Az emberes holdutazások tudományos eredményei

Bár emberi teljesítményként értékelhető legmagasabbra a holdutazás, számos tudományos eredmény és felismerés kapcsolódik hozzá. Az alábbiakban ezeket vesszük sorra, és áttekintjük, hol segítettek az Apollo-expedíciók kísérőnk jobb megismerésében.

A holdi mágneses tér mérései:

• a Hold felszínén hagyott mágneses mérőberendezések segítségével sikerült a Hold gyenge saját mágneses terét elkülöníteni a napszél és a Föld magnetoszférájának mágneses terétől.
• A mérések alátámasztották a korábbi, keringési pályáról szerzett ismereteket, hogy a Hold mágneses tere nagyon gyenge és inhomogén, térereje 6 és 313 gamma közötti, míg a földfelszínen a legmagasabb holdi értéknél is közel 100-szor erősebb mágneses tér jellemző.

Alan Shepard egy holdportból kibukkanó sziklánál (NASA)

Forrás: NASA

Kövesse élőben a holdraszállást!

Az Űrvilág űrkutatási hírportál virtuális "élő közvetítés" keretében emlékezik meg a holdraszállásról. A visszaszámlálástól az Apollo-11 visszaérkezésig rendszeres, a 40 éves időkülönbségtől eltekintve percnyi pontos "élő" tudósításokkal jelentkezik - mintha valós idejű, internetes közvetítés kísérné a holdraszállást. Űrkutatással foglalkozó hazai szakemberek, valamint érdeklődők osztják meg az olvasókkal emlékeiket, gondolataikat a 40 évvel ezelőtti eseménnyel kapcsolatban.

A "közvetítések" július 15-én reggel kezdődnek, egy nappal az Apollo-11 felbocsátásának 40. évfordulója (július 16., magyar idő szerint 15:32) előtt, július 24-ig tartanak, és a www.urvilag.hu honlapon követhetők.

A Holdnak nincs hagyományos értelemben vett légköre, de egy rendkívül ritka gázburok körbeveszi, amelyről az Apollo-expedíciók az alábbi megállapításokat tették:

• A ritka holdi légkör ritkasága a legjobb földi vákuumokéval vetekszik, sűrűsége közel 10¹⁴-szer kisebb a földfelszínén jellemzőkénél. Kiderült, hogy a holdi légkör teljes tömege nagyságrendileg 10 tonna körül mozgott a megfigyelések alatt - így a leszállóhajtóművek átmenetileg közel kétszeresére növelték azt.
• Néhány esetben, főleg a kisebb becsapódások okozta a rengések után is enyhén megemelkedett a megfigyelt gázrészecskék száma. Az így keletkezett felhők kb. 1,0-1,5 kilométer/másodperc sebességgel tágultak. Az Apollo-14 visszatérő fokozatát utólag a Holdba irányították, amely az egyik felszínen hagyott részecskedetektortól 66 kilométerre csapódott be. Az űreszközben maradt 180 kilogrammnyi üzemanyag is felrobbant, aminek nyomán és két táguló gázfelhőt sikerült megfigyelni.

Gene Cernan az Apollo-17 küldetés során a holdautóra járműre szerelt gravitométerrel (NASA)

A Hold felszínét borító törmeléktakaró: a regolit vizsgálata az alábbi eredményeket adta:

• Közvetlenül a felszínen lévő finom holdpor szemcséinek több mint a fele kisebb 0,1 milliméternél, amelyek könnyen nyernek elektrosztatikus töltést, és szinte mindenhez hozzátapadnak.
• A holdpor laza szerkezete ellenére az űrhajósok és a járművek nem süllyedtek 1-2 centiméternél mélyebbre a törmeléktakaróba, a nehéz holdkomp talpa is maximum 20 centiméterre süllyedt. A legnagyobb mélység, amit kézi fúróval még elértek 70 centiméter volt, elektromos fúróval 3 méterig tudtak lehatolni. Érdekesség, hogy az Apollo-14-nél az ereszkedés utolsó 10-20 méterén a hajtómű anyagsugara által felvert sűrű por 30-50 méter magasra emelkedett a felszín fölé, átmenetileg elhomályosítva a tájat - míg más küldetéseknél sokkal ritkább maradt a felvert porfelhő.
• Az apró porszemek a napsugárzástól elektrosztatikusan feltöltődnek, és megfelelő körülmények esetén lebegő állapotba kerülnek: felemelkednek, majd idővel visszahullnak. Alkalmanként horizontálisan is mozognak, erre főleg a holdi napkelte illetve napnyugta környékén kerül sor. Mindezt a Hold felszínén hagyott pordetektorok észlelték, de korábban a Surveyor-űrszondák egyes felvételei is erre utaltak, ahol halványan derengő alakzat látszott a látóhatár felett.
• A regolittal kapcsolatos mérésekhez illesztett modellek alapján a becsapódások hatására a törmeléktakaró felső 1 centiméter vastag része átlagosan közel egymillió, egy méter vastag része pedig nagyjából egymilliárd év alatt keveredik át.
• Az Apollo-16 és -17 fúrásokkal, és azokba helyezett hőmérőkkel egy hosszabb méréssorozattal megállapította, hogy a Hold belsejéből közelítőleg 16-21 milliwatt/négyzetméter hőkiáramlás jellemző. Eszerint kísérőnk átlagos felszíni hőkibocsátása csak 18-24%-a a földinek.

Alan Bean egy szállításhoz használt rúdra erősít néhány műszert az Apollo-12 küldetése során (NASA)

További érdekességek az Apollo-program keretében nyert új ismeretek közül:

• A felszínen hagyott lézertükrök segítségével rendszeresen nagy pontossággal mérték a Föld-Hold távolságot. Kiderült, hogy kísérőnk évente közel 3,8 centiméterrel távolodik tőlünk, a két égitest között ébredő árapályhatás miatt. Ugyancsak a lézertükrökkel végzett mérések utaltak arra, hogy a Hold tengelyforgásainak egyenetlensége kicsi, amely kisméretű belső vasmagra utal.
• Az Apollo-12 visszahozta a korábban leszállt Surveyor-3 Hold-szonda kameráját, amelynek belsejéből utólag életképes Streptococcus mitis baktériumokat tudtak kitenyészteni. A megfigyelés rámutatott, hogy egyes élőlények tetszhalott állapotban rendkívül szélsőséges viszonyokat, akár a világűr hidegét és sugárzásait is kibírhatják.
• A Holdra irányított, majd onnan visszavert, és végül a Földön felfogott rádióhullámok alapján néhány térség felszíni érdességére, összetételével és szerkezetével kapcsolatos dielektromos állandójára következtettek. Emellett a Hold körül keringő Apollo űrhajók rádióhullámainak a vártnál későbbi, illetve korábbi érkezés révén az űrhajók mozgásából a holdi gravitációs anomáliákat is vizsgálták.
• A Hold körül keringő Apolló-űrhajók lézeres magasságmérésekkel több területen is letapogatták a felszín domborzatát. Emellett a kabin ablakainak utólagos elemzésével a mikrometeoritok gyakoriságát is meghatározták, amelyek apró becsapódásnyomokat hagytak az ablakon. Az űrhajósok végzetek továbbá néhány, ma már az űrállomáson jellemző mikrogravitációs kísérletet kristályosodással, folyadékmozgással, elektromos jelenségekkel, kozmikus sugárzásnak az élőlényekre kifejtett hatására kapcsolatban, és csillagászati célú felvételt is készítettek az ultraibolya tartományban.

Munka az Apolló-16 expedíció során (NASA)