Amerikai Magyar Szó, 1958. július-december (7. évfolyam, 27-52. szám)
1958-07-10 / 28. szám
Thursday, July 10, 1958 AMERIKAI MAGYAR SZÓ 7 A TUDOMÁNY VILÁGÁBÓL Hogyan térhetnek vissza a Földre a mesterséges holdak? A szovjet mesterséges- holdakkal az ember megtette az első lépést a világűr felé; első ízben jutott túl eszközeivel a légkör határán. Mai mesterséges holdjaink azonban még nem vezérelhetők vissza a föld felszínére. Vajon remélhető-e, hogy a visszatérés kérdése a közeljövőben megoldódik? A kérdés nem olyan egyszerű. Elsősorban ösz- szehasonütást kell tenni a repülés és az űrhajózás alapelvei között. A repülőgép aerodinamikai, a mesterséges égitest pedig égi, mechanikai törvények szerint végzi mozgását. Újabban mind a Szovjetunióban, mind az Egyesült Államokban kísérletek folynak olyan eszköz szerkesztésére, amely a légkör határán tulemelkedve, igen nagy sebességű mozgásra és szükség esetén a földre való visszatérésig képes. Ha a légkör határán túlról el akarjuk érni a föld felszínét, el kell hárítanunk a hirtelen fel- melegedés veszélyét. Tizenöt kilométer magasságban. ahol a levegő hőmérséklete mínusz 60 Celsius, az óránként 2,000 kilométeres sebességgel haladó gép felülete plusz 30 Celsius fokra melegszik fel. Harminc kilométer magasságban viszont a felmelegedés még a 3,000 kilométer óránkénti sebességű gépen is az elviselhetőség határai közt marad. Felmerülhet a kérdés: Ha már ilyen, viszonylag kis sebesség mellett is ekkora nehézségek lépnek fel, hogyan juthat túl épségben a légkörben a mesterséges hold és szállítórákétája? A helyzet e téren a következő: A rakéta függőleges irányban halad felfelé, hogy a légkör legnagyobb ellenállását jelentő alsó rétegeit mielőbb maga mögött hagyja. 30—40 kilométer magasságban a sebesség még csak 8,000 kilométer órán ként. Innen kezdve a sebesség hirtelen növekszik, miközben a rakéta rohamosan emelkedik az egyre ritkább térségekben. Mindezek ellenére a levegőt hasitó orrboritókup felületének hőmérséklete a légkör áttörésekor eléri a plusz 1500 Celsius fokot. Érthető tehát, hogy az a rakéta, amely 40,000 kilométeres sebességgel halad, ami szükséges a holdutazáshoz, felszinének hirtelen felizzása következtében azonnal szétrobbanna. Az űrhajó például egy Mars-utazás után másodpercenként 11.2 kilométeres sebességgel közeledik a föld felé. Földközelben sürgős közbeavatkozásra van szükség, hogy a rakéta meteorként ne robbanjon szét. Sokan arra gondolnak, hogy a kellő időben megkezdett fékezés ezt is kiküszöbölné. Ez téves felfogás. Ugyanis a test az adott magasságokhoz tartozó sebességéből vészit, a gravitáció folytán esni kezd. Eközben azonban kisebb gravitációs térből nagyobb erősségű térbe kerül, miközben szükségszerűen felgyorsul. A reaktiv fékezés tehát egymagában nem valósítható meg úgy, hogy a sebesség csökkenése állandó pályamagasság mellett menjen végbe. A pálya állandóan változik, és emiatt a sebesség a merülés során nem csökken lényegesen. A kutatók éppen ezért az űrből való visszatérést aerodinamikai megoldással igyekeznek megvalósítani. Arra törekszenek, hogy a pályát tartó centrifugális erőt fokozatosan aerodinamikai horderővel, vagyis szárnyakkal helyettesítsék. 100—120 kiolméteres magasságban néhány aerodinamikai fenntartó erő felhasználásával végzett keringés lehetővé tenné, hogy a sebességet a hangsebesség néhányszorosára csökkentsék. Ezzel a rakéta mái fokozatosan bemerülhet a földet övező sűrűbb rétegekbe. Még ilyen óvatos leszállás mellett is — az elméleti számitások szerint — a gép felülete vörös izzásig hevülhet- ne. Ezért szükséges még ezt a módszert: is egyéb más fékező eljárásokkal is összekapcsolni. Végső soron tehát a légkör határán túlról visszatérő nagy sebességű testnek szárnyakkal kell rendelkeznie. HA SPUTNIK ESNE A KÁVÉSCSÉSZÉBE. — Az egyik legnagyobb angol biztosító társaság közölte, hogy a háztartási felszerelések biztosításánál a kártérítési igényt kiterjeszti azokra az esetekre, amikor a károkat leeső sputnikok, vagy sputnikalkatrészek okozzák. MIÉRT NEM TÉRHET VISSZA ÉLVE LAJKA? OLVASÓINK közül többen azzal a kérdéssel fordultak hozzánk: miért nem térhetett visz- sza épségben Lajka, a második szovjet mesterséges holddal fellőtt kísérleti kutya és általában milyen problémákkal jár a mesterséges holdak visszairányitása a Földre? Meleg nyári éjszakákon gyakori látvány a sötét égboltozatot végigszántó fényes, tüzes esik. “Lehullott egy csillag’’ — mondtuk gyermekkorunkban. Ma már azonban tudjuk, hogy a Föld légkörébe jutott, a levegővel történő súrlódástól felizzott és elégett meteorok útját látjuk. A sputnikok 28.000 kilométeres óránkénti sebességgel száguldanak s ez alig kisebb egyes meteorok sebességénél. 150—200 kilométert meghaladó magasságban zavartalanul keringhetnek, mert a levegő itt olyan ritka, hogy a felmelegedés veszélye nem fenyeget. Amint azonban alacsonyabbra ereszkednek, a sürii légrétegekben hasonló sors vár rájuk, mint a meteorokra. — A szovjet interkontinentális rakéták sebessége azonban megközeliti a sputnikokét — vethetné ellen valaki. — Ezeket talán nem fenyegeti az a veszély, hogy elégnek, mielőtt elérnék céljukat? Az interkontinentális rakéták alkotói számára valóban az egyik legkeményebb probléma a Földre való visszatérés, a légkörön történő áthaladás. A szovjet tudósok azonban — mint ismeretes — sikerrel oldották meg ezt a problémát. Az interkontinentális rakéták sebességénél fellépő különleges hatások (levegőellenállás, felmelegedés) tanulmányozásához a tudósok olyan készülékeket szerkesztettek, amelyeke-kisméretű lövedékeket vagy modelleket 25,000 kilométeres óránkénti sebességgel lőnek ki. A kísérletekhez lőportöltet helyett magas hőmérsékletű és nagy nyomású héliumot használnak. A héliumágyu lehetővé teszi az interkontinentális lövedékek vagy mesterséges holdak “visszahullásánál” felmerülő problémák megfelelő tanulmányozását. E kisérle- tek nagy előnye, hogy sokkal olcsóbbak mint a valódi repülési kísérletek, amellett tetszés szerint megismételhetők. Csúcsos orr és lekerekített orr Az első eredmények .rendkívül meglepőek voltak. Kiderült, hogy a nagy sebesség eléréséhez eddig elengedhetetlenül szükségesnek tartott tűszerű elvékonyodó csúcsos orr csak a levegőben 2—3,000 kilométeres sebességgel haladó gépek számára felel meg. Az ennél lényegesen gyorsabb interkontinentális szerkezetek számára a lekerekített orr a célszerű. Az interkontinentális rakéta ugyanis utjának nagy részét az atmoszféra felett, de legalábbis rendkívül ritka levegőrétegben teszi meg, ahol a lekerekített orr fékező hatása viszonylag kevéssé érvényesül. Döntő előnye viszont, hogy széles lökéshullámaival nagy mennyiségű energiát ad le a levegőnek, amely energia enélkül hővé alakulna át s a lövedék fék melegedését, elégését okozná. A lekerekített orr a tapasztalatok szerint a fékezőenergia 99 százalékát a levegőnek adja át s csupán a maradék egy százalékot veszi fel hő formájában! Az orr legömbölyítése ugyanakkor egymagában nem is oldhatja meg a visszatérés kérdését. 25 ezer kilométeres sebességnél ugyanis még legömkétszívű kutya Gyemihov szovjet sebész annak igazolására, hogy a beteg szív működése megkönnyíthető, ha munkájának nagy részét egy átültetett egészséges szívvel végeztetjük el, második szivet operált egy kutya mellüregébe. A kutya több mint tiz napja él a műtét óta. A laboratórium egyik hasonló kísérleten átesett kutyája o2 napig élt. Dr. Gyemihov asszisztensei között van Edgar Berman amerikai sebész is, aki azért jött a Szovjetunióba, hogy megismerkedjék a belső szervek átültetésével foglalkozó laboratórium tudományos munkájával. ★ AZ AUTOMATA nem hajlandó túlórázni. Az egyik denveri gyár automata-gépe kezdi megőszi- teni a szakemberereket. A robotgép ugyanis hetenként 40 órát kifogástalanul működik, de ha valamilyen feladat miatt “túlóráznia” kellene, makacsul megtagadja az engedelmességet. Az eddigi vizsgálatok során megállapították, hogy a 40 órás működési idő után eddig még fel nem derített okokból mindig ugyanazok az elektroncsövek égnek ki. bölyitett orral is 1,000 fokon felüli hőmérséklet fenyegeti pusztulással a lövedéket, hacsak to vábbi védekezésről nem gondoskodunk. A védekezés egyik módja a rakéták olyan anyaggal • vak- burkolása, amely a fémeknél nehezebben meleg szik fel, több hőt köt le, s folyékony, majd gőz nemű állapotba jutva, fokozatosan hámlik le a rakéta testéről. Szovjet tudósoknak sikerült meg- oldaniok ezt a problémát is egy úgynevezett "me - tallokeramikus” köpeny alkalmazásával. Ez alatt olyan lukacsos fémburkolat értendő, amelynek pórusaiba folyadékot sajtoltak azzal a céllal, hogy zuhanáskor a folyadék elpárologtatósával hőt kössenek le. . A “szárnyas hold” problémája Ezzel párhuzamosan alkalmazzák a hőszigetelést is, amely a rakéta belső szerkezetét védi a káros hőhatásoktól. Végül nem szabad elfelednünk, hogy az interkontinentális rakétának a sűrű légkörön történő áthaladása csak néhány másodpercig tart s ezért — a megfelelő védőmódszerek alkalmazása esetén — a burkolaton jelentkező hőnek túl kevés ideje marad, hogy a belső részeket elérje. Mindez megvilágítja, milyen nehézségeket kellett a szovjet tudósoknak leküzdeniük, hogy a nagy sebességgel haladó interkontinentális szerkezeteket épségben átjuttassák a Földet boritó légkörön. A Lajka kutya s általában a mesterséges hol- dák visszatérése azonban még ennél is bonyolultabb probléma. Az interkontinentális rakéta, pályája csúcspontját eléi've, a Föld vonzerejének hatására a célra zuhan. A Lajkát szállító mesterséges holdat viszont egy Föld-körüli pályára írá- nyitották, ahol a keringési sebesség folytán fellépő centrifugális erő kiegyenlíti a Föld vonzerejét. Visszatéréséhez tehát elsősorban keringési sebességét kellene csökkenteni. Ennek azonban jelentős magasságvesztés nélkül kell megtörténnie, mert különben — mint az első sputnik hordozórakétájának meglepő példája mutatta — sebességcsökkenés helyett éppenséggel gyorsulás következik be. Mi tehát a megoldás? Egyes elgondolások szerint a mesterséges holdakat szárnyakkal kell ellátni, amelyek az atmoszféra határát elérve kezdenék meg működésüket s akadályoznák meg, hogy a sebességcsökkenéssel magasságveszteség is bekövetkezzen. A. “szárnyashold” ebben a magasságban vitorlázórepüléssel többször megkerüli a Földet, miközben sebessége fokozatosan egy lökhaitásos re^-'őo-éo esbességére. csökken. Ezután aztán már szabályszerűen leszállhat. Hasonló elgondoláson alapul az az elv is, hogy a “szárnyas-holdat” repülés közben egy lökhajtásos repülőgép “fogná be” a szállítaná le a magasból. E tervek sikeres megvalósításához azonban még néhány technikai kérdést meg kell oldani. A Lajka kutya tehát — néhánvszáz kilométerre az anyaföldtől — sokkal távolabb került tőle, mint a Holdtól. A sputnikra felszerelt egyetlen további rakétafokozat is elég lett volna, hogy, eljuttassa a Holdra — a Földtől azonban a légkör fala végzetesen elválasztotta. Ennek a falnak; az áttörése pedig — mint láttuk — nem könnyű feladat. } A függőlegesen fellett rakéta visszatérése ’ Végül ismét másképp áll a dolog a keringésbe nem hozott rakéták visszatérésével. Nemrég kaptunk hirt arról, hogy szovjet tudósok 1957 májusában 2,200 kilogramm súlyú műszeres tartályt lőttek fel 212 kilométer magasra. A tartályban kísérleti állat is volt, mely a műszerekkel együtt sértetlenül ért földet. Még jelentősebb az 1958 február 21-i kísérlet eredménye, amikor csaknem 500 kilométerre sikerült fellőniök egy több mint másfél tonnás műszeres tartályt, mely ugyancsak sértetlenül tért vissza. Ez az egylépcsős rakéták kategóriájában világrekordot jelent, aminek az ad különös jelentőséget, hogy a világűr- közlekedés feladatait csakis nagy hasznos terhet szállító rakéták oldhatják meg, nem pedig a kin sulvu, korlátozott müszerberendezésü mesterséges holdak. Ezeknek az eredményeknek tükrében teljesen reálisnak tűnik a szovjet tudósok terve, hogy 1959-ig nagysulyu, műszerekkel ellátott rakétát juttassanak el a Holdra. Semmi okunk kételkedni abban, hogy előbb-utóbb ugyanígy gyakorlati megoldást nyer a keringésbe hozott testek visz- szajuttatásának problémája is.
