1622. Nem, nem az 1622-es évről lesz szó, hanem 1,622 m/s²-ről, a Hold felszínén mérhető gravitációs gyorsulásról, vagyis lényegében a... csizmánkat (mezítlábas viselet nem ajánlott) a holdi talajhoz szögező gravitáció nagyságáról. Ez, mint ismeretes, a földi g, a 9,81 m/s² egyhatoda. És ennek vannak következményei.

John Young, az Apollo-16 parancsnoka és a Nagy Tengerész Tisztelgés. Térdmagasság fölé ugrott a jó nehéz űrruhában. Kétszer.

Először is a Holdon könnyebbnek „érezné” magát az ember – vagy a rover. Elég egy pillantást vetni az Apollo űrhajósokra. Az űrruhájuk igen terjedelmes és nehéz volt, úgy 80 kg-t nyomott, emiatt a földi gyakorlatokon meglehetősen lassan mozogtak és dolgoztak. Ehhez képest a Holdon meglepő könnyedséggel, kissé mulatságos szökellésekkel közlekedtek. Ennek magyarázata, hogy az izmaik csak a megszokott súly hatodát kellett, hogy mozgassák. De nem csak az űrhajósok mozogtak eltérően. A fizika törvényei univerzálisak, így bármi, amit leejtettek vagy eldobtak, lassabban esett le és messzebb repült. Még több mókáért pedig érdemes megnézni, hogyan „gimnasztikáztak” űrruhástól maguk az asztronauták. Az Apollo-14-en pedig egy elszabadult szalag vált rögtönzött ingává, és ezzel egy nem tervezett, de igen hatásos demonstrációvá, mivel az ingák lengési ideje a hosszuktól és a gravitáció erősségétől is függ. (Fizikatanárok figyelmébe: az ingát lehet osztályteremben is replikálni és összehasonlítani a ciklushosszat és a légellenállás hatását az Apollo felvételekkel!)

Ellenőrzés: a Surveyor-6 űrszonda 3 méterre felugrott, mikor újra begyújtotta három leszálló hajtóművét. Látható a három ütköző és két talp lenyomata, az utolsó a lander alatt van. A három rakéta nem vájt krátereket, megerősítve, hogy a Hold felszíne elég szilárd ahhoz, hogy megtartson nagyobb súlyokat, mint az Apollo leszállóegységet.

Egy másik, jóval gyakorlatiasabb szempont, hogy ha űrszondát kívánunk küldeni a Holdra, fel is kell készülnünk rá. Ez rengeteg dolgot jelent – túlélni a rakétaindítást, a vákuumot, a sugárzást, a Nap hőjét és az árnyékok fagyát, de egyben ha odaértünk, a lecsökkent gravitációval is meg kell birkózni. Először is el kell dönteni, hogyan építsük meg a rovert. Ha már a Holdra ért, súlyának csak egyhatodát kell megtartania. (Precízebben a Földön tapasztalt erőhatás egyhatodát.) Ez azt jelenti, hogy könnyebbre építhető a szerkezete, vagyis súlyt lehet spórolni, amit aztán fel lehet tölteni tudományos műszerekkel. Jól hangzik, nem? Persze van egy bökkenő – a rendszert csak itt a Földön, a 9,81 m/s²-es gravitációs gyorsulás mellett lehet letesztelni. Ezért hát vagy építünk egy másik rovert, ami ellenáll a mi gravitációnknak, vagy pedig ügyes tartószerkezeteket, ami ellensúlyozza az erőket. Vagy mindkettőt.

Az Astrobotic gravitáció-szimulátor koncepciója. A NASA 599 000 dollárt bocsátott a csapat és a Carnegie Melon University rendelkezésére, hogy két év alatt kifejlessze a berendezést.

Ez az utóbbi szerkezet jól jön a rover mozgásának vizsgálatához is. A Holdon kövekkel, sziklákkal és kráterekkel teli terepen kell majd haladnia. Meg kell hát határozni a mászáshoz még biztonságos meredekséget és a legnagyobb kőméretet, amin áthajthat – nem lehet és nem is érdemes mindet kikerülni, elvégre mi értelme akkor az egész küldetésnek? Ambiciózusabb űrszondák a talaj vizsgálatához fúrót vagy lapátot is magukkal vihetnek. Az eszközök által kifejthető erők nagyságát létfontosságú meghatározni, nehogy az űrszonda megbillenjen vagy akár eldőljön, miközben ásni próbálna. Ezek a paraméterek megbecsülhetőek itt a Földön, de minél pontosabban szimuláljuk a holdi körülményeket, annál jobban. Csökkentett gravitációt előállítani nem kihívás, amíg a rover mozdulatlan – csak felfelé kell húzni 5/6 g-vel a tömegközéppontja felett. A móka akkor kezdődik, mikor a rover mozogni kezd, mivel a teljes emelőszerkezetet mozgatni kell vele szinkronban. És amikor a rover megdől, a felfüggesztési pontnak a tömegközéppont felett kellene maradnia, ami általában valahol a belsejében, nehezen elérhető helyen található. Mindez a hajcihő pusztán azért, hogy a rover biztonsággal megtegyen 500 métert a felszínen... Nem hangzik egyszerűnek, de hát ki mondta, hogy az űrrepülés egyszerű dolog lenne?

A képek forrása:

1.) NASA, Apollo Archive

2.) NASA / képrekonstrukció: Philip Stooke, University of Western Ontario

3.) Astrobotic Inc.