtt kezdte meg 78 órás útját a Hold felé. A fedélzeten David Scott (korábban kétszer repült a Gemini-8 és az Apollo-9 kötelékében), Alfred Worden és James Irwin (mindkettőjüknek első és egyetlen repülése) izgulta végig az eseménydús indítást. A leváló első fokozat majdnem összeütközött a másodikkal, mely a teljes küldetés megsemmisülésével fenyegetett volna. Amennyiben ez nem lett volna elegendő -még Föld körüli pályán- kigyulladt egy hibajelző lámpa, ami szerint a teljes űrhajó irányító hajtóművei kontrolálhatatlan égésbe kezdtek, mely szintén a küldetés és a legénység elvesztésével fenyegetett.

A Saturn V első fokozatának leválása az Apollo-11 küldetés közben. Normális esetben az első fokozaton lévő 8 db fékezőrakéta miatt a két fokozat gyorsan eltávolodik egymástól. Az Apollo-15 során csak négy fékezőrakétát használtak, hogy spóroljanak a tömeggel. A majdnem szerencsétlenségbe torkoló eset miatt ezt később elvetették. Kép forrása: nasa.gov

Némi hibakeresés után szerencsére kiderült, hogy a hibajelző rendszer hibásodott meg, nem a hajtómű. A rendszer biztonsági funkcióinak leleményes megkerülésével végül folytatódhatott a misszió. Mindezek után minden különös fejlemény nélkül érkeztek meg az űrhajósok a Holdhoz. Itt a terveknek megfelelően szétvált a legénység. David Scott és James Irwin a holdkompba (mely egyedi neve a Falcon volt) szállva megindult, hogy megtegye, amit azelőtt csak hat ember tett: leszálljon egy idegen égitestre, hogy ott tudományos munkát végezzen. Alfred Worden mindeközben a parancsnoki egységben maradt Hold körüli pályán, hogy szintén a Holdat tanulmányozza, csak éppen egész más aspektusból. Míg a leszálló űrhajósok béka módjára, csak egy kis területtel ismerkedtek meg, addig ő madár módjára hatalmas területet térképezett fel. Miként a béka minden fűszálat ismer maga körül, de a tájképet magát nem ismeri, úgy a leszálló űrhajósok sem vizsgálhatták a Hold nagy alakzatait. Ezért volt elengedhetetlen Alfred Worden munkája, még ha sokszor el is feledkezünk a Hold körüli pályán maradt űrhajósok jelentőségéről.

A tudományos munka teljes három napon keresztül folyt, de még így is maradt idő másfajta tevékenységre. Az egyik ilyen érdekesség volt, néhány boríték bélyeggel való ellátása az amerikai posta megbízásából. A kuriózumnak szánt borítékok természetesen megbabonázták az űrhajósokat. A két leszálló űrhajós titokban 398 (!) borítékot csempészett fel a személyes holmijai között, saját nyerészkedés céljából. A későbbi vizsgálat fényt derített a dologra. Az űrhajósok nem részesültek nyilvános büntetésben, de egyikőjük sem repülhetett többé.

David Scott lezár egy borítékot a Holdon. Kép forrása: nasa.gov

A felszállás előtti utolsó munkálatok egyike a holdjáró leparkolása volt. A Holdon szerencsére nem kellett sokat bajlódni ezzel, de egy pár dologra mégis figyelni kellett. Először is szerették volna, ha a holdautó sértetlenül átvészeli a holdkomp felszállást (az autót természetesen nem hozták haza, felesleges 200 kg-ot jelentett volna), de a közvetítésben is szerepet játszott. A rajta lévő kamera figyelte a holdkomp felszállását. Scott búcsúzóul még két apróságot tett meg. Ülésén egy apró Bibliát hagyott, hogy a későbbi korok űrhajósai kissé jobban ismerjék a Hold első felfedezőit. Ezután egy táblát is hagyott az autón a következő felirattal: “Az emberiség első kerekei a Holdon. Idehozta: a Falcon.” 

Az útra kész két személyes holdautó, mely máig az egyetlen más égitesten ember által vezetett jármű.

Szerző: Soós Benjamin, Tudományos segédmunkatárs / Bemutató csillagász 
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet / Svábhegyi Csillagvizsgáló

A borítóképen az Apollo-15 űrhajósa (Irwin) a holdjáróval a lankás holdi dombok előtt. Kép forrása: nasa.gov

Tetszett a cikkünk? Olvasd el ezt is!  Augusztus legszebb csillaghullása: Hölgyeim és Uraim: jönnek a Perseidák!