A kínai tűzisten a NASA-t is lekörözte a Marsra szállással

A kínai űrprogram a napokban finoman szólva sem kedvező események miatt szerepelt a hírekben: világszerte milliók követték aggódva, hogy hova csapódik majd a Hosszú Menetelés 5B (Long March 5B) rakéta darabja. Az irányítatlanul visszazuhanó többtonnás darab végül a a Maldív-szigetektől kicsivel nyugatra érte el az Indiai-óceánt, így nem okozott bajt, a Kínai Nemzeti Űrügynökség (CNSA) pedig most egy sikeres Marsra szállással feledtetné a fiaskót. Végre landol ugyanis a Marsot február 10-én elérő misszió rovere, a Csu-zsung (angolos írással Zhurong), teljesítve a kínai űrügynökség eddigi legnagyszabásúbb küldetésének, a Mennyei Kérdések−1 (Tienven−1) missziónak a legfontosabb lépését.

Az előszeretettel titkolózó kínai űrhivatal nem közölt pontos landolási dátumot, kínai internetezők eredetileg május 17-re jelezték a nagy napot, de végül a CNSA rájuk cáfolt, és a legfrissebb hírek szerint magyar idő szerint szombat hajnali 1 után nem sokkal érhet célba a Csu-zsung a Mars felszínén.

Nagyot dobna a kínai űrprogram

Kína 2003-ban a harmadik ország lett (a Szovjetunió és az Egyesült Államok után), amely saját fejlesztésű rakétával juttatott embert – vagy ahogy ők nevezik, tajkunautát (taikonaut) – az űrbe. 2019-ben történelmet írt, amikor elsőként juttatott űrszondát, a Csang-o–4-et a Hold túlsó (Földtől elforduló) oldalára, azon belül is a Kármán Tódor magyar származású matematikus-fizikusról elnevezett Von Kármán-kráterbe. Oda azóta sem indított egy nemzet sem missziót.

A Marsra szállás viszont egészen más terep, jóval nehezebb, mint bármi, amivel eddig próbálkozott Kína. Igaz, komoly mankót jelent számukra, hogy a Marsra szállás során csupa olyan dologból tevődik össze a landolás folyamata, amiket korábban már máshol teszteltek – csak épp egyben nem próbálták még ki az egészet.

Cserébe viszont, ha sikerül a landolás, Kína lesz a második ország, amely sikerrel juttatja el a marsjáróját a Mars felszínére. Ez korábban csak az Egyesült Államoknak sikerült, nekik ötször is, a szovjetek viszont két marsjárót is elvesztettek, hogy a sikertelen Marsra szállási kísérleteket ne is soroljuk. (A szovjet küldetésekhez tegyük gyorsan hozzá, hogy 1971-ben a Mars 3 sikerrel landolt a felszínen, de 104,5 másodperc, vagyis nem egész 2 perc után megszakadt vele a kapcsolat, így nem sokra mentek a leszállással.)

Ráadásul Kína egyből egy tripla küldetést hajthatna végre sikerrel, hiszen a Tienven−1 küldetés egy odafenn keringő, egy leszálló és egy marsjáró egységből áll. Ha minden jól megy, Kína lehet az első, ami mindhárom részt egy küldetésen belül végrehajtja, ez pedig komoly presztízst jelentene nekik.

Nem véletlenül: Kína több évtizedes hátrányban indult az űrkutatáson belül az Egyesült Államokhoz képest, a sikeres landolással viszont egy küldetéssel beérnék az USA Marshoz kötődő küldetéseit fedő képességeit.

Találó a név

A kínai űrhivatal 10 jelölt közül választotta ki a Csu-zsung nevet. Csu-zsung nem más, mint a kínai mitológiában a tűz istene, egy emberfejű, vadállattestű istenség, aki egyszerre két sárkányt lovagol meg. A kínai kultúra egyik legősibb istensége, aki a Földet megvilágító és fényt hozó tűz használatának a jelképe.

Az elnevezés azért is találó, mert a kínaiak a Marsot Huohszingnek, a tűz bolygójának nevezik, logikus tehát, hogy a tűz istene hódítsa meg azt.

Az allegorikus képet még tovább erősítette a kínai űrhivatal igazgatóhelyettese, Vu Jenhua, aki szerint „az, hogy Kína első marsjáróját a tűz istenéről neveztük el, Kína bolygóközi felfedezésének fellángolását jelképezi”.

Máshogy közelítenek, mint az amerikaiak

A Perseverance marsjáró február 18-i landolása az eddigi legkomplexebb manőver volt a NASA részéről, fékezőernyővel, 20 méteres huzalokkal, a végén viszont egyből hat kerékkel landolt a felszínen a több mint egytonnás jármű.

Kína némileg máshogy közelít az egészhez, már csak azért is, mert a Csu-zsung egy, a Mars körül keringő egységről kezdi meg majd az ereszkedést, míg a NASA orbitálás nélkül, egyből az út végén a felszínig küldte a maga roverjét. A Csu-zsung 70 km-es magasságból indul tehát, ahonnan a kúp alakú hőpajzstól védve, a légkört felhasználva próbál majd minél jobban lassulni – ez a folyamat egyébként az aerofékezés.

A lassulást egy idő után egy hatalmas ejtőernyő fogja segíteni, majd a felszínhez közeledve fékezőrakéták lassítják tovább a Marsra szálló egységet, ami kamerák segítségével próbálja majd elkerülni, hogy akadályokkal tarkított terepen landoljon.

A hőpajzs és a fékezőernyő a Sencsou-programban kapott korábban szerepet, a fékezőrakéták és a navigációs rendszer a Holdat célba vevő Csang-o-küldetésekből ismerősek – igaz, így egyben még sosem próbálták őket.

Ha esetleg nem jönne be a korábbi számítás, akkor az aerofékezés terrafékezésbe, közismertebb nevén becsapódásba vált át, de a CNSA természetesen bízik benne, hogy a holdra szállások tapasztalatát felhasználva nem hibáznak.

A landolás után a leszállóegység napelemei veszik át a főszerepet, ezek állítják majd elő az energiát, ami a rover leengedéséhez szükséges rámpa kitolásához kell. Ha ez megvan, a kétméteres, 240 kilós rover is legurulhat végre a Mars felszínére.

Az amerikaiak szomszédságában landol

A landolás előtt a Tienven−1 több mint három hónapig a Mars egyenlítőjének vonalában keringett, feltehetőleg azért, hogy a Mars körüli pályán maradó egység képeket készítsen a leendő leszállási területről. Ám hogy miért tettek így a kínaiak, rejtély, a NASA összes Mars-felvétele publikus ugyanis, ezek birtokában pedig gond nélkül meg tudnák tervezni a leszállást. A Csu-zsung landolása után a Tienven−1 pályát módosít majd, és a sarkokat érintve kering tovább, így a Mars egészét fel tudják majd térképezni, ahogy az forog a szonda alatt.

Bár a kínai űrhivatal – ahogy minden kínai állami szerv teszi – előszeretettel titkolózik a projektjéről, annyit mindenképp tudni, hogy az úgynevezett Utopia Planitia síkságon tervezik a landolást, részben tudományos, részben praktikus okokból. Előbbire később térünk majd ki, utóbbiról pedig elég annyi, hogy ez a Mars felszínén a legnagyobb becsapódási kráter, 3300 km széles, a déli része lényegében teljesen sík, csak egy-egy homokdűne töri meg a monotóniát. Mivel nagyon sima, és nincsenek rajta tereptárgyak, elég könnyedén landolhat itt a kínai marsjáró, másrészt mivel ez a terület a Mars egyik legmélyebb pontja, a légkörön keresztül áthaladva is hajszállal több ideje lesz fékezni a leszállóegységnek.

1976-ban a NASA Viking 2 szondája is az Utopia Planitia síkságán landolt, de nem valami közeli szomszédságot kell majd elképzelni – ezen a térképen jól látszik, hogy óriási távolságok találhatók a Marsra küldött eszközök között

Olyan tudományos munkát is végez, amit a NASA nem

Ahogy a landolási időről, pontos helyről, úgy a Csu-zsung specifikus tudományos feladatairól sem sokat árult el előzetesen a CNSA, de az egyes egységeken található tudományos eszközökből ki lehet találni, nagyjából mit vizsgál majd Kína az égitesten. A landolás után magára maradó keringőegység a felvételek készítése mellett többek között a marsi jég előfordulását kutatja majd.

Ami a feladatokat illeti, az Advances in Space Research szaklapban megjelent leírás szerint a Mars körül keringő egység öt fő feladata a következő:

• a Mars topográfiájának és geológiai szerkezetének vizsgálata,
• a Mars felszíni talajának és a vízjég eloszlásának vizsgálata,
• a Mars-felszín anyagösszetételének vizsgálata,
• a Mars ionoszférájának, felszíni éghajlatának és környezeti jellemzőinek tanulmányozása,
• a Mars fizikai mezőinek (elektromágneses, gravitációs) és belső szerkezetének tanulmányozása.

A marsjáró pedig a következő küldetési célokkal érkezik a Marsra:

• a marsjáró körüli terület topográfiájának és geológiai szerkezetének tanulmányozása,
• a marsjáró körüli terület talajszerkezetének (profiljának) felmérése és vízjég keresése,
• a marsjáró körüli terület elemeinek, ásványainak és kőzettípusainak felmérése,
• illetve a légkör fizikai jellemzőinek és a Mars felszíni környezetének felmérése.

Nem szerepel a hivatalos felsorolásban viszont a talán legizgalmasabb kutatási rész. A marsjáró, illetve a keringő egység is fel van ugyanis szerelve egy-egy magnetométerrel – ez az űrkutatás egyik, a mágneses tér mérésére alkalmas alapműszere.

Az ezzel végzett vizsgálatok kifejezetten fontosak lesznek, hiszen a Csu-zsungra szerelt magnetométer az első ilyen eszköz, amit a Mars felszínére küldött az emberiség. A kutatók nem kevesebbet remélnek, mint hogy választ kapunk, pontosan mitől tűnt el a rengeteg víz a Mars felszínéről. Azt tudni, hogy a bolygó felszínén mágneses tér hiányában a Napból eredő ionizáló sugárzás a vizet hidrogénre és oxigénre bontja, a viszonylag alacsony gravitáció miatt a könnyebb hidrogén el tudott szökni a világűrbe, ám azt nem tudni, hogy mitől alakult így ez több milliárd évvel ezelőtt.

Fontos kiemelni a vízjég keresését is – itt jön újra képbe, hogy az Utopia Planitiára esett a választás landolási területként, a NASA Mars Reconnaissance Orbiter szondája szerint ugyanis a terület alatt jelentős mennyiségű vízjég lehet a talajban, a Csu-zsung pedig ezt próbálja majd megtalálni 10−100 méteres mélységig hatolva a radarjával.

És akkor még ott van a meglepetésfaktor, senki sem tudta előre ugyanis, hogy a Holdon 2019-ben landoló Csang-o-4-en van műszer, amivel a holdi éjszaka dermesztő hideg hőmérsékletét lehet mérni, aztán Kína csak kibökte, hogy hát ezt is vizsgálják.

A keringőegység esetében úgy számolnak, hogy legalább egy marsi éven (687 földi nap) át szolgál majd, a marsjáróval pedig 90 marsi napra, vagyis nagyjából 92 földi napra terveznek – a marsi küldetéseknél viszont mindig nagyon-nagyon óvatosan becsülik meg ezeket, és általában jelentősen alálőnek a mérnökök, a Spirit marsjáró például a 92 földi nap helyett 2498 földi napig szolgált.

Kína, az űrhatalom

Ahhoz képest, hogy Kína 1970-ben, egy évvel az amerikai holdra szállás után lőtte fel az első műholdját, fél évszázad alatt elég jól behozták a lemaradásukat. Olyannyira, hogy most már több fronton indított támadással előznék is az USA-t, illetve a NASA-t.

Ha a mostani marsmisszió sikeres lesz, 2028−30 körül egy újabbat indítanának, amiben kőzeteket hoznának vissza a Földre. A NASA is dolgozik hasonló projekten az Európai Űrügynökséggel (ESA) karöltve, a Perseverance által most vett mintákat nagyjából 2031 táján hoznák vissza, Kína ebben tehát akár előzhetne is.

A Csu-zsung sikeres Marsra szállása egyúttal igazolná, hogy Kína elkötelezett olyan nagyon drága és nagyon bonyolult űrkutatási küldetések indítása mellett, amik nagyban elősegítik az emberiség tudásának gyarapodását. Mindezt úgy, hogy azért még messze a NASA költi a legtöbbet az űrkutatásra a világ ügynökségei közül.

A marsküldetések mellett Kína nemrég kötött egyezséget arról, hogy az oroszokkal közös holdbázist építenek majd, és elindult a kínai űrállomás építése is az első modul kilövésével. A kínai repülési, űrtudományi és technológiai vállalat (CASC) 2021 eleji sajtótájékoztatóján, az első fellövés előtt elmondták, hogy 2021-ben és 2022-ben összesen 11 kilövést áldoznak az űrállomás építésére – és csak 2021-re több mint 40 űrkilövéssel számolnak, ami rekord lenne az ország szempontjából.

A kínai űrállomás építésének megkezdése mindenképpen annak a jele, hogy a Nemzetközi Űrállomás (ISS) ideje kezd leáldozni. Ha viszont Kína jóval előbb elkészül a maga űrállomásával, mint ahogy az USA valamilyen formában pótolja az ISS-t, Kína vezető szerephez juthat a globális kutatásokat nézve.

Ez nem titkolt cél Pekingben, szimbolikusan 2049-re, a népköztársaság megalapításának 100. évfordulójára válnának a világ vezető űrhatalmává.

Források: Forbes | The Conversation