Deorbit Vehicle

Újabb részletek láttak napvilágot a Nemzetközi Űrállomás (ISS) 2030 környékén esedékes megsemmisítéséről. Bemutatták a SpaceX erre a célra készítendő űrjárművének tervét.

Mint arról nemrég mi is beszámoltunk, a NASA megbízásából a SpaceX lesz az a cég, amely a működési időtartamát kitöltő ISS-t a Föld körüli pályáról majdan eltávolító eszközt kifejleszti. Az űrügynökség tavaly ősszel tette közzé pályázati felhívását, amelyre a másik jelentkező, a SpaceX végül alulmaradt versenytársa a Northrop Grumman volt.

Az ISS-t a jelenlegi pályájáról elvontató, pályamagasságát csökkentő, az irányított, biztonságos légkörbe léptetését elvégző űrjármű, az ISS Deorbit Vehicle. A feladatot azután kell végrehajtani, ha majd megszületik az űrállomás akkorra már bő három évtizedes pályafutását véglegesen lezáró döntés. Jelenleg az ISS működését 2030-ig tolták ki, de a hosszabbítás sincs kizárva. (Fantáziakép: SpaceX)

A SpaceX a teherszállító Dragon űrhajójának speciális változatát építi meg erre az egyszeri feladatra. A cél az ISS „nyugdíjazását” követően annak a légkörbe vezetése, méghozzá egy olyan, lakott területektől távoli óceáni térségben, ahol a hatalmas komplexum kétségtelenül a felszínig is lejutó darabjai nem okozhatnak közvetlen károkat. A NASA június végén ítélte oda a 843 millió dolláros megbízást a SpaceX-nek. A cég feladata az egyelőre Deorbit Vehicle (DV) néven futó űrjármű elkészítése, amely utána viszont a NASA tulajdonába kerül és az üzemeltetését is maga az űrügynökség végzi majd. Az indításához szükséges nehézrakétát még nem jelölték ki, de Bill Nelson, a NASA vezetője összesen mintegy másfél milliárd dollárt kért a Kongresszustól az ISS-t eltakarító űrjármű céljaira.

A végrehajtandó feladat egyáltalán nem triviális. Ennek érzékeltetésére érdemes felidézni a több egymáshoz kapcsolódó, nyomás alatt álló modulból felépített komplex szerkezet méreteit. Az ISS hosszúsága meghaladja a 100 métert, a hossztengelyére merőlegesen a napelemek kiterjedése több mint 70 m. Mindez nagyjából egy futballpálya méreteinek felel meg. Az űrállomás össztömege 450 tonna körüli. Annak érdekében, hogy fokozatosan csökkentse az ISS pályamagasságát az ellenőrzött visszatéréshez, a DV közel 16 tonna üzemanyagot kell magával vigyen a 46 darab Draco hajtóműve meghajtására. Ezek közül 30-at egy meghosszabbított törzsrészbe szerelnek majd fel. A gondosan megtervezett és kivitelezett manőverek nélkül az űrállomás végül magától visszazuhanna a légkörbe, és adott esetben lakott területekre is veszélyt jelenthetnének a lezuhanó darabjai. Az ISS pályahajlása az egyenlítői síkhoz képest 51,6°, vagyis ekkora észak és déli földrajzi szélességek között bárhol megtörténhetne a baj. Bár a becsapódások valószínűsége egy adott terület még így sem nagy, az ISS-hez hasonló méretű hatalmas, ember készítette szerkezet még sosem zuhant vissza az űrből, így nem szeretnének kockáztatni.

Az ISS eltüntetése megfontolt folyamat lesz, hiszen a hibázás lehetőségét mindenképpen szeretnék kizárni. A DV a megsemmisítésről szóló döntés meghozatala után, a tervek szerint nagyjából másfél évvel a végső esemény előtt pályára állna és csatlakozna az ISS-hez. Az űrállomás keringési irány szerinti elülső részéhez dokkolt járművön aztán egy sor ellenőrzést végeznek el, mielőtt elkezdenék a magasság fokozatos csökkentését, rásegítve a légellenállás miatt amúgy is zajló folyamatra. (Ezt jelenleg elsősorban az orosz Progressz teherűrhajók közreműködésével kompenzálják, időnként emelve a pálya magasságán.) Az utolsó űrhajós személyzet egészen addig ott maradna, amíg a felszín feletti magasság el nem éri a 330 km körüli értéket. Miután az utolsó lakók is elhagyták a bázist, még vagy fél év telik el a végső légkörbe léptetési manőverig.

A sűrűbb légrétegekbe érve az űrállomásról a viszonylag nagy „kilógó” alkatrészek, mint a napelemek táblái, majd az antennák és a hűtőrendszer paneljei töredeznek le. Később a masszívabb részegységek, mint a modulok és a tartószerkezet, szintén feldarabolódnak majd a nagy sebességű ereszkedés során. De a számítások szerint nagyjából személyautó méretű törmelékek sora eléri majd a felszínt. Ezek mintegy 2000 km hosszú sávban az óceánba csapódnak, ahol elsüllyednek. A helyszín feltehetően a szokásos „űreszköztemető”, a Csendes-óceán déli része lesz, de a pontos részletek csak később alakulnak ki.

Az ISS jól végrehajtott célzott légkörbe léptetéséhez „ beleértve az ahhoz vezető feladatok elvégzését is – a DV-nek mintegy hatszor annyi üzemanyagra és háromszor-négyszer akkora energiatermelő és -tároló kapacitásra lesz szüksége, mint egy szokványos Dragon űrhajónak. Az amerikai NASA és az űrállomás üzemeltetésében részt vevő nemzetközi partnerei – az orosz, európai, kanadai és japán űrügynökségek – a kezdetektől fogva azt tervezték, hogy élete végén szándékosan a légkörbe terelik a laboratóriumot, biztosítva a biztonságos lezuhanását egy lakatlan óceáni területen. Az eredeti szándék az volt, hogy két-három orosz Progressz teherhajót használnak a pályamódosító manőverekhez. Az orosz szegmenst azonban nem úgy alakították ki, hogy egyszerre három Progressz dokkolhasson hozzá. A műszaki kihívások és a nagyra nőtt űrállomás méretei miatt született az a döntés, hogy egy speciálisan erre a feladatra szánt vontató űrhajót fejlesztenek ki amerikai űripari közreműködéssel.

Kapcsolódó cikkek:
Nagyszabású takarítási megbízás
A megsemmisítő eszköz
ISS: mi lesz vele a végén?
Űreszköztemető

Kapcsolódó linkek:
A SpaceX űrállomás-eltávolító járműve, a Deorbit Vehicle (Spaceflight Now)