Törlendő: a Gateway

A Space Review portálon egy tapasztalt űrmérnök fejti ki, miért fölösleges a Hold körüli pályára szánt Lunar Gateway űrállomás (is).

Gerald Black több mint négy évtizeden keresztül dolgozott az űriparban. Az alábbiakban kivonatosan ismertetjük február elején megjelent véleménycikkét. A Gateway a NASA Artemis-programjának szerves részét alkotja, azonban egyre inkább világossá vált csekély hasznossága. Figyelembe véve a szűkös költségvetési kereteket, a szerző amellett érvel, hogy a Gateway-re szánt teljes összeget át kell csoportosítani az Artemis megvalósítására.

Az Artemis-program több éves késésben van (erről beszámoló korábbi cikkeink itt, itt és itt olvashatók), miközben a költségek az egekbe szöktek, az architektúra pedig túlságosan bonyolult. A megoldás az lehet, ha elhagyják a program legköltségesebb és fölösleges elemeit, nevezetesen az SLS (Space Launch System) hordozórakétát, az Orion űrhajót és a Gateway űrállomást. A szerző egy korábbi cikkében (Phasing out the SLS and Orion programs and embracing Starship, lásd lent) már kifejtette, miként lehet az SLS-t és az Oriont a Starshippel helyettesíteni, ezúttal a Gateway teljes törlése mellett érvel.

A teljesen kiépített Gateway. (Fantáziarajz: Thales Alenia Space / Briot)

Leszögezi, hogy a távoli világűr emberes küldetésekkel történő felderítése során olyan programokra van szükség, amelyek megmozgatják a tudósok és mérnökök következő generációjának fantáziáját, emellett fontos tudományos eredményeket hoznak. Az Artemis-program teljes mértékben megfelel ennek a célnak, mint ahogy a tervezett emberes Mars-utazás is, a Gateway azonban nem. A Gateway szükségtelen és költséges kitérő, amelynek mihamarabb a történelem szemétdombján kell végeznie.

A jelenlegi költségvetési helyzetben irreális a NASA költségvetésének jelentős növelésében bízni, valószínűbb ennek az ellenkezője. Ezért rangsorolni kell a terveket, amely rangsorban a holdraszállásnak és az emberek Marsra küldésének kell elsőbbséget élveznie. Ezek viszont jelentős anyagi forrásokat igényelnek, de a NASA-nak egyensúlyt kell tartania más kötelezettségeivel, így a tudományos programokkal és repülőgép-fejlesztésekkel. Az SLS, az Orion és a Gateway törlésével az erőforrások oda csoportosíthatók át, ahol azokra a legnagyobb szükség van.

A Gateway első két modulját a tervek szerint együtt állítanák alacsony Föld körüli pályára (LEO). A két modult 2027-ben a SpaceX Falcon Heavy hordozórakétája vinné LEO pályára, ahonnan a Gateway saját ionhajtóművével hosszú idő alatt érnék el a Hold körüli pályát. A Gateway további moduljait a későbbi években indítanák. A Gateway költségei azonban az egekbe nőttek. Az USA Számvevőszékének 2024. júliusi jelentése szerint a NASA egyedül a Gateway két moduljának fejlesztésére 5,3 milliárd dollárt irányoz elő. A jelentésben azonban rámutatnak arra, hogy időközben megnövelték a modulok tervezett tömegét, ami kétségessé teszi a megfelelő végső pálya elérését. Arra is felhívják a figyelmet, hogy a Gateway akkor már nem lesz képes a hely- és helyzetváltoztatásra, amikor jóval nagyobb tömegű eszközök kapcsolódnak hozzá, például a Starship holdraszálló űrhajója. A problémák kiküszöbölése tovább növeli a költségeket, mint ahogy a Gateway későbbi kiszolgálásához szükséges küldetések.

Az eredeti terv az volt, hogy a Gateway közbenső állomás lett volna a holdraszálló, illetve a Mars felé induló küldetések számára. Sokkal egyszerűbb azonban az űrhajósokat közvetlenül eljuttatni a Holdra, mintsem valamilyen rejtélyes okból közbeiktatni az észszerűtlen kitérőt, ami ráadásul többlet üzemanyagot igényel. Nem jelent semmiféle előnyt a Gateway a Mars felé indítandó küldetések számára sem, ezeket sokkal egyszerűbb Föld körüli pályán feltölteni üzemanyaggal – ez pontosan az a megoldás, amelyet a SpaceX a Starship használatával javasol.

A Gateway ráadásul nem alacsony Hold körüli pályán keringene, hanem egy elnyúlt Hold körüli pályán (NRHO, near-rectilinear halo orbit). Erre azért lenne szükség, mert a kelleténél kisebb teljesítményű hajtóművel rendelkező Orion szervizmodul nem lenne képes az Oriont elvinni az alacsony Hold körüli pályáig, és onnan visszahozni. [Ez azért alakult így, mert az Orion kiszolgáló modulját (ESM, European Service Modul) az ESA készíti, mégpedig a korábban használt ATV teherűrhajó technológiájának felhasználásával, az ATV-knek viszont ekkora teljesítmény is elég volt ahhoz, hogy alkalmanként közel 8 tonna utánpótlást szállítsanak az ISS-re. – B.E.] Az NRHO azonban előnytelen, mert egy holdi küldetés hirtelen, vészhelyzeti megszakítása esetén akár 3,6 napig is tarthatna az űrállomás elérése a Hold felszínéről. A Gateway-t ara tervezték, hogy a legénysége akár több hónapot is eltölthessen a fedélzetén, aminek azonban semmi értelme sem lenne. A súlytalansági kísérletek LEO pályán olcsóban elvégezhetők, a Hold vizsgálatát pedig robotok is végezhetik. A személyzet sokkal hasznosabb munkát végezhetne a Hold felszínén, mint az űrállomáson. Ráadásul a Hold körüli pályán az űrhajósok folyamatosan ki vannak téve a (LEO-hoz képest kétszer erősebb) kozmikus sugárzás hatásának, ezért gyakrabban kell váltani a személyzet tagjait. Sokkal kisebb a sugárveszély a Hold felszínén, ahol például a regolittal fedett lakóterekben védettek a sugárzás hatásától. Valószínűleg a földihez képest 16%-os holdi nehézkedés is kisebb egészségügyi problémákat okoz, mint a teljes súlytalanság.

A távolabbi jövőben előnyös lehet üzemanyag-tároló lerakatokat létesíteni Hold körüli pályán vagy a Föld–Hold-rendszer L₁ Lagrange-pontja térségében, ahol a Holdon termelt üzemanyagot tárolhatnák. Ehhez sincs azonban szükség olyan űrállomásra, mint a Gateway. Tény, hogy az állandó emberi jelenlét a Holdon, illetve az űrhajósok leszállása a Marsra olyan magasztos célok, amelyek ma még nem látható előnyöket jelenthetnek az emberiség számára. Végrehajtásukhoz azonban megfelelő finanszírozásra van szükség, erőinket ezekre kell összpontosítani, ezért nem engedhetők meg olyan fölösleges projektek, amelyek egyetlen célja a munkahelyek teremtése és a szerződéses partnerek zsebének megtömése.

Kapcsolódó cikkek:
Csúszhat a holdraszállás
Holdkerülők
CAPSTONE bajok
Pályán a Lunar Gateway „előőrse”
Artemis, Gateway
A Gateway európai modulja
Járatlan pályán
A Gateway lakómodulja
Hold-hírek

Kapcsolódó linkek:
Redirecting NASA’s focus: why the Gateway program should be cancelled (The Space Review)
Phasing out the SLS and Orion programs and embracing Starship (The Space Review)