ExoMars: hogyan tartsunk életben egy 1 milliárd eurós űrmissziót?

1808

Az Európai Űrügynökség (ESA) ExoMars rovere készen állna az indulásra a héten befejeződött műszaki vizsgálat eredménye szerint. A probléma: a marsjárónak nincs se fuvarja a vörös bolygóra, se a biztonságos leérkezést garantáló leszállóegysége. Mindkettőt Oroszország biztosította volna, de az ESA felfüggesztette az együttműködéseket és visszavonta a szeptemberre tervezett indítást az orosz-ukrán háború kirobbantása után. Thierry Blancquaert, az ESA technológiai központjának csoportvezetője szerint nem volt más valós alternatíva.

Az ESA szakemberei most azon dolgoznak, hogy a körülbelül 1 milliárd euró költségvetésű küldetést életben tartsák. Ha az űrügynökségnek sikerül is kicserélni (és kifizetni) az orosz eszközök cseréjét, legalább 2028 – 2030-ig várhatóan csúszni fog az indítás. A bolygókutatók szerint viszont meg fogja érni a várakozás; az ExoMars rover még akkor is csúcstechnológiának fog számítani, ha a következő évtizedben indítják útjára.

Veszélybe került az európai marsjáró, az ExoMars Rosalind Franklin rover indítása, miután az ESA felfüggesztette az együttműködését a leszálló járművet is szállító Oroszországgal. (Forrás: ESA/ATG MEDIALAB)

Az ExoMars története eddig sem volt egyszerű. Eredetileg ESA-NASA együttműködésnek indult, de 2012-ben a NASA költségvetési okokra hivatkozva visszalépett. Ekkor került be helyette Oroszország egy Proton rakétával az indításhoz és a Kazacsok egységgel a leszálláshoz. Ezen kívül orosz kutatók különféle tudományos eszközöket is telepítettek a Kazacsok platformra, ami leszállás után mérőállomásként funkcionált volna. A küldetés kilenc legfontosabb műszeréből kettőt is az orosz kutatók adtak volna hozzá. A körülbelül golfautó-méretű, angol DNS kutató után elnevezett Rosalind Franklin rover először fúrt volna le 2 méter mélyre a Mars felszíne alá az ősi élet nyomai után kutatva.

Ezt a váltást követően az eredetileg 2018-ra tervezett indítás 2020-ra csúszott (az ideális indítási ablakok a Marsra nagyjából 2 évenként követik egymást). A 2020-as év eleje táján viszont a leszálláshoz szükséges ejtőernyő tervezésével akadtak problémák, ez vezetett az újabb két éves csúszáshoz.

Ezúttal viszont már minden eszköz készen állt az indításra. A Rosalind Franklin rover és a Kazacsok az olaszországi Torino városában várták, hogy Oroszország Bajkonur indítóállomására szállítsák őket. Az ESA tervezői figyelembe vettek minden potenciális buktatót, beleértve a növekvő COVID-19 esetszámokat, politikai zavargásokat Kazahsztánban és a feszült kapcsolatot is Oroszországgal. Az Európában hamarosan kitörő háború viszont nem szerepelt ezek között. Már néhány nappal az orosz invázió után úgy nyilatkoztak az ESA szóvivői, hogy az ExoMars idei indítása ,,nagyon bizonytalanná” vált, majd március eleje táján hivatalosan is felfüggesztették minden együttműködésüket Oroszországgal.

Az ESA emberei egy három hónapos tanulmányba kezdtek annak a felmérésére, hogy mik a lehetséges következő lépéseik. Ha hamar helyre tudnák állítani a kapcsolatokat Oroszországgal, akkor akár már 2024-re várható lenne az indítás, de ha cserélni kell az ExoMars részeit, akkor biztosan nem lesznek addigra készen. Az elhúzódó háborút elnézve pedig egyre kevésbé valószínű a gyors kibékülés.

Az ExoMars Rosalind Franklin roverének 360°-os animációja. A 310 kg tömegű marsjáró hat keréken közlekedik majd a Marson és elsőként fog 2 méter mélyre lefúrni. Ebben a mélységben az erős sugárzástól védetten akár az ősi marsi élet nyomai is megmaradhattak. (Forrás: ESA/Mlabspace)

Ha az utóbbira kerül sor, akkor az ESA embereinek számos kritikus technológiát kell kicserélni. Az egyik ilyen a radioizotópos fűtőegység (RHU), benne plutónium-238-at tartalmazó kis kapszulákkal, amik melegen tartják a rovert a hűvös marsi éjszakák alatt. A múltban a NASA is készített ilyen egységeket, illetve a 2020-as évek második felében az Egyesült Királyságban is gyárthatnak ilyet, de európai beszállító nincsen. Van néhány megmaradt RHU az ESA raktárában még a Huygens leszállóegység indításának idejéből (ez szállt le a Szaturnusz Titán holdjára 2005-ben), de ennek kisebb a kimenő teljesítménye, mint az újabb orosz egységnek. Ezért többre lenne szükség belőle, így kiszorulhat egy tudományos eszköz a marsjáróról.

Egy másik pótlásra szoruló technológia a fékezőrakéta, ami a leszállás utolsó fázisában átveszi a lassítás feladatát az ejtőernyőtől. Az ESA 2016-ban már tesztelt egyszerűbb fékezőrakétákat a Schiaparelli leszállóegységhez, de az végül szoftverhiba miatt lezuhant a Marson. Blancquaert elmondása szerint Európában még nem fejlesztették ki eléggé a szükséges technológiát.

Ha lenne segítsége az ESA-nak, akkor egy 2026-os indítási dátum talán teljesíthető lenne. A NASA nyilatkozata szerint tárgyalnak az ESA embereivel arról, hogy mit tudnának nyújtani. Zachari Putnam repülőgépmérnök szerint, aki számos NASA fejlesztette marsi leszállóegységet épített már, a NASA-nak nem áll rendelkezésére 1 milliárd dollár arra, hogy legyártsanak egy ESA leszálló járművet. Ha csak fékezőrakétákra és fűtőegységekre lenne szükség, azt az USA beszállítói teljesíteni tudnák; ebben az esetben viszont az ESA magára maradva legkorábban 2028-as indításra számíthat. Blancquaert szerint így több idő lenne befejezni az európai technológiai fejlesztéseket.

A Schiaparelli küldetéshez készített más elemekkel, mint például a hőpajzs, az ejtőernyő, valamint az irányító és navigációs rendszer, elégedettek. A leszállóplatform és a rámpa, ami lenyílva legurítja a rovert a felszínre szintén megoldhatóak.

Az ESA kutatóinak már az indításra is van ötletük: egy Ariane 6 típusú rakéta a fejlesztésének utolsó fázisaiban jár és akár már az idei év vége előtt repülhet. Ezek a rakéták viszont nem olcsók, az ExoMars átalakítása pedig egy új rakétához szintén pénzbe fog kerülni. A rakéta karbantartása, továbbá a kutatócsoportok fenntartása is mind plusz költségek. Összehasonlításképpen, mikor a NASA InSight leszállóegységének indítását elhalasztották, a tárolása körülbelül évente 150 millió dollárjába került az ügynökségnek. Mindennek a tetejébe egy új leszállóegységet kell fejleszteni az ExoMars roverhez, ami akár még több pénzbe is kerülhet, mint maga a marsjáró.

Mindeközben az ESA feladatai közt szerepel egy 2027-ben indítandó másik rover és keringőegység kifejlesztése is, amik egy hatalmas, 7 milliárd dolláros NASA együttműködéshez tartoznak, a Mars Sample Return misszióhoz. Ennek az együttműködésnek a keretein belül hoznák vissza a Földre a NASA Perseverance rovere által összegyűjtött marsi kőzetmintákat. Ameddig az ExoMars kutatócsoportja végigveszi a lehetőségeiket, aggódva várhatják az ESA bizottságának novemberi ülését, ahol bejelentik a rendelkezésre álló költségvetési kereteket – és vele valószínűleg az ExoMars küldetés sorsát is.

Forrás: Science

Hozzászólás

hozzászólás