Élet és Tudomány, 1987. január-június (42. évfolyam, 1-26. szám)
1987-01-02 / 1. szám
Az űrkutatás néhány évtizede — a drámai pillanatok és a tragikus szerencsétlenségek ellenére is — csodálatos sikereknek a története. A Föld körül keringő több száz mesterséges hold részese lett mindennapi életünknek: meteorológiai térképeiket naponta láthatjuk a Tv-híradóban, s nélkülük vagy egyáltalán nem, vagy csak nagyon körülményesen telefonálhatnánk tengerentúli ismerőseinknek. Az ember eljutott a Holdra, automata űrszondái pedig a Naprendszernek csaknem valamennyi bolygóját meglátogatták már. De vajon eljuthatunk-e valaha a csillagokig? Sokan úgy vélik: miért ne?! Ehhez csupán a mostaniaknál nagyobb és megbízhatóbb űrhajókat kell építeni, hiszen — úgymond — a dolognak elvi akadálya aligha van! A helyzet azonban korántsem ilyen egyszerű! A Világegyetem irdatlanul nagy: olyan nagy, hogy méreteit senki emberfia nem képes érzékletesen elképzelni. Számokkal persze kifejezhetjük az óriási távolságokat, kereshetünk szemléletes hasonlatokat is, de ettől még a csillagvilág kiterjedése — az atomi világ parányiságához hasonlóan — teljesen idegen marad a mi hétköznapi méretekhez szokott agyunk számára. Nagyon sok olyan ember él a Földön, aki élete során sohasem távolodik el 10 kilométernél messzebbre a szülőhelyétől. Nos, mindössze huszonhét földi ember jutott el ennél a távolságnál 10 000-szer meszszebbre, a Holdig — ez ugyanis körülbelül 400 000 kilométerre van tőlünk. A Voyager—2 űrszonda 1989 augusztusában fogja megközelíteni a Neptunusz bolygót, amely 10 000-szer messzebb van a Földtől, mint a Hold (távolsága 4 milliárd kilométer). A Naprendszerünkhöz legközelebb található csillag, a Proxima Centauri, 10 000- szer messzebb van tőlünk, mint a Neptunusz, távolsága 40 billiárd kilométer, azaz 4,3 fényév. A Voyager–2 űrszonda óránkénti 58 000 km-es sebességgel hagyja majd el a Naprendszert. Ilyen gyorsan haladva is csak 80 000 év alatt érhetné el a legközelebbi csillagot vagy annak bolygóit (ha történetesen éppen abba az irányba haladna). Nyilvánvaló, hogy ha az emberi életkorral összemérhető idő alatt szeretnénk áthidalni a csillagok közötti óriási távolságot, a leggyorsabb mai űrszondáknál sok ezerszer gyorsabb berendezést kellene építenünk. A rakétaelv A jelenleg használatos űreszközöket a „rakétaelv” segítségével gyorsítják fel s állítják pályára. Ennek az az alapja, hogy az űrhajó nagy mennyiségű üzemanyagot visz magával, elégeti azt, s a vegyi reakciók során felszabaduló energiát az égéstermékek felgyorsítására fordítja. Az egyik irányban kiáramló gázok — a fizika egyik legfőbb törvényének, a lendületmegmaradás tételének az értelmében — az ellenkező irányban gyorsítják az űrhajót. Ez a módszer nagyon gazdaságtalan, hiszen rendszerint sokkal nagyobb tömegű üzemanyagra van szüksége az űrhajónak, mint amekkora a felgyorsítandó hasznos teher tömege. Az induló tömeg és a hasznos tömeg hányadosát tömegaránynak nevezik. Ez általában nagyon nagy szám (gondoljunk csak az űrhajókat pályára állító hordozórakéta hatalmas méreteire és a hozzá képest parányi űrkabinra)! A rakéta végsebessége nyilván annál nagyobb lesz, minél nagyobb a tömegarány, s minél nagyobb a kiáramló égéstermékek sebessége. Ez utóbbi az üzemanyag összetételétől függően 3—4 kilométer másodpercenként (km 2). A