Magyar mérnök tervezte az Apollo-program holdjáróját

Legfontosabb

2021. december 12. – 10:30

Magyar mérnök tervezte az Apollo-program holdjáróját
Eugene Cernan, az Apollo 17 parancsnoka teszteli a holdjárót 1972. december 11-én, mielőtt megkezdenék a holdkőzet-minták begyűjtését – Fotó: Universal History Archive / Getty Images

Másolás

Vágólapra másolva

Szélesebb körben nem túl ismert, hogy a magyar mérnökök, kutatók mennyi mindennel járultak hozzá az űrkutatás történetéhez, pedig valójában sokkal nagyobb a szerepük mint Farkas Bertalan vagy Charles Simonyi űrrepüléséé. Pont ezeket az ismereteket szeretné elmélyíteni a Magyar Asztronautikai Társaság friss kiadványa, a Magyarország és a világűr, ami egyfajta lexikonként kíván utat mutatni a magyar űrkutatás múltjában, jelenében és jövőjében – a Pille dózismérőtől kezdve korunk űrszondáinak magyar fejlesztésein és a hazai űrkutatást szolgáló képzéseken át egészen odáig, hogy például magyar vezető tervezője volt az Apollo-program holdjárójának, Pavlics Ferenc személyében.

Pavlics a Vas megyei Balozsameggyesen született 1928. február 3-án, tanító családba, kilenc gyermek közül negyedikként. Szülőfaluját ma már más néven kell keresni Szombathely közelében, a 87-es főútról lehajtva, ugyanis 1970-ben egyesítették Balozsameggyest és Rábakovácsit, így jött létre Meggyeskovácsi.

Pavlics a közeli Szombathelyen érettségizett le 1946-ban, 1950-ben pedig már a gépészmérnöki diplomáját vehette át a Budapesti Műszaki Egyetemen. A tanulmányai befejeztével budapesti Gépipari Tervező Intézet mérnöke lett, 1952-ben pedig tanársegédként visszatért az egyetemre.

Az 1956-os forradalom leverése után, még az év novemberében Ausztriába menekült leendő feleségével. Pavlics csak a diplomáját vitte magával, ennek köszönhette, hogy amikor 1957 tavaszán az amerikai New Jersey-i menekülttáborba került, öt nap múlva állást kapott a General Motors detroiti kísérleti laboratóriumában, ahol szeretettel várták a magas végzettséggel bíró európai menekülteket.

Mivel Pavlics ekkor még nem beszélt angolul, eleinte műszaki rajzolóként dolgozott, de hamar mérnöki beosztásba került, miközben a Michigan Egyetemen posztgraduális képzésen is részt vett. 1961-ben a kaliforniai Santa Barbarába helyezték a GM villamosmeghajtású járművekkel foglalkozó kutatóközpontjába, ahol 1961-től, az Apollo-program meghirdetésétől kezdve együttműködött a Nemzeti Repülési és Űrhajózási Hivatallal, vagyis a NASA-val is.

Pavlics Ferenc az általa tervezett holdjáró makettjét mutatja a Budapesti Műszaki Egyetem könyvtárának aulájában 2005. május 31-én – Fotó: Kovács Tamás / MTI
Pavlics Ferenc az általa tervezett holdjáró makettjét mutatja a Budapesti Műszaki Egyetem könyvtárának aulájában 2005. május 31-én – Fotó: Kovács Tamás / MTI

Nem mindennapi kihívás

A projekt részeként vezető mérnökként vett részt a bolygók felszínén közlekedő távirányítású és ember vezette terepjárók tervezésének, fejlesztésének kutatómunkájában, majd amikor Wernher von Braun, az Apollo-program alapját adó Saturn V rakéta fejlesztését felügyelő mérnök létrehozta a holdjáróra fókuszáló munkacsoportot, magától értetődő volt, hogy sok más érdeklődő mellett Pavlics is a projekt közelébe kerül majd.

A Wernher von Braun által meghirdetett tenderre számos autóipari cég jelentkezett, a tervek között pedig egészen hajmeresztőek is voltak – a kerekek méretei például a 1,5 méterestől a 3 méteresig terjedtek, de a belső szerkezetükben is jelentős eltérés volt, ahogy abban is, hogy a kerekek közötti felépítmény hogy nézzen ki. Ez nagy részben amiatt volt, hogy a tudósok és mérnökök még abban sem értettek teljesen egyet, hogy milyen talaj borítja a Hold felszínét.

Pavlics Ferencék úgy vélték, hogy nagyon laza, nagyon finom porból álló felülettel lesz dolguk, így már alapból azzal az elgondolással kezdtek kísérletezni, hogy bármi, ami a felszínre kerül, bizonyos fokig el fog süllyedni a porban – erről maga Pavlics beszélt a Gépek a Holdon című ismeretterjesztő sorozat A holdjáró című részében.

Ebből a kiindulási pontból kerékkel, de hernyótalpakkal ellátott apró modelleket is terveztek, de még a sarkköri kutatókon használt arkhimédészi csavarral történő haladást is fontolóra vették.

Ezen felül persze millió más, eltérő fontosságú szempontot is figyelembe kellett venniük a tervezésnél, kezdve azzal, hogy a járműnek –180 és +140 °C között ingadozó hőmérséklet-tartományban működőképesnek kellett lennie, addig bezárólag, hogy Von Braun már a legelső tervkezdemények idején már egy guruló, mobil laboratóriumot (MOLAB) szeretett volna, amiben az asztronauták húsz napig kutathattak volna meglehetősen szűkösen összezárva. Ebből aztán végül leginkább a forráshiány miatt nem lett semmi, a közel négytonnás eszközt ugyanis külön lőtték volna fel, az űrhajósok után küldve.

Egy korai prototípus tesztelése – Fotó: NASA
Egy korai prototípus tesztelése – Fotó: NASA

A varázslatos ötlet

Világos volt, hogy olcsóbb, kisebb eszközre lesz szükség, vagy a NASA búcsút mondhat a holdjáró tervének, sőt, rövid időre úgy tűnt, a teljes projektet elkaszálta azt az űrügynökség. Samuel Romano viszont, aki a General Motorsnál felelt a holdjáró-projektért, a cég pénzén tovább folytatta a tervezést, hátha mégis sikerül költség- és helyhatékony alternatívát tervezni.

Gyorsan kiderült, hogy egy maximum 1,5x1,5x1,5 méteres, háromszög alapú hasábnak megfelelő helyre kell odaférnie a holdjárónak. Romano ezt a nem kis problémát akasztotta a legjobb mérnöke, Pavlics Ferenc nyakába, aki kevesebb mint egy hónap alatt jelentkezett is a megoldással:

egy 1:6 arányú, távvezérelhető makettet készített, amibe a hétéves fia G.I. Joe-figuráját ültette be űrhajósnak.

Az autót összehajthatóra tervezték, csak így fért be ugyanis a megadott területre, de önmagában ez kevés volt a teljes sikerhez – a végső trükk, ami lenyűgözte Von Braunt, az volt, amikor Pavlics behajtott az irodájába a távvezérlős makettel. Von Braun épp telefonált, de az autó láttán hirtelen lecsapta a kagylót, majd Pavlics és Romano félórás előadása után egyből újraélesztette a projektet. A GM közben kapott egy erős vetélytársat: a Grumman repülőgépgyártó-cég kúp alakú kerekkel felszerelt járműve ráadásul később, az űrhajósok távozása után autonóm küldetéseket is végre tudott volna hajtani. De érdeklődött a Chrysler és a Bendix. Végül az ár, illetve az döntött, hogy a GM holdjáróját sokkal könnyebben össze lehetett rakni a szállítási állapotból, így Romano és Pavlics terve kapott megrendelést a NASA-tól. A holdjáróról könyvet író Earl Swift kutatása szerint egyébként a Pavlics-terv egy kategóriában sem volt kiemelkedő, de mindenben szorosan másodikak voltak, ráadásul árban mindenki alá tudtak menni.

John Young, az Apollo 16 parancsnoka és holdmodul pilótája, Charles Duke figyelik, ahogy a holdjárót összehajtva becsomagolják a Kennedy Űrközpontban 1971 márciusában – Fotó: NASA
John Young, az Apollo 16 parancsnoka és holdmodul pilótája, Charles Duke figyelik, ahogy a holdjárót összehajtva becsomagolják a Kennedy Űrközpontban 1971 márciusában – Fotó: NASA

Pavlicséknak 17 hónapja volt az életnagyságú, működőképes verzió legyártására, ami még a projekthez időközben gyártóként csatlakozó Boeing szerint is rettenetesen kevés volt, főleg úgy, hogy az Apollo-11 sikeres küldetése után kiderült, a mindenhez hozzátapadó holdpor miatt teljesen új szerkezetű abroncsra lesz szükség a holdjárón.

A cél egy, a gumiabroncsok rugalmasságával bíró fémkerék volt, a megoldás pedig Pavlics szabadalma alapján egy kívülről kézzel szőtt fémhálóval, belülről egy második, merevítő funkcióval is bíró plusz kerékkel ellátott abroncs volt, ami a rugalmasságának köszönhetően öntisztító volt, vagyis egyből megszabadult a beleragadt portól.

De milyen volt a Pavlicsék által tervezett autó?

A Lunar Roving Vehicle, alias LRV kereken három méter hosszú lett, a magasságra 1,1 métert ért el, a Földön 210 kilót nyomott, ami a Holdon mindössze 34 kilót jelentett. A korai, 1 G-s tesztek után megnézték a manőverezhetőségét egyhatod gravitáció mellett is, ekkor kábelekre függesztve, egy hangárban hajtott át mindenféle tereptárgyakon, a benne ülők pedig alig éreztek valamit a rázkódásból.

A jármű a holdi körülmények között akár (földi gravitációval számolva) 490 kilós is magával tudott cipelni, a végsebessége 13 km/h volt, a hatótávolsága pedig 92 km-re nyúlt. Magát a holdjárót egyébként botkormánnyal, vagy ha úgy tetszik, joystickkel lehetett irányítani.

A manőverezhetőséget jelentősen javította, hogy mind a négy kereket külön elektromos motor hajtotta és ezek egyenként kormányozhatók voltak, így az LRV akár helyben is meg tudott fordulni. A kerekenkénti meghajtás plusz biztonságot is jelentett, mert a rendszert úgy dolgozták ki, hogy akár két hajtott kerékkel is mozogni tudjon a holdjáró, így komolyabb meghibásodás, vagy az akkumulátorok egy részének lemerülése esetén is vissza tudott volna jutni a holdkomphoz.

A rendkívül nehéz, 17 hónapba és összesen 19 millió dollárba kerülő fejlesztési időszak végén 1971 márciusában, négy hónappal az Apollo–15 fellövése előtt a Boeing és a General Motors leszállította a NASA-nak az első holdjárót.

„Mámoros hangulatban voltunk, hogy a rendszer időben elkészült. Nagy esemény volt a leszállítás. Büszkék voltunk arra is, hogy egy-két nappal a határidő előtt elkészült. Nagyszerű élmény volt az első járművet átadni az Apollo–15 stábjának”

– mondta Pavlics a történelmi pillanatról.

Ekkor persze még nem tudták, csak remélték, hogy az LRV a Holdon is működni fog. Erről Dave Scott űrhajós bizonyosodott meg 1971. július 31-én, igaz, nem volt hibamentes az első bevetés, Scott ugyanis az autó kicsomagolása után egyből jelentette, hogy nem kormányozható az első tengely. Itt jött nagyon jól, hogy mind a négy kerék kormányozható volt, így ha némi nehezítéssel, de így is használható volt a holdjáró.

Olyannyira, hogy Scott és James három nap alatt, összesen 3 óra 2 perc nettó működéssel 27,76 km-en át autókázott a Holdon, miközben 5 km-re is eltávolodtak a holdkomptól. Az LRV sikerét jól jelzi, hogy az Apollo–16 és 17 legénysége további két LRV-t vitt magával a Holdra, az előbbi 26,55, utóbbi pedig 35,89 km-t tett meg, miközben Eugene Cernan az Apollo–17 küldetése során 18 km/h-s maximális sebességet elérve holdi sebességrekordot állított fel. Készült egy negyedik LRV is, de ezt végül nem küldték a Holdra, hanem alkatrészeire szerelték szét, ha valamit fel kellene használni belőle.

A második két küldetés során csak egészen kis hibák jöttek elő, például, hogy a második két holdjáróról egyaránt leszakadt egy-egy sárhányó, amitől az űrhajósokat és a felszerelést is jelentős por borított be.

Harrison Schmitt, az Apollo–17 tudós-asztronautája így nyilatkozott később a holdjáróról: „A Lunar Rover megbízható, biztonságos és rugalmas holdkutató járműnek bizonyult, pont amilyenre számítottunk. Nélküle az Apollo–15, 16 és 17 jelentős tudományos felfedezései nem lettek volna lehetségesek; és a Hold alakulásának jelenlegi megértése sem lett volna lehetséges.”

Mindhárom LRV azóta is a Hold felszínén porosodik, miután akkori árfolyamon 38 millió dollárt – nagyjából 240 millió dollárt, vagyis 77,5 milliárd forintot költöttek rájuk. Részben ezért is nevezték az Apollo–15 idején a teljes, 450 millió dolláros projekt alig 3 százalékát jelentő holdjárót a világ legdrágább autójának korabeli újságcikkek.

Fotó: Huszti István / Telex
Fotó: Huszti István / Telex

A holdjárótól a marsjárókig

Pavlics még 1971-ben NASA-díjat kapott az Apollo-program sikeréért tett erőfeszítéseiért. A holdjáró kifejlesztése után Pavlics 1988-as nyugdíjazásáig a GM szolgálatában maradt. A cég 1978-ban Európába, azon belül az osztrák fővárosba helyezte át, hogy ipari kapcsolatokat létesítsen kelet-európai országokkal, így Magyarországgal is. Pavlicsnak fontos szerepe volt, hogy a Rába alkatrészeket szállíthasson Angliába és Detroitba teherautókhoz, de szintén részben Pavlics érdeme, hogy a GM később Szentgotthárdon hozta létre az Opel egyik gyárát.

Pavlics 1980-ban Németországba került, ahol az Opelnek dolgozva részt vett a Corsa kifejlesztésében, majd dolgozott a spanyolországi Zaragozában is, ahonnan 1984-ben tért vissza a kaliforniai Santa Barbarába, ahol a GM távlati kutatási vezetője lett.

1988-as nyugdíjba vonulása után mérnöki-szaktanácsadói vállalatot alapított, amely részt vett 1991-ben Santa Barbara elektromos autóbuszainak kifejlesztésében. Ezekben az években is fenntartotta kapcsolatát a NASA-val, szaktanácsadóként részt vett a Pathfinder űrszonda távirányítású Mars-járműve, a Sojourner kifejlesztésében, majd 2003-ban a Mars Exploration Rover program két Mars-járója, a Spirit és az Opportunity tervezésében.

Számos amerikai és magyar elismerést kapott a már 93 éves Pavlics, köztük a Magyar Köztársasági Érdemrend középkeresztje kitüntetést „a Holdjáró (Lunar Roving Vehicle) létrehozásának kezdeményezéséért, megalkotásáért, mérnöki életművéért, valamint a magyar-amerikai ipari, gazdasági és kereskedelmi kapcsolatok előmozdítása érdekében végzett munkásságáért”.

Fotó: Huszti István / Telex
Fotó: Huszti István / Telex
Kövess minket Facebookon is!