A traktorsugár elve: sci-fiből valóság
Az új technológia lényege egy úgynevezett elektrosztatikus traktor, amely nem a filmekben látott, mindent elnyelő energiamező, hanem jóval hétköznapibb, a fizikában jól ismert elvet használ: a pozitív és negatív töltések vonzóerejét. Egy speciális „szervizműhold” elektronágyúval negatív töltést juttat a célpont, például egy halott műhold felszínére, miközben saját maga pozitív marad. Így jön létre a vonzóerő a két eszköz között, amellyel akár 20–30 méteres (65–100 láb) távolságban is képesek „összetapadni”, anélkül, hogy egymáshoz érnének. Ezáltal a szervizműhold finoman el tudja húzni a meghibásodott eszközt egy úgynevezett „temetőpályára”, ahol már nem jelent veszélyt sem működő műholdakra, sem űrhajósokra.
Miért égető az űrszemét eltávolítása?
Az elmúlt években a műholdas megakonstellációk számának robbanásszerű növekedése miatt a Föld körül már most is több száz működő és meghibásodott eszköz kering. Ezek közül sok veszélyesen ütközhet egymással vagy újabb törmeléket termelhet, ami újabb veszélyt jelent mind az űrutazókra, mind a műholdas hálózatokra. Egy lényeges fordulópontot jelentett a 2009-es ütközés az Iridium 33 távközlési műhold és a Koszmosz 2251 orosz katonai műhold között, amikor több ezer törmelékdarab keletkezett. Ez adta az ötletet Hanspeter Schaub mérnökprofesszornak, hogy a pozitív-negatív töltések „ragasztóerejével” létezhet biztonságos, érintésmentes megoldás az űrszemét kezelésére.
A technológia működése és kihívásai
Az elektrosztatikus traktorsugár ereje nem vetekszik a filmek szuperfegyvereivel. Jelenleg az elektronágyúk technikai fejlettsége és az ütközések elkerüléséhez szükséges távolság miatt a vonzóerő rendkívül gyenge, így a manipuláció lassú: egyetlen műhold levétele a geostacionárius pályáról akár több mint egy hónapig is eltarthat. Bár ez jóval lassabb, mint a sci-fiben látott villámgyors sugár, egyértelmű előnye a módszernek, hogy teljesen érintésmentes, így elkerülhetők a törékeny, gyorsan forgó eszközök fizikai roncsolódása vagy további törmelékképződés.
Más javasolt módszerek, mint például a hárpunok vagy hálók, szintén sérülést okozhatnak, az óriási mágnesek gyártása és üzemeltetése pedig túl drága lenne. Az elektrosztatikus traktorsugár viszont viszonylag olcsón üzemeltethető, ha egyszer már az űrbe jutott – bár egy prototípus megépítése és felbocsátása több milliárd forintot igényel.
Fejlesztési folyamat: laboratóriumból az űrig
A kutatások jelenleg laboratóriumi körülmények között, az ECLIPS (Electrostatic Charging Laboratory for Interactions between Plasma and Spacecraft) nevű, egy átlagos kád méretű vákuumkamrában zajlanak a Coloradói Egyetemen (Boulder). Itt az elektronágyúval végzett kísérletek révén szimulálni tudják a valós űrbeli feltételeket. A következő, legnagyobb kihívást jelentő fázis az első éles küldetés finanszírozásának megszerzése lesz. A fő költség a szervizműhold megépítése és pályára állítása, bár ha két műholdat küldenének fel – egyet szerviznek, egyet célpontnak –, azzal még pontosabb kísérleteket tudnának végezni.
Mire elég a traktorsugár?
Bár a traktorsugár önmagában nem nyújt teljes megoldást az összes űrtörmelék eltakarítására – a több mint 550 geostacionárius műhold száma csak növekedni fog, és a rendszer csak egyesével tudja kezelni az eszközöket –, a kutatók szerint fontos lépést jelenthet a biztonságos űrhasználat felé. Kis méretű részecskék, apró törmelék eltávolítására kevésbé alkalmas, így a teljes „űrtisztasághoz” további megoldások kidolgozására lesz szükség.
Reális jövő vagy csak álom?
A szakértők bizakodóak: bár a technológia még gyerekcipőben jár, az elektrosztatikus traktorsugár elvileg előállíthatja azokat az erőket, amelyek szükségesek egy műhold mozgatásához. Az érintésmentes működés pedig sokkal biztonságosabb, mint a jelenlegi alternatívák, ráadásul minden sikeres részmegoldás további innovációk előtt nyit utat az űriparban.
Ennek alapján megállapítható, hogy a sci-fi világa ismét a valóságba költözik: a mai műszaki ötletek a holnap mindennapjainak részei lehetnek – és talán egy évtizeden belül a traktorsugár is az űrszemét eltakarításának megkerülhetetlen eszköze lesz.
