További Űrkutatás cikkek
Ha a szemünkbe süt a Nap, vagy homokot fúj a szél, itt a Földön magától értetődő a megoldás: szemünkbe húzzuk a sapkánkat vagy védett helyre megyünk. Nem ilyen egyszerű a helyzet a Marson, ahol a csekély légkör miatt a napsugárzás – különösen az UV sugárzás – intenzitása sokkal nagyobb, és a nagyon finom marsi homokot szinte mindig kavarja a szél. Egy ilyen környezetben az odatelepített műszerek, berendezések hónapok alatt tönkremehetnek, a későbbi marsi expedíciók résztvevői pedig állandó veszélynek vannak kitéve.
Kézenfekvő megoldás egy védett hely létrehozása a Marson: építsünk tetőt a műszerek és az űrhajósok fölé, ahogy ezt a Földön tesszük évezredek óta. Egy nagyméretű, megfelelő befogadóképességű födémszerkezet Marsra szállítása és ottani összeállítása viszont irdatlan munkával és költségekkel járna. Nehéz Imre erre talált ésszerűbb megoldást: a levegőnél könnyebb, lebegtetett tetőt alkalmazott.
Soha le nem eresztő lufik
Nehéz találmányának titka az úgynevezett nulldiffúziós technológia, amit sztratoszféraballonokban a Földön is alkalmazhatnak. Héliummal megtöltött lufit már mindenki látott, és az is ismert, mi történik egy idő után a héliumos lufikkal: pár nap alatt összetöppednek és lesüllyednek, mert a hélium kiszivárog, a külső gázok pedig bejutnak a lufiba. Szaknyelven szólva ez a parciális diffúzió hatására történik a lufiban.
A nulldiffúziós technológiák ezt a jelenséget előzik meg egy vagy több közbenső tér alkalmazásával. Ebben a térben gyűlnek össze a ki- és bemenő gázok, innen aztán a nemkívánatos gázok távoznak, a hasznos gázok pedig visszakerülnek a megfelelő térbe. Hogy ez így megvalósuljon, a nulldiffúziós rendszerben gázszeparáló eszközöket kell alkalmazni, illetve olyan berendezéseket, amelyek megfelelő irányba keringetik a gázokat. Nem kell óriási ventilátorokra gondolni, ezek az eszközök olyan kicsik, hogy a már említett ballonok is magukkal tudják vinni őket. Végül, szükség van még egy külső energiaforrásra, ami ellátja árammal a rendszert.
Kritikus tömeg
Nehéz úr munkatársaival – többek között dr. Bérczi Szaniszlóval, az ELTE Űrkutató Csoportja docensével – olyan tetőt tervezett és védett le szabadalommal, ami könnyű, a megóvandó terület fölött kifeszítve lebeg és nem igényel emelőszerkezetet vagy űrhajós ácsokat. A tető gyakorlatilag egy óriási ponyva, amelyet a héliumos lufihoz hasonló elemek emelnek magasba, a gázszivárgás kiküszöböléséről pedig a nulldiffúziós technológia gondoskodik. "A végeredményt tekintve majdnem olyan a tető, mint a ponyvatetős uszodáké, de amíg a felfújt tetőknél a belső túlnyomás emeli a ponyvát, nálam maga a tető lebeg." – magyarázza Nehéz. "Ennek egyik előnye, hogy nem kell alul hermetikusan zárt teret kialakítani, ami a Marson különösen nehéz lenne, hanem csak az oldalirányú védelmet és a rögzítést kell megfelelő módon biztosítani."
A megoldás másik nagy előnye, hogy a tetőt szuperkönnyű anyagokból is el lehet készíteni. A feltaláló kalkulációi szerint egy 80-100 méter széles völgyet lefedő tetőt ki lehet hozni 200 kilónyi speciális ponyvából, a nulldiffúziót biztosító, napelemről működő berendezéseket pedig további 50 kilóból. Ráadásul a marsi gravitáció csak harmada a földiének, ezért a tető súlya a bolygón csak körülbelül 80 kilopond lenne, ami igazán baráti ahhoz képest, hogy mekkora létesítményről van szó. Az eljövendő marsi expedíciók tervezésekor pedig a tömeg kritikus fontosságú lesz, mivel az űrhajók záros mennyiségű rakományt tudnak csak magukkal vinni. Ebből a szempontból nincs ellenfele a nulldiffúziós tetőnek.
Hazai lelemény
Ehhez képest sikerült meglepni az űrhivatalt a találmánnyal a Mars-kutatás fellegvárában, Pasadenában júliusban hetedszer megrendezett Mars Konferencián. "Nem tudunk róla, hogy a NASA valaha is lebegtetett tetős fejlesztésen dolgozott volna" – fogalmaz Varga Tamás Péter szabadalmi ügyvivő, a VTPatent Iparjogvédelmi és Innovációs Iroda vezetője, aki a jogvédelem mellett a NASA-kapcsolatokat is gondozza. "Jó volt a tető tervének fogadtatása, különlegesnek találták és értékelték az ötletességét. Mi itt a Kárpát-medencében kínkeservesen, pénz helyett leleménnyel oldjuk meg a saját problémáinkat. Kint több pénz van a fejlesztésekre, ott nincsenek hozzászokva ehhez."
A magyarok egyébként nem először kopogtattak a NASA-nál. "Ez már a negyedik publikációnk, ezt megelőzően 2006-ban és 2007 tavaszán is szerepeltünk Houstonban a nulldiffúziós technika egyéb, szintén marsi alkalmazásaival" – mondja Nehéz. "Kettő a marsi felszín feletti ballonos felderítésre, egy a hosszú távú marsi gáztárolásra adott megoldást." A NASA nagy problémája ugyanis, hogy jelenleg csak a Mars felszínén és a műholdak több száz kilométeres távolságában tudnak eszközt mozgatni a bolygó felett, a két táv között viszont nem. Nincs marsi repülő, néhány kilométeres magasságból nem lehet vizsgálni a vörös bolygót. Erre is megoldás lehet egy nulldiffúziós ballon, ami akár hónapokig képes a Mars felett lebegni.
Utahban épülhet az első
A tetőnek egyelőre csak leírása és egy kicsinyített modellje létezik, ezért a következő logikus lépés egy prototípus építése, és Nehézék most ehhez keresnek szponzort. Varga szerint a konferencia után jók az esélyeik: "Több éves előkészítő munka van mögöttünk, igyekszünk megtalálni az illeszkedést a NASA projektjeihez. Ha találunk kinti partnert, 3-5 éven belül megépítünk egy prototípust." A tetőt ezután Utah-ban tesztelnék, ahol az űrhivatal rendszeresen kipróbálja a marsi eszközeit.
A feltaláló jövőben a Pécsi Tudományegyetem kutatóival is együtt dolgozik a tető továbbfejlesztésén és a prototípuson. "A NASA hosszú távú célja ember küldése a Marsra, de a nem túl távoli jövőben is szándékoznak nagyobb, egyelőre robotos expedíciókat is indítani" – mondja Kókány András, az egyetem innovációs csoportjának vezetője, több sikeres NASA-projekt résztvevője. "A nulldiffúziós technológia mindkét esetben hasznos lehet, mert a szállítandó eszközök tömegének csökkentésére, optimalizására ad lehetőséget." Kérdés, az űrhivatal mennyire lesz nyitott a Kárpát-medencei leleményre.