Rieth József: Anyagvilág - Háttérinformáció

Tartalomjegyzékhez < Világképem     

A NASA Jet Propulsion Laboratóriumának (JPL) kutatói egy Üstökös Stoppos (Comet Hitchhiker) nevű elképzelésen dolgoznak, amelynek célja szondák üstökösök és kisbolygók körüli pályára állítása és/vagy landolása, mégpedig újfajta módon, a kis égitestek mozgási (kinetikus) energiájának a kihasználásával. Mint azt a kutatást vezető Masahiro Ono (JPL) elmondta az elnevezést (csakúgy, mint magát a koncepciót) a Galaxis útikalauz stopposoknak ihlette.

Üstökösstop szigonnyal és zsinórral (fantáziakép)

„Egy kis égitestet stoppolni messze nem olyan egyszerű, mint az autópálya széléről a felemelt hüvelykujjunkkal jelezni szándékunkat, mivel az égitest csillagászati sebességgel száguld, és nem fog megállni a kedvünkért. Ezért a közismert gesztus helyett mi szigonyt és hozzácsatolt erős zsinórt alkalmaznánk, hogy hozzákapcsolódjunk a száguldó testhez" — magyarázta Ono.

Egy többször használható, csévével szabályozható hosszúságú zsinórrendszerrel ügyesen manőverezve az égitest körüli pályára álláshoz vagy landoláshoz nincs szükség külön üzemanyagra. A módszer kísértetiesen hasonlít egy tavon úszó csónakból való horgászáshoz: amikor a hal bekapja a horgot, nem túl feszesen tartva utánaengedjük a zsinórt, hogy a hal maga felé gyorsíthassa a csónakot. Amint a csónak (szonda) eléri a hal (üstökös, kisbolygó) sebességét, a zsinórt elkezdjük finoman visszacsévélni és puhán landolunk az égitesten. Ha ezt követően egy másik égitestre akarunk „átszállni", a szigony és a felcsévézett zsinór hirtelen kiengedésével leránthatjuk a szondát az égitestről.

Landolás egy kis égitesten (fantáziakép)
KÉPEK: NASA/JPL-CALTECH/CORNELIUS DAMMRICH

„Ilyen manőverezéssel például a kisbolygóövezetben vagy a Kuiper-övben egyetlen szondával akár 5—10 égitestet is végiglátogathatunk" — mondta Ono.

Ono és munkatársai szuperszámítógépes szimulációval megvizsgálták, vajon a szigony és a zsinór képes-e az eközben fellépő erő- és hőhatásokat elviselni. Számításaikat az általuk világűr-stop egyenletnek nevezett összefüggésre alapozták, amely többek között a zsinór szakítószilárdsága, a zsinórzat és a szonda tömegaránya, valamint a vizsgált manőverek kivitelezéséhez szükséges sebességek közti kapcsolatokat írta le. Azt is feltételezték, hogy az első célpont megközelítését követően az összes többi manőverhez szükséges gyorsításokhoz és fékezésekhez nincs szükség további üzemanyagra, az energiát a céltestek mozgási energiájából szerzik meg.

Néhány eredmény a szimulációs számításokból: mivel az első kritikus lépés az első célponton történő landoláshoz szükséges lassítás, kiszámították, hogy másodpercenként 1,5 kilométeres lassulásnál fellépő feszültséget és hőhatást a jelenleg létező anyagok közül csak Zylon és Kevlar képes elviselni. Ennél nagyobb (másodpercenként 10 kilométer) sebességváltozás tűréséhez pedig már szén nanocsövekből készült zsinórra és gyémánt szigonyra lenne szükség.

A kutatók azt is megbecsülték, hogy a megfelelő manőverező képességhez 100-1000 kilométer hosszú zsinórra lenne szükség, amely a hirtelen megrántásoknál fellépő feszültségeket, vagy a véletlen meteorit becsapódásokat is elviseli.

A soron következő kísérletsorozatban miniszigonyokat fognak olyan céltárgyakra kilőni, amelyeknek anyaga az üstökösök és kisbolygók anyagát utánozza.

Tartalomjegyzékhez < Világképem     

---------------

(PhysOrg)

Élet és Tudomány - 2015/38 - 1210-1211.o.

http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=4707

https://www.nasa.gov/feature/jpl/comet-hitchhiker-would-take-tour-of-small-bodies