Másfél évvel az űrrepülés után kiderült, mit kutatott Kapu Tibor az űrállomáson

Sokáig úgy kellett harapófogóval kihúzni a HUNOR-program képviselőiből azt, hogy pontosan milyen tudományos programokat vitt fel Kapu Tibor a Nemzetközi Űrállomás fedélzetére, és hogy pontosan mit is csinált abban a bő két hétben, amíg űrhajósként az országot képviselte a világűrben. Most, úgy tűnik, új szelek fújnak, a Magyar Tudományos Akadémián ugyanis egész napos szimpóziumon mutatták be a küldetés első tudományos eredményeit.

Arról, hogy mekkora szükség volt újra magyart küldeni a világűrbe, az emberek véleménye megoszlott, pedig elvitathatatlan, hogy a mérnökből lett űrhajós nem turistaútra ment a Nemzetközi Űrállomás fedélzetére. A HUNOR-program ráadásul természeténél fogva összemosódott a magyar űrszektorral, ami az elmúlt években a Fideszhez közel álló üzleti körök játszóterévé vált. A szektort Ferencz Orsolya, a külügyminisztérium űrkutatásért felelős miniszteri biztosa élesztette újjá, és ő indította útjára a HUNOR-t is, őt forrásaink szerint jó szakembernek tartották a szakmában. Aztán az űripari fejlesztések felügyelete a Külgazdasági és Külügyminisztériumtól átkerült a Nagy Márton által vezetett Nemzetgazdasági Minisztériumhoz, a magyar műholdprogramot pedig megkapta a 4iG, aminek nem volt meg az ehhez szükséges nemzetbiztonsági minősítése, ráadásul a tulajdonosi háttere a magántőkealapok hálózata miatt átláthatatlan. A 4iG űripari előretöréséről a Direkt36 írt részletes tényfeltáró cikket.

Ferencz Orsolyát a kormány 2018 októberében nevezte ki űrkutatásért felelős miniszteri biztosnak. A politikus a Külgazdasági és Külügyminisztériumban létrejövő stábjával kezdte meg a hazai űrstratégia kidolgozását. Kapu Tibor, aki időközben a HUNOR-program igazgatója lett, a Telexnek most azt mondta: a 2020-ban megalkotott nemzeti űrstratégiát az elmúlt öt év változásai miatt meg kell újítani.

„Jól haladunk az űrstratégia kidolgozásával” – mondta Kapu. „Meg kell határoznunk azokat a fókuszterületeket, amikben zászlóshajó-projekteket tudunk létrehozni. Figyelembe kell vennünk azt, hogy Magyarországnak jelenleg mik az űrképességei, és a most is ebben a szektorban dolgozó vállalatok, főleg a kis- és középvállalkozások, milyen tudományterületeken dolgoznak, merre van lehetőségük elindulni.”

Kapu szerint a stratégiának konkrét kiemelt projekteket, mérföldköveket és időterveket is tartalmaznia kell, kidolgozásába pedig a világűrrel foglalkozó szakemberek minél szélesebb körét be kell vonni.

„Meg kell határoznunk, hogy mit szeretnénk egyáltalán elérni, hogy melyek azok a cégek, azok a szektorok, amik még nincsenek itthon jelen az űrszektorban, vagy nem tevékenykednek aktívan, de tudjuk, hogy a szakértelmüknek és tapasztalatuknak köszönhetően jelentős eredményeket tudnánk elérni velük. Őket is be szeretnénk vonni.”

Kapu szerint a nemzetközi trendeket és a technológia fejlődését is figyelembe kell venni a stratégia kialakításánál. Példaként felhozta a Föld körüli adatközpontokat, amik megvalósíthatóságáról jelenleg is folynak a viták. „Öt évvel ezelőtt elképzelhetetlen lett volna, hogy erről beszéljünk. De most arról van szó, hogy van egy elképzelés, ami szerint a mesterségesintelligencia-adatközpontokat nem a Földre kellene telepíteni, hanem a világűrbe. Ezek napenergiát használnának, nem a földi erőforrás-készleteket. Hatalmas kérdés még a hűtés megvalósíthatósága, komoly műszaki viták vannak arról, hogy a technológia megvalósítható-e, vagy sem, és ha igen, akkor tényleg kell-e belőlük annyi, amennyit a nagy amerikai magánvállalatok szeretnének. Ez a diskurzus öt évvel ezelőtt nem létezett.” De példaként említette még azt is, hogy a NASA egyre komolyabban veszi a holdmissziókat, és egy Apollo-szerű projektet képzel el a jövőben sokkal több rakétaindítással.

„Az ilyen változásokra nekünk reagálnunk kell, és fel kell készülnünk. Február-március környékén Washingtonban Jared Isaacman felhívta minden az Artemisben érdekelt országnak a figyelmét, hogy – én úgy szoktam fogalmazni – ha a NASA-ban minden egyes fiókot kinyitnak, akkor sincs elég kísérletük a Holdra – , nagy szeretettel várják a holdkísérleteket, amikhez mi nagyon szeretnénk csatlakozni” – mondta Kapu. „Figyelembe kell vennünk azokat az irányokat, amiket a nagyobb játékosok megszabnak.”

A stratégia megújítása mellett a magyar űrtevékenység szabályozási és intézményi kereteit is újra kell gondolni. Kapu a Telexnek arról beszélt, hogy az Európai Unió készülő űrtörvénye például szabályozná, milyen űripari képességekkel, intézményekkel és hatóságokkal kell rendelkezniük a tagállamoknak, és milyen felelősségi körök vonatkoznak rájuk a műholdak gyártása, felbocsátása vagy egy esetleges baleset esetén. Szerinte Magyarországnak is szüksége van egy űrügynökségre. Ennek feladatai között nem elsősorban az űrkutatás összefogása szerepelne: Kapu elmondása szerint a jelenlegi kormányzat inkább a HUN-REN-nél hagyná a kutatásokat, az új szervezet pedig elsősorban a hazai űripar fejlesztésével, a vállalkozások nemzetközi képviseletével, az emberes űrrepüléssel és az oktatással foglalkozna.

A hazai űrstratégia szempontjából nem mellékes, hogy Magyarország milyen tapasztalatokat szerzett az első emberes űrmisszióval. Korábban a misszió weboldalán az szerepelt, hogy Kapu 19 tudományos kísérletet végez majd, most, az MTA-ban megrendezett szimpóziumon azt mondta: mintegy 30-at végeztek el az ISS fedélzetén, ebből ő maga 25-öt hajtott végre. Úgy tűnik, ez kifejezetten soknak számít: Örökös-Tóth István, a projekt vezető mérnöke az MTA-n azt mondta, a kísérletek után kaptak egy informális pozitív visszajelzést a NASA részéről, hogy ilyen gyorsasággal ennyi tevékenységet még nem végeztek az ISS-en.

A rekordgyanús tempónál azonban talán még érdekesebb, hogy mennyire különböző területekről érkeztek a kísérletek. A magyar kutatók az űrutazás emberi szervezetre gyakorolt hatásaitól kezdve a növények és mikroorganizmusok viselkedésén át egészen a jövő űreszközeiben használható technológiákig sok mindent vizsgáltak. Bár Kapu 2025 júliusában már visszatért a több mint kéthetes űrutazásáról, az adatok feldolgozása még mindig folyik – az eddigi eredményekből viszont most hallhattunk párat.

Örökös-Tóth István azt mondta: akár nyolc évbe is telhet, mire egy kutatás eljut odáig, hogy a Nemzetközi Űrállomáson elvégezhessék. Schlégl Ádám korábbi űrhajósjelölt és ortopéd-traumatológus szakorvos szerint az Európai Űrügynökséget is megkeresték a program előkészítése során, hogy az európai űrprogram keretein belül végezhessék a munkát, de kiderült, hogy az ISS tervezhető élettartama végéig betelt minden szabad hely és kutatási lehetőség – ezért fordultak az amerikai Axiom privát űrmissziója felé. Az AX-4 küldetésen egyébként négy asztronauta vett részt, ebből három kutatóűrhajós volt, mint Kapu, ami azt jelenti, hogy kifejezetten kísérleteket végezni indult az ISS-re. Örökös-Tóth István azt mondta: az ISS különleges kutatási környezetet biztosít, hiszen a súlytalanság, az egyedi sugárzási viszonyok és a világűrből visszahozható minták olyan lehetőségeket adnak a tudósok kezébe, amikkel a földi laboratóriumokban nem rendelkeznek.

Az Axiomnál ötperces egységekre bontva osztották be az űrhajósok idejét, a reggel fél héttől este fél hétig tartó munkanapokon pedig gyakorlatilag minden percnek megvolt a helye. Egyetlen percnyi űrhajósi munkaidő költsége körülbelül 50 millió forint volt, ezért a kutatóknak nagyon pontosan meg kellett tervezniük, mire használják az idejüket.

A kísérleti eszközökkel szemben is szigorú követelményeket támasztottak: azoknak kicsinek, könnyűnek, kompaktnak és kevés erőforrást igénylőnek kellett lenniük, emellett szigorú biztonsági ellenőrzésen kellett átesniük – utóbbit szinte minden előadó kiemelte. A földi laboratóriumokban megszokott eljárásokat is át kellett alakítani a mikrogravitációs környezethez, ahol például a légáramlás vagy egy szabadon lebegő tárgy egészen más problémákat okozhat.

66,5 órányi élettani kísérletet végeztek

A kutatások jelentős része nem valamilyen távoli, kozmikus rejtély megfejtéséről szólt, tehát nem űrkutatásról beszélünk, hanem űrben kutatásról: olyan gyakorlati kérdésekről, mint hogy hogyan működik az emberi szervezet a súlytalanságban, lehet-e növényeket termeszteni egy űrállomáson, vagy hogyan lehet a jövőben hatékonyabban és biztonságosabban fenntartani az emberi jelenlétet a világűrben. A most bemutatott eredmények így nemcsak a magyar űrkutatásról, hanem a későbbi hosszabb űrutazásokhoz szükséges tudásról is szólnak.

A tudományos program egyik legnagyobb területét az élettudományi kísérletek jelentették: ezek lebonyolítására összesen 66,5 órát fordítottak. Az egyik legfontosabb kutatási terület az emberi szervezet alkalmazkodása volt az űrbéli tényezőkhöz. A mikrogravitációban ugyanis egészen más körülmények között kell működnie a testnek: megváltozik a folyadékháztartás, átrendeződik a vérkeringés, az izmok és a csontok pedig fokozatosan veszítenek a tömegükből, hiszen a szervezetnek nincs szüksége arra, hogy ugyanúgy dolgozzanak, mint a Földön. Ehhez jön még a földinél jóval intenzívebb sugárterhelés, ami az egyik legnagyobb egészségügyi kockázatot jelenti a hosszabb űrutazások során.

A kutatók többek között a keringési rendszer, az agyi véráramlás, az egyensúlyérzékelés és a hangképzés változásait vizsgálták. A Debreceni Egyetem kutatói, Csiba László és Balogh Eszter egy robotizált, transzkraniális Doppler-ultrahangos eszközt fejlesztettek, amivel egy űrhajós saját magán is el tudja végezni az agyi véráramlás vizsgálatát. Ez azért fontos, mert a hagyományos ultrahangos vizsgálatokhoz tapasztalt szakemberre van szükség, a hosszabb, Földtől távoli küldetéseken viszont nem lehet minden esetben orvosi segítségre számítani. Az eszköz annyira jól működött, hogy az ISS-en maradt, és bekerült az űrállomás hivatalos eszköztárába is.

A kutatók elsőként végeztek vele automatizált agyi véráramlás-vizsgálatot űrutazás közben, és a korábbi mérésekkel ellentétben nemcsak az elülső, hanem a hátsó agyi keringést is vizsgálták. Azt találták, hogy a két területen eltérő változások jelentkeztek. A középső agyi artériánál csökkent az érellenállás, a hátsó keringésnél viszont emelkedett. A véráramlás szabályozásának egyes jellemzői is változtak. A nyugalmi véráramlási sebesség ingadozásai beszűkültek az űrrepülés alatt. A visszatérés után is maradtak eltérések. A középső agyi artéria tágulékonysága például alacsonyabb volt a visszatérést követően.

Nemcsak az emberi szervezet, hanem a növények viselkedése is egészen más lehet a mikrogravitációban. A Vitapric nevű kísérletben – ami Szent-Györgyi Albert egy korábbi termékfejlesztésétől kölcsönözte a nevét – a kutatók egy olyan növénynevelő eszközcsaládot fejlesztettek, amivel többféle növényt próbáltak meg az ISS fedélzetén csíráztatni és nevelni.

A kísérlet egyik legfontosabb eredménye, hogy mind a 12 növénynevelő egységben sikerült elindítani a csírázást, a magok 100 százaléka kicsírázott, és a növények a kéthetes kísérleti időszak alatt eljutottak a korai fejlődési szakaszig. A kutatók ráadásul úgy oldották meg az eszköz feljuttatását, hogy a teljes, magokat is tartalmazó csomag kevesebb mint két kilogrammot nyomott, és alig 4,7 köbdeciméter helyet foglalt, és csak fél liter víz kellett a csíráztatásához. A hosszabb űrutazások során azonban még a magok is túl nehéznek bizonyulnak majd, itt segíthetnek a jövőben a kallusztenyészetek: ezek olyan differenciálatlan sejttömegek, amik a növényi szövetekből sérülés és növényi növekedésszabályozó hormon hatására alakulnak ki. Sejtjeik folyamatos osztódásra képesek, és megfelelő tenyésztési körülmények között később ismét differenciálódhatnak, vagyis testi embriókká, illetve növényi szervekké fejlődhetnek. Ezek értelemszerűen sokkal kisebbek és könnyebbek, mint a magok, így a jövőben ezek jelenthetik a megoldást az űrtermesztésre.

A kutatók azt is vizsgálják, hogy az űrben termesztett növények alkalmasak lehetnek-e emberi fogyasztásra. A retek és a búza esetében már igazolták a mikrobiológiai biztonságosságot, de a minták részletes elemzése még nem fejeződött be.

A Semmelweis Egyetem telemedicinás kutatást is végzett az ISS-en, aminek nemcsak az volt a célja, hogy megfigyelje, hogyan alkalmazkodik az emberi szervezet az űrutazáshoz, hanem az is, hogy egy később önállóan működő egészségügyi megfigyelőrendszer alapjait rakja le. Nagy Klaudia Vivien űrorvos már korábban arról beszélt a Telexnek, hogy olyan diagnosztikai rendszert szeretnének fejleszteni, ami folyamatosan figyeli az űrhajósok egészségi állapotát, és szükség esetén beavatkozást jelez. Erre különösen a távolabbi űrutazásokon lehet szükség, ahol a Földdel való kommunikáció egyáltalán nem egyszerű, és jelentős késéssel működik.

A most bemutatott eredmények szerint az űrutazás már a korai szakaszában változásokat okoz a keringési és az egyensúlyszabályozó rendszer működésében. Kapu Tibor repülése előtt, alatt és után is 24 órás méréseket végeztek többek között egy szenzorokkal felszerelt okospólóval, vérnyomásmérővel és ultrahanggal. Az adatok szerint megváltozott az autonóm idegrendszer működése, ugyanakkora fizikai terhelés mellett nagyobb pulzusemelkedést mértek, álló helyzetben pedig nagyobb dőlésszöget és gyorsabb testkilengéseket mutattak az adatok. A mért változások viszont a visszatérés után normalizálódtak. Fontos megjegyezni, hogy a kutatás során – értelemszerűen – egy űrhajóst és egy kontrollszemélyt vizsgáltak csak, így az eredményeket még nem lehet egyértelműen általánosítani.

Kapu Tibor űrutazása során az orvostudomány slágertémájának számító mikrobiomot is vizsgálták: a bél- és a szájüregi mikrobiom mellett a húgyutak mikrobaközösségét, az úgynevezett urobiomot is megfigyelték. Utóbbi különösen új területnek számít, mert korábban űrhajósoknál még nem végeztek ilyen elemzést. Az elemzés még korántsem ért véget, de az eddigi eredmények szerint a mikrobiom összetételét elsősorban az egyéni különbségek határozzák meg, nem pedig az űrbéli környezet – a küldetés egyes szakaszainak viszont azért van hatásuk. A minták közötti eltérések körülbelül negyedét ezek magyarázták.

A mobiltelefonoktól az ionhajtóművekig

A sugárterhelést a 27G-Technology kutatói vizsgálták több, saját fejlesztésű doziméterrel. Ez azért is nagy szó, mert talán az egyik legismertebb és legsikeresebb magyar űreszköz a világűrben a Pille, ami szintén doziméter, és még Farkas Bertalan, az első magyar űrhajós vitte fel a világűrbe 1980-ban. Az eszközt jelenleg is használják a Nemzetközi Űrállomáson.

A 27G-Technology kicsi, gyufásdoboz méretű, RadNano Infinity névre keresztelt dozimétereivel nemcsak az űrhajósok, hanem az egyes kísérletek sugárterhelését is folyamatosan monitorozták. A kozmikus sugárzás káros a szervezetre, például a szemre is, és az egyik legnagyobb orvosi és biológiai kockázata az űrkutatásnak.

10 RadNano Infinity járt az ISS-en Kapu Tiborral, és az eredményekből kiderült, hogy a teljes elnyelt dózis 44 százaléka a Dél-atlanti anomália feletti áthaladásokhoz kötődött. Ez a Föld mágneses terének egy olyan régiója, ahol a műholdak és az űreszközök a szokásosnál nagyobb sugárterhelésnek vannak kitéve, mivel a bolygó mágneses tere itt kifejezetten gyenge. Az anomália Dél-Amerikától délkeletre, az Atlanti-óceán déli része és Afrika között helyezkedik el.

A mérések egy másik fontos tanulsága az volt, hogy egyáltalán nem mindegy, hova helyezik el a műszereket az űrállomáson: a különböző modulok eltérő árnyékolása miatt ugyanazon a küldetésen belül is jelentős különbségek lehetnek a sugárterhelésben. A Dragon űrhajóban elhelyezett műszer például közel 27 százalékkal nagyobb összdózist mért, mint az űrállomás fedélzetén működő műszerek átlaga.

A kutatások egy része kifejezetten olyan technológiák fejlesztéséről szólt, amiknek a világűrben és a Földön is lehet gyakorlati hasznuk. A Rényi Alfréd Matematikai Kutatóintézet tudósai például egy mobiltelefon érzékelőit használták arra, hogy megvizsgálják, miként viselkednek a mikroelektromechanikai szenzorok súlytalanságban. A telefon gyorsulásmérőjének, giroszkópjának és mágneses érzékelőjének adataiból azt próbálták rekonstruálni, hogyan mozog a készülék a térben.

Ez azért fontos, mert sem az idegen égitesteken, sem a Föld barlangjaiban nincsen GPS-alapú helymeghatározás. Nem csupán arról van szó, hogy ezek az emberiség számára részben feltérképezetlen területek, ezért az itt járó
felfedezők – akár emberek, akár robotok – nem látják a saját helyzetüket egy pontként megjelenni egy virtuális térképen, ahogyan mi azt a hétköznapi életben az elmúlt évtizedben megszoktuk, hanem arról is, hogy az idegen égitestek körül nem kering az a kiterjedt műholdhálózat, ami a Föld
felszínén a GPS helymeghatározást lehetővé teszi, illetve hogy a barlangok gyomrába nem ér el ezeknek a Föld körüli GPS-műholdak jele. Ezért nem csak térkép nincs, hanem a felfedezők koordinátáit sem tudjuk.

A kutatóintézet munkatársa, Kornyik Miklós olyan adatfeldolgozó módszereket tesztelt, amik GPS-kapcsolat nélküli nyomkövetést tesznek lehetővé. A
tesztelt módszerek egy mozgásérzékelő szenzor adataiból dolgoznak, amik bármelyik mai elektronikai kütyüben megtalálhatók, és pillanatról pillanatra rögzíteni tudják az eszköz apró elmozdulásait. Ezeknek az apró, pillanatonkénti elmozdulásoknak a mérése a Nemzetközi Űrállomáson a súlytalanságnak köszönhetően pontosabb, mint a Földön: elég pontos ahhoz, hogy a milliméteres elmozdulásokból a műszer által bejárt teljes, sokméternyi útvonalat megbízhatóan nyomon lehessen követni, például űrsétát végző űrhajósoknak.

A hosszabb mérésekből a kutatók azt is megvizsgálhatták, hogyan változik a szenzorok pontossága az idő előrehaladtával. Az ilyen ismeretek a jövőben az űrállomásokon belüli és kívüli drónok navigációjában és az űreszközök karbantartásában is hasznosak lehetnek.

Más kutatók ionhajtóművekhez kapcsolódó technológiákat teszteltek. Az ionhajtóműben ionokat, azaz elektronjaiktól részben megfosztott atomokat hoznak létre, majd felgyorsítják őket. A felgyorsított ionok kiáramlása adja a hajtómű tolóerejét. A hagyományos kémiai rakétákhoz képest ez nagyon csekély, de a világűrben történő pályamódosításhoz pont elég. Több száz ilyen hajtómű működik jelenleg is a Föld körüli pályán keringő műholdakon.

A MICATO kísérletben egy magyar fejlesztésű, precíziós vákuumkemencével vizsgálták, hogyan viselkednek az indium nevű fémmel működtetett ionhajtóművek a Nemzetközi Űrállomáson. A kísérlet egyik érdekessége, hogy még egy hibásnak bizonyult indium-mintát is felhasználtak: azt tapasztalták, hogy az anyag a nem megfelelő kiindulási állapot ellenére is egyenletesen oszlott el a vizsgált bevonaton. A cél az, hogy a jövőben minél kevesebb indiummal minél tovább működjön egy ilyen szerkezet, és a kisműholdakon lehessen használni.

Fontos, hogy a most bemutatott eredmények még csak az első komolyabb betekintést adják abba, milyen tudományos munka folyt a Nemzetközi Űrállomáson a magyar űrmisszió alatt. Több kutatás elemzése még javában tart, a következő hónapokban pedig újabb eredmények, részletesebb adatok és publikációk várhatók.