Indul az első magyar műszer a Holdra, vizet fog szimatolni

A Puli Holdi Vízszimatoló (Puli Lunar Water Snooper) tavaly májusban elnyerte a „Drágám, összepréseltem a NASA hasznos terhét – a folytatás” verseny második helyezését. A holdi erőforrások felderítésére alkalmas eszközök kategóriájában egyedül a Puli Space Technologies vízszimatolója került be a megvalósítás fázisába. A siker kulcsa, hogy egy éven belül holdi éles bevetésre kész eszközt tudtak megtervezni, legyártani és a NASA pasadenai laboratóriumának, a Jet Propulsion Laboratorynak három darab működő példányt adni tesztelésre.

A Vízszimatoló egy rendkívül kicsi, 10x10x3,4 cm méretű, alig 40 dekagrammos detektor, amely képes felmérni a Hold felszíni rétegében megbújó hidrogénkészletet. Így nem csak az űrhajósok vízellátását lehetne biztosítani, de a vízből kinyert hidrogén és oxigén rakéta-üzemanyagként is szolgálhat.

„Az eredeti elképzelés Lucsányi Dávid fejéből pattant ki, aki kitalálta, hogy a laptopokban megtalálható CMOS-szenzorhoz hasonlót fejlesszünk tovább úgy, hogy tudjuk használni neutronok detektálására” – mondta Pacher Tibor, a Puli Space Technologies alapítója. „A holdi erőforrások kategóriájában ezzel végül elhoztuk az első díjat 2020-ban. Ezután írtuk meg a költségvetést és a projekttervet, amit a NASA megint díjazott.”

A Puli a NASA-tól egyszer egy 30 ezer dolláros díjat, majd egy kidolgozott költségvetésre 260 ezer dollárt kapott – ez az űrszektorban sok mindenre nem elég, bevetésre alkalmas prototípust viszont lehetett belőle gyártani. Így tett a Puli is, és elindult a NASA-hoz, hogy leszállítsa a prototípust, közben viszont beugrott az Intuitive Machines vállalathoz, amely szintén sorra nyerte el a NASA-díjakat.

„Az Intuitive Machinesnél két kollégával beszélgettünk, amikor megjelent a tárgyalóban Trent Martin, a cég holdi rendszerekért felelős alelnöke, és megkérdezte, mit csinálunk” – mondta Pacher Tibor. „Érdekelte a projekt, kérte, hogy hagyjuk ott a Vízszimatolót, de nem tehettük, mert vittük a NASA-hoz. Végül bevállaltuk, hogy legyártunk két másikat nekik, ők pedig azt, hogy cserébe ezeket elviszik a Holdra.”

A Vízszimatoló az Intuitive Machines IM-2-es küldetésén megy majd a a Holdra, a tervek szerint a következő év első felében. A cég több NASA-projektet elnyert, a kereskedelmi holdrakomány-szolgáltatások 8 helyéből például 3-at elvitt, az IM-2 pedig több elsőséget is begyűjthet, mint például az első mobilhálózat működtetését a Holdon.

„Az IM-2-es küldetésen, amelyen a magyar partnerrel dolgozunk, többek között egy kisebb űreszköz is kapott helyet, amit déli-sarki szöcskének hívunk” – mondta a Telexnek Trent Martin. „A Nova-C lander a Hold felszínére ér, a déli-sarki szöcske lecsatlakozik, ötöt ugrik, többek között a déli-sark egy tartósan árnyékban lévő területére is.” A cél az, hogy minél több mérést tudjanak elvégezni ezen rövid idő alatt, és minél több információt gyűjtsenek be a felszíni körülményekről, például a hőmérsékletről és a vízjég mennyiségéről. A szöcske missziója igazi nemzetközi együttműködésben készül, a Pulin és az Arizonai Egyetemen kívül a német űrügynökség berlini bolygókutató intézete is dolgozik a küldetésen.

Ha már ott az űreszköz, tudományos adatokat is gyűjtenek

A NASA alapvetően technikai demonstrációnak szánta az általa díjazott projekteket, de az Intuitive Machines úgy gondolta, hogy ha már van hely az eszközökön, tudományos méréseket is végezni akar. Így került fel a Vízszimatoló is a szöcskére, és egy roverre is, amelynek segítségével egyébként a Nokia az első holdi mobilhálózatot teszteli.

A szöcskén egy kamera is található, ez az Arizonai Egyetem projektje, és Mark Robinson felügyeli – ő a Lunar Reconnaissance Orbiter űrszonda kamerarendszerének és a nemrég üzembe állt dél-koreai holdszonda „árnyékkamerájának” felelőse is. A berliniek különleges hőmérője akár -200 Celsius-fokos hidegben is megbízhatóan működik. A NASA-nak egy fúrója is van még a Nova-C rakományai között, amellyel egy méter mélységig terveznek talajmintát venni.

„Olyan technológiát akartunk fejleszteni, ami olyan helyre is el tud jutni, ahová egy rover nem” – mondta Trent Martin. „Ez lett a szöcske. A 32 kilogrammos eszköz több száz méterre el tud jutni az eredeti leszállóhelytől.”

A szöcske üzemanyaga hidrazin, emiatt van némi kockázata, hogy a vízkereső műszerek nem jeget, hanem a hidrazinból visszamaradt hidrogént érzékelik, így a mérések pontatlanok lesznek. Ezért is fontos, hogy egy Vízszimatoló kerül a roverre, illetve a hopperre is. „A neutron-spektométer nagyon könnyű, egyszerűen beépíthető, nem fogyaszt sok energiát, és nem generál túl sok adatot. A tökéletes eszköz a feladatra. Azzal, hogy a roverre is teszünk egy spektrométert, két, egymástól független mérést kapunk. A rover nem hidrazinnal működik, ezért nincs kockázat, hogy az abból visszamaradt hidrogént érzékeljük. Így azt is megmondhatjuk, hogy a szöcske hidrazinmotorja beszennyezte-e bármennyire a holdi felszínt.”

„Részese akartam lenni a projektnek, mert érdekel, mi van a holdi barlangokban” – mondta a Telexnek Mark Robinson, az Arizona Állami Egyetem professzora. „Trent néhány évvel ezelőtt megkeresett, hogy írjak egy ajánlatot a misszió tudományos szegmensére, ami végül megkapta a NASA támogatását, aztán elnyertünk egy másik díjat is, ami a NASA fúrójára vonatkozott. Végül a két projektet összevonták.”

Az első terv az volt, hogy a fúrásokat a holdi egyenlítő környékén végzi majd a NASA, nem messze attól a helytől, ahol annak idején az Apollo-11 leszállt, de végül új célterületet választott: a sokat emlegetett déli sarkot. Ehhez kellett aztán tudományos kísérleteket választania az Intuitive Machines által összeállított csapatnak. „Rögtön az volt az első reakcióm, hogy megkérdezzem: el tudjuk-e reptetni az űreszközt egy állandóan árnyékos kráterbe. Azt hittem, azt fogják mondani a többiek, hogy megőrültem. Azért szerettem volna ezt célterületnek, mert rendkívül hideg, és van esély, hogy jeget találunk benne. Trent csak annyit kérdezett: jó, és milyen mérőeszközöket vigyünk oda? Szükségünk volt neutron-spektométerre, de amit a NASA tudott volna biztosítani, de túl drága volt, erre nem volt keretünk. Először anélkül akartunk elindulni. Aztán Tibor és Trent találkoztak, Tibor megmutatta a miniatűr neutron-spektrométert, majd Trent felhívott azzal, hogy megvan az eszközünk. Ez azért óriási dolog, mert az egyik fő kérdés most az, hogy találunk-e vízjeget a kráterekben” – mondta Mark Robinson.

Az alternatíva egy kamera lett volna, ami érzékeli a vízjégből visszaverődő fény kék spektrumát – most viszont, hogy a kamera és a Vízszimatoló is a Holdra kerül, nagyon pontos mérések születhetnek. „Soha senki nem csinált még ilyet” – mondta a professzor. „Nagyon izgalmas. És nincs rajtunk nyomás, mivel a NASA csak annyit vár el technológiai demonstrációként, hogy a szöcske tudjon repülni. Az eredeti ötlet az volt, hogy ha megvan a technológia, később lehet tudományos méréseket végezni a segítségével. De így már most tudunk adatokat gyűjteni.”

Az Artemis is ide szállhat le majd

„Ez a terület tökéletes, egyrészt azért – és nem tudom, hogy ilyet illik-e mondani, vagy sem –, mert gyönyörű, lenyűgöző. Aztán van egy nagy krátergerinc is, ahol a NASA ki tudja próbálni a fúróját. Ez sokkal nehezebb feladat, mint a Földön fúrni, hiszen itthon ismerjük a talaj szerkezetét, a Holdon pedig nem. A gerinc egyik oldalán hideg van, van esély rá, hogy jeget is találnak. Ráadásul ez egy potenciális leszállóhely a NASA Artemis-missziójának is. Eredetileg nem a tudományos eredmény volt a cél, de ha már ott vagyunk, csinálunk egy kis tudományt is.”

A misszió elég rövid lesz, mindössze nagyjából egy hétig tart majd, de ennyi idő alatt is sikerülhet értékes tudományos eredményeket gyűjteni. „Nagyjából öt napra van szükségünk a munkához, de lehet, hogy csak négyre. A lander leszáll, a hopper első nap egyszer ugrik, megnézzük, hogy egyáltalán működik-e. Készítünk videót a rövid repüléséről, ami látványos, de mérnöki szempontból is fontos. Van kamera mindkét eszközön, láthatjuk a szöcskét és a landert is egyszerre. Aztán a hopper továbbugrál, nagyjából 100 métrenként. Soha nem készültek még ilyen videók a Hold felszínén.”

A Hold tehát jelenleg a legértékesebb ingatlanpiac a világon – nem csak a NASA, a kínaiak, az indiaiak, a dél-koreaiak, a japánok, és még ki tudja, hány ország készül arra, hogy lélekben körbekerítsen magának egy kis részt belőle. „A 60-70-es években a tudományos közösség úgy gondolta, hogy már mindent tudunk a Holdról, járt ott ember, gyűjtöttünk mintákat – miért is mennénk vissza?” – mondta Mark Robinson. „Aztán a Hold megint érdekes lett, rájöttünk, hogy a geokémiája sokkal bonyolultabb, mint gondoltuk.” Megindult az új űrverseny, amiből senki nem akar kimaradni – és amibe most a magyarok is beszállhatnak egy kis eszközzel, ami kiszimatolhatja az egyik legfontosabb erőforrást, a vizet.