Technika, 1970 (14. évfolyam, 1-12. szám)
1970-01-01 / 1. szám
r állomást — a földi gravitációs hatás pótlása céljából — forgatni kell a tengelye körül. Ha az űrállomás meghatározott tengely körül egyenletes szögsebességű forgást végez, a testekre ható centrifugális erő (mely a forgástengelyre merőleges és attól kifelé mutató irányú) kisebb-nagyobb mértékben helyettesítheti a Föld vonzóerejét. A röpítőerő nagysága a forgástengelytől való távolsággal arányos. De az űrállomás tengelykörüli forgatásakor nemcsak a röpítőerővel van dolgunk. Még egy erő, nevezetesen a Coriolis-erő is hat az emberre (hatása csak akkor nem érvényesül az űrállomáson, ha az ember a forgás tengelyével párhuzamosan mozog, vagy áll). Mindezt a hatást természetesen az űrállomás konstrukciójában figyelembe kell venni. mp*.«*. Várható, hogy Ciolkovszkij egy másik gondolata is valóra válik: az űrhajón egy kis melegházat helyeznek el, amelyben növényeket termesztenek. A cél: az űrutasok növényi táplálékkal való ellátása, az űrutazás alatti vitaminszükséglet kielégítése. Az élelmiszerek nagyobb változatossága kedvezőbb életfeltételeket teremt. Az ilyenfajta melegházak előkísérletei is természetesen a Földön folynak: Szovjetunió Tudományos Akadémiájának a űrkutatási intézetében háromtagú orvosbiológiai csoport (German Manovcev, Andrej Bosko és Borisz Ulibisev) ellenőrzi az eredményeket. Egy kis számvetés, egy esztendeig tartó távollét esetén (s ez nem is elképzelhetetlen ma már) ,mintegy 11 tonna élelmiszerre van szüksége a háromfőnyi űrhajóscsoportnak. S még inkább megnő az élelmiszerszükséglet, ha két-három évi útra indulnak (pl. egy Mars-utazáson). A növényzet termesztése az űrhajókon felvet egy sereg problémát. Mindenekelőtt gondoskodni kell egy olyan fényforrásról, mely a Naphoz hasonló. Célszerűnek látszik a xenonlámpa, mert ennek színképöszetétele megközelíti napsugárzásét, bár ez a lámpa valamivel nagyobb arányban sugározza a narancssárgát és az ibolyát. A melegházban klímaberendezés gondoskodik a szükséges levegőnedvességről és hőmérsékletről (70 .. .80%, ill. 20 .. .21 Celsius fok). A földi kísérleti körülmények között a növények különleges táptalajban fejlődnek, amely fokozott mértékben tartalmazza mindazokat az elemeket, anyagokat, amelyikre a növénynek szüksége van. Az ilyen táptalajon kívül a növénynek már csak vízre van szüksége. A földi kísérletekben is változnak a „napszakok”, csakhogy itt egy „nappal” éppen fél hónapig tart, s ugyanennyi ideig az „éjszaka”. Az előzetes számítások szerint az űrhajókon kialakított folyamatos működésű melegházak minden űrhajósnak naponta kb. 100 ... 150 gramm friss zöldségfélét szolgáltatnának, 30 ... 40 milligramm C vitamin tartalommal. S Szerelés az űrben Nem könnyű feladat az űrállomás létesítéséhez szükséges — minden bizonnyal előregyártott — egységeket az űrbe juttatni. Minden kilogramm hasznos tehernek a Föld körüli pályára juttatásához a hordozórakétának 20—50-szer akkora startsúlya tartozik. Ez korlátozza az egyszeri felbocsátással a világűrbe juttatott egységek terjedelmét. Az űrállomások felbocsátásához szorosan kapcsolódó kérdés: hogyan, milyen eszközökkel végzik majd munkájukat az űrben tevékenykedő emberek, hogyan szerelik majd össze az űrállomás részeit? Legutóbb a Szojuz–6 űrhajón kipróbálták az elektronsugaras, a plazmasugaras és a leolvadó elektródos ívhegesztéses módszert. Erről a napisajtó részletesen beszámolt. Tucatnyi különféle eljárás létezik fémek kötésére, ezek közül azonban jónéhány nem jöhet számításba az űrben. Vannak olyan hegesztési amelyek realizálásnak nem eljárások is, feltétele a levegő jelenléte, mégsem mernénk biztonsággal állítani, hogy az űrben minden további nélkül alkalmazhatók. A hőkezelés folyamán megolvadt fémcseppek határfelületén a Földön végzett hegesztésben a felületi feszültség fontos tényezőként jelentkezett. Az űrben nemcsak az abszolált levegőhiánnyal kell számolni, hanem a súlytalanság következményeivel is. A fémcseppek alakját, lerakódásukat a varrathoz világűri körülmények között a felületi feszültség befolyásolja. Minden valószínűség szerint valamelyik jövő űrkísérletben számolhatunk a vákuumdiffúziós hideghegesztés kipróbálásával is. Itt nincs szükség hőközlésre. Földi viszonyok között bebizonyosodott, hogy a hideghegesztéssel tartós szilárdságú kötés létesíthető alumínium, alumíniumötvözetek, réz, nikkel, ólom, horgany, ezüst és arany között. Érdekes módon a vákuumban végzett hideghegesztéssel olyan sajátos „párok” is létrehozhatók, mint az acél és az üveg, az ezüst és a kvarc, általánosítva: fémek és nemfémek kötése. A vákuumdiffúziós hideghegesztéssel létrehozott kapcsolat erősségét annak köszönheti, hogy az egymással érintkezésbe hozott anyagok atomjainak elektronhéjain található elektronok „közreműködésével” az atomok között szoros kapcsolat tud kialakulni. Ennek azonban az a feltétele, hogy a kapcsolódó anyagok felületén a legkisebb érdesség, felületi egyenetlenség se forduljon elő, e felületek legyenek mentesek oxidrétegektől, márpedig ez utóbbi feltétel kielégítése vákuum létesítését kívánja. (Ez az űrben önmagától adott.) Érdekes tény, hogy a fémek „spontán” vákuumdiffúziós hideghegedése gondot is okozhat. 1965 júniusában a Gemini–4 űrhajón White űrpilóta az ajtót felnyitotta az űrbe való kilépéshez, de a mozgató mechanizizmusok nem várt összehegedése akadályozta az ajtó újbóli zárását... A vákuumdiffúziós hideghegesztés többtonnás alkatrészek kötését is lehetővé teszi, de minden bizonnyal a legutóbb a Szojuz–6 űrhajón kipróbált három eljárás eredményeinek elemzése is új technológiai tapasztalatokkal szolgál majd az űrben végzendő későbbi szerelőmunkához. • Meteorológiai szolgálat Az űrállomások tudományos feladatai között az első helyek egyikét foglalja majd el a kozmikus sugárzások vizsgálata. Az elsődleges kozmikus sugárzások nem érik el a Föld felszínét, ezért megfigyelésükre az űrállomások különösen alkalmasak lehetnek. De a csillagászat is sokat vár az űrállomásoktól: kiválóan tanulmányozhatók az égitestek a Földön kívül telepített obszervatóriumok segítségével, amelyeket nem zavar a földi légkör hatása. Az űrállomások ezen kívül a távközlési lánc fontos tagjai is lehetnek. A lézersugaras hírközlés földi viszonyok között ma még azért nem tud elterjedni, mert a légkör erős elnyelő hatása az átvitel hatásfokát kedvezőtlenné teszi. Az űrállomás és a világűrben feladatukat teljesítő űrhajók, űrszondák között viszont minden nehézség nélkül vihetők át információk lézerrel. Érdekes adatok bizonyítják már most is, hogy az űrállomások, mint meteorológiai bázisok, milyen értékes szolgálatokat tehetnek. A Szovjetunió európai területén 1969. augusztus 8-án a nyárias meleghez képest hirtelen hőmérsékletesés következett be. A hideghullám elárasztotta az Urálon túli területek egy részét is. A sarkvidéki eredetű légtömegek az északi körzetekben váratlanul talaj menti fagyokat okoztak. Kiinduló zónájuk — amint azt a Szonda—7 szovjet űrrakéta felvételei mutatták— az Északi-Jeges-tenger meghatározott övezetei, Grönland, valamint az Atlanti-óceán egyes részei voltak. A Szonda—7 által továbbított felvételekről pontosan meghatározták a ciklonképződés körzeteit is. További fényképeken világosan meg lehet állapítani azt a határvonalat, amely a hideg és a meleg levegő találkozását jelezte, s amely az említett napon fokozatosan húzódott dél felé. Egyúttal kiderült, hogy a skandináv partok felett kialakult anticiklon-zóna meg fogja gátolni a hideg levegő uralmat a Baltikumban. A Szonda—7 űrrakétát nem meteorológiai megfigyelések céljából indították; ezek az észlelések az űrkutató eszköz munkájának melléktermékeként jelentkeztek. Másként áll a dolog az űrállomásokkal, amelyeknek fontos feladatuk lehet az óráról-órára változó időjárási frontok megfigyelése, a hirtelen fagyveszélyről, forgószélről, erdőtüzekről, vagy a növényi károkról való információk kellő időben történő továbbítása. Az ilyen irányú megfigyelések kiterjeszthetők geológiai vizsgálatokra, ásványi kincsek feltárására is. Ligeti György Ciolkovszkij ilyennek képzelte az űrállomást Egy amerikai tudományos-fantasztikus rajz a jövő űrállomásáról Egy elképzelt űrállomás metszete, középen a közlekedő akna Az elképzelt űrállomás egyik szerkezeti egysége 2 TECHNIKA 1970/1,