1. A KUTATÁS
A kutatási tevékenység technikája a hetvenes évek közepére kialakult, s
mintegy másfél évtizedig alapvető, "forradalmi" változás nem történt. A
legutóbbi időszakot és a megvalósítási szakaszban lévő programokat
áttekintve most érdemi rendeződési folyamatot lehet megfigyelni az űrkutatás
technikai oldalán. Ehhez az utat a korábbi időszak műholdas és űreszközös
(bolygóközi szondák, űrhajók-űrrepülőgépek, űrállomások stb.)
technológiájának finomodása, valamint alapvetően új technológiai és
üzemeltetési megoldások megjelenése nyitotta meg. Az említett folyamat
eredményeként a kutatási technika az alábbi fő vonalak mentén rendeződik:
(a) Kis műholdak, kis űreszközök gyors terjedése:
A miniatürizálás gyors fejlődését e század második harmadában az
űrkutatás kényszerítette ki, úgymond űrkutatási melléktermék volt. Ma már
azonban a folyamat "önállósult", gondoljunk csak a rendkívüli profitot
termelő PC-piac követelményeire, s nagy tempóban folytatódik. Az űrkutatás
és a védelmi K+F (kutatás és fejlesztés) ma is fontos tényező a
miniatürizálás fejlődésében, de a többi mellett már ennél nem több. A
miniatürizálás jelenlegi fokán, amelyet az elektronikus és elektromechanikus
eszközök fogyasztásának a látványos csökkenése is kísér, az egy-egy
célfeladat megoldásához szükséges műszerek össztömege, -mérete és
-fogyasztása lehetővé teszi, hogy kis méretű műholdakra telepítsük azokat.
Ez mind árban, mind a kísérleti körülmények tisztaságának biztosításában
előnyös. A mikroműholdak olcsók, pályára valamely nagy kutatási vagy
szolgáltató űreszközt szállító rakéta "potyautasaként" felvihető, ami
további megtakarítás. De egyben a kísérleti körülmények tisztasága is jobban
biztosítható, hiszen egy célfeladat egymáshoz illeszkedő műszerei vannak
csak a fedélzeten, így az adott frekvenciasávbéli zajmentesség, a speciális
tájolási követelmények stb. kevesebb illeszkedési probléma megoldását
kívánják meg. E folyamat természetesen az űrtevékenység egyéb területein is
feltűnt, s a jövőben egyre inkább meghatározó lesz. Jellemző példaként egy
ún. komplex kutató műhold ma 1-2 tonna tömegű, s ebből 10-30% a kutató
műszer, a többi a kiszolgáló rendszer (tápellátás, telemetria,
hőszabályozás, precíz tájoló és pályameghatározó rendszer stb.), a
rendelkezésre álló elektromos (egyenáramú) összteljesítmény kW nagyságrendű.
Azonos gyártó által előállított mikroműhold ugyanakkor 150-200 kg tömegű,
amiből a kutató műszerek tömege 20-40%, s a rendelkezésre álló elektromos
összteljesítmény 100 W nagyságrendű. "A kicsi szép" elv az űrkutatáson belül
meghatározóvá válik! A következő években a műholdas kutatások területéről az
űrkutatás más részeire (bolygókutatás stb.) is átterjed.
(b) Speciális automata laboratóriumok a Föld körül:
Kevesebb szót érdemelnek, hiszen ez a korábban kialakult folyamatok egyik
tartósan túlélő eleme. Az (a) pontban bemutatott összehasonlításban szereplő
komplex kutató műhold a ma jellemző méreteket mutatja. Azonban egy-egy
komplex labor vagy obszervatórium akár nagyságrendekkel nagyobb is lehet.
Gondoljunk példaként az úttörőnek tekinthető csillagászati misszióra, a
Hubble űrteleszkópra. E nagyméretű rendszerek üzemeltetési módja azonban
érdemben változni kezdett. A mai körülmények között ugyanis egy ennyire
nagyméretű rendszer nemcsak nagyon precíz és sokoldalú automata
laboratóriumként, észlelőhelyként működik, hanem értelemszerűen nagyon drága
is. Ezért hosszú élettartamra kell tervezni. A hosszú élettartam alatt
azonban közbenső karbantartás és az egyes egységek fejlettebbekre cserélése
szükséges, ma már egyre inkább elengedhetetlen követelmény. Az űrrepülés
technikai fejlődése pedig ehhez megnyitotta az utat. Ezért ez az üzemmód
elterjed.
(c) Bolygóközi missziók:
E téren továbbra is a teljesen egyedi űreszköz kialakítás marad jellemző
a közeli jövőben még. Ami különleges, e missziók időigénye, amiből részben
több évtizedes javítás nélküli élettartam előírás adódik, részben pedig
sajátos programszervezés. Az élettartam problémák kezelhetők voltak és a
jövőben sem várható nehézség e téren. A szervezési sajátosság már nagyon
élesen jelentkezik. A programokat ma már általában nem az a kutató-fejlesztő
gárda fejezi be, mint amelyik elkezdte. Ugyanis a repülési idők a legtöbb
mai és jövőbeli programban évtizedet, évtizedeket ölelnek fel. Ez az első
megjelenése annak az elvben már régóta ismert problémának, hogy megmarad-e
az emberiség érdeklődése egy-egy területen elegendően hosszú ideig
változatlanul, azaz lesz-e aki befejezze az elkezdett programot.
(d) A kutatásban továbbra is fontos részt jelentenek
az egyre több szolgáltatási feladatot is ellátó űrhajók, űrrepülőgépek,
űrállomások. A kutatás része marad továbbra is az ember űrben tartózkodása
és munkavégzése lehetőségeinek vizsgálata és feltételeinek javítása. E
technika érdemi fejlődése várható, az ember visszatér mostmár tartósan a
Holdra és esedékes, hogy elhagyja a Föld térségét, években mérhető repülési
idővel rövid látogatást tegyen a Marson. Nehezebb körülmények közé egyelőre
az ember még nem mehet. Azonban a Föld tartós elhagyásának biológiai
lehetősége ma sem biztosabb, mint korábban volt, s a problémák természetéből
adódóan a korlátok nagyon erősnek látszanak. Azonban számos civilizációs
problémát már az is kezelhetővé tesz, ha időszakos emberi felügyelet és
karbantartás mellett minél több, energiát és nyersanyagot igénylő
tevékenységet telepítünk ki az űrbe (a súlytalanságba) illetve a Hold és a
Mars kisebb gravitációjú környezetébe, ahol a szükséges energia és
nyersanyag előállítása nem a már túlterhelt földi környezetet terheli
tovább. A technika részben már létezik, részben gyors tempóban fejlesztik.
A kutatás technikai háttere után térjünk át magára a kutatásra. A
kutatási alaptevékenység továbbra is a Naprendszer kutatása,
tulajdonságainak feltárása, létrejöttének és működésének megértése. Az
elmúlt évtizedek alatt részletesebben megvizsgáltuk a Holdat, a Marsot;
folyamatosan vizsgáltuk és vizsgáljuk a Napot, mostmár az ekliptika síkjára
merőleges irányból is, mert sikerült e síkból kirepíteni űrszondákat;
vizsgáltuk néhányszor illetve legalább egyszer az összes bolygót, a Plutó
kivételével; sikeresen megkezdődött és folytatódik az üstökösök közvetlen,
in situ vizsgálata; két Pioneer és két Voyager szonda közeledik a
Naprendszer határához. Ismereteink a Naprendszer egészéről egyre
részletesebbek, így a Föld működése és az életünk szempontjából oly fontos
sajátosságai is egyre jobb összehasonlítási alapon vizsgálhatók. A következő
időszakban a bolygók és a bolygóközi tér vizsgálata továbbra is a nemzetközi
űrkutatás fontos területe lesz. A Nap és a Föld-közeli bolygóközi tér
állapotának vizsgálata lassan szolgálattá alakul. Ezt a folyamatot erősíti,
hogy ma már nagyon sok kutatási eredmény teszi nyilvánvalóvá biológiai és
társadalmi-gazdasági (!) életünk soktényezős kapcsolódását a Nap, a
bolygóközi tér, a Naprendszer állapotához. E kutatások fontossága egyre
nyilvánvalóbb, bár az eredmények néhány űrkutató "nagyhatalom" kutatói és
döntéshozói kivételével a többiek előtt egyelőre - meglepő módon - nem
kellően ismertek.
Amint láttuk, a Naprendszer vizsgálatának is célja a földi élet
természetének és feltételeinek minél jobb megértése. A bolygók
összehasonlító elemzése fontos lépés volt a földi életről kialakuló teljesen
új kép megszületésében, amelynek egyik első megfogalmazása volt az ún. GAIA-
hipotézis. Mára világossá vált, hogy az élet feltételeit a Földön egy igen
bonyolult és szabályozott óriás-rendszer, nevezzük bioszférának, tartja
fenn. Az is világos, hogy a többi bolygón ilyen bonyolult rendszer nagy
valószínűséggel nincs jelen, mint ahogy létező fejlett élet jeleit sehol sem
találtuk a Naprendszeren belül, s az élet esetleges egyszerű nyomainak
kutatása sem vezetett eddig eredményre. Viszont éppen a földi élet és
feltételei meglétének ténye és megőrzésének elemi fontossága miatt az ilyen
irányú ismeretek kiemelt jelentőségűek, s meghatározzák a kutatások további
fő vonalait. Ma már valamivel többet tudunk a Nap-Föld-Naprendszer fizikai,
kémiai és biológiai működéséről, "a bioszférában az élet ... túlélése
misztériumáról" [4]. Tudjuk, hogy az élet feltételeit (az
átlaghőmérsékletet, a légkör összetételét, az óceánok sótartalmát, az élet
számára fontos elemek körforgását stb.) maga az élet tartja fenn bolygónkon,
azaz a Föld szabályozott nagyrendszerként működik. Ebből következően pedig a
szabályozásban pl. az ember tevékenysége következtében előálló zavarok
alapvető gondokat okozhatnak. ("A bioszférában az élet eredete ...
misztériumáról" [4] továbbra is keveset tudunk, azonban a klasszikusnak
nevezhető múltszázadi-eszázadi tudományosnak nevezett elképzelések alapjai
egyre kevésbé stabilak halmozódó ismereteink fényében.) Éppen ennek
következtében nagy és hosszútávú program született, s marad is meg a jövőben
is "Globális változások" ("Global changes") néven. Célja a Föld
folyamatainak minél gyorsabb megismerése, s az ember tevékenysége
önveszélyességének megértése, mértékének meghatározása. E nagy program
nemcsak űreszközöket használ, de mind a műholdas-űrállomásos Föld-kutatás,
mind a Naprendszer- és Nap-kutatás alapvető része. Ma még, éppen rövid, alig
évtizedes előélete miatt e kutatás eredményei sok vonatkozásban rövid időre,
archív adatokat is használva egy-két évtizedre vonatkoznak, azaz a kutatás
nem lezárt. Azonban az bizonyos, hogy az indikációk a Föld nagyon komoly
szabályozottsági zavaraira utalnak. Ennek következtében 1987-ben Montrealban
nemzetközi egyezményt írtak alá a magaslégköri ózon-réteg védelméről, majd
1992-ben Rio de Janeiroban a légkör javíthatatlan sérülései elkerülésére,
1997-ben Tokioban a globális felmelegedés megakadályozására. Azonban az
egyezmények tartalmát ismereteinkkel összevetve láthatjuk, hogy e lépések a
globális változások méretéhez és erősödése tempójához viszonyítva
elégtelenek. A helyzet jobb megértését segíti, ha tudjuk, hogy ma már a
nagypontosságú (katonai és civil) meteorológiai szolgálat fejlett országban
[5] "földi és űr-időjárás" együttes vizsgálatából áll. A földi a szokásos
(földi és műholdas) meteorológiai adatok elemzését jelenti, míg az űr-
időjárás elemzése és előrejelzése alapvetően a Nap működésének elemzését és
előrejelzését. Például a Nap aktivitása 11-éves ingadozása részeként a
mostani ezredfordulón esedékes aktivitási maximum a szokottnál nagyobbnak
várható, mind az elektromágneses hullámok tartományaiban (röntgen,
ultraibolya vagy rádió sugárzás), mind a nagy-, közepes- és kis-energiájú
részecske-sugárzások terén, s ez befolyásolja az időjárást, a napi tényleges
időjárás-előrejelzést is. Erre is gondolva több, mint érdekes, hogy az USA
kormánya nemcsak a fenti egyezmények tartalmát akarta és akarja gyengíteni,
hanem 1996-ban a Kongresszus megszüntette a globális időjárás-változásokkal
foglalkozó vizsgálatok pénzügyi fedezetét, a katonai és civil kutatók
tiltakozása ellenére. Így az USA ma ahhoz a néhány országhoz tartozik, ahol
a globális időjárás-változást úgymond hivatalosan nem kutatják [5]. Azonban
mindez nem befolyásolja sem a globális változásokat, sem azt, hogy azok
kutatása az űrkutatás jelenleg és a közeli jövőben legfontosabb része.
Folytatódnak a természettudományos kutatások műholdak és űrállomások
segítségével a fentebb elmondottakon túlmenően is. Ennek egyik alapterülete
az elektromágneses hullámok terjedése elméletének és mérhető jelenségei
mérésének és analízisének gyors fejlődése [6, 7, 8] a "lopakodó" és SDI
technológiákon túlmenően is, mind a Föld légköre, mind a bolygóközi tér és
más bolygók légköre vizsgálata, mind az űrkutatás és űrtevékenység jobb
kiszolgálása érdekében. Jellemző trend azon kutatások megléte és születése,
amelyeknél jól látható, hogy sikeres kutatás eredményeként új űrtevékenységi
szolgáltatás születik meg. Például a következő néhány év fontos kutatási
iránya az említett elektromágneses hullámterjedési elméletet és gyakorlatot
is felhasználva a Föld szeizmikus aktivitásának műholdas vizsgálata. Ha ez
sikeres, akkor a meteorológiaival összemérhető fontosságú műholdas szolgálat
válik belőle. Másik fontos és gyorsan erősödő kutatási irány az űrbeli
gyártás- és anyagtechnológiai kutatás. A Nemzetközi Űrállomás működése
ugrásszerű fejlődést hoz e téren. Mind a földi gyógyászat, mind az űrben
tartózkodás egészségi és mikrotársadalmi (csoport) feltételeinek biztosítása
növeli az orvosi és csoport-pszichológiai kutatások fontosságát. Ezen
túlmenően megjelenik a mikrotársadalmak, tartósan együtt élni és dolgozni
kényszerülő kisebb csoportok nemcsak pszichiátriai, hanem
társadalomtudományi vizsgálata.
Az elmúlt évtizedben megkezdődött űrbéli csillagászat kiterjed a jövőben,
s néhány évtized múltán a földi csillagászat visszafejlődését okozza majd
több területen. A Hubble űrteleszkóp működtetése folytatódik, egyre jobb
infravörös (a hő-infrát beleértve), röntgen és gamma sávban működő
űrteleszkóp működik a jövőben a Föld légkörén kívül. A Holdra visszatérés e
folyamatot erősíteni fogja. A csillagászat legnagyobb felbontású eljárása
(illetve műszerrendszere) a rendkívül nagy (hosszú) bázisvonalú
interferométer (Very Long Base Interferometry), a VLBI technika. A sikeres
előkísérletek után ma már bizonyos, hogy a Föld méretét meghaladó bázisvonal
megvalósítható, részben űrbeli (műholdon lévő) és földi rádióteleszkópok
VLBI együttműködtetésével, részben két (több) űrbeli (műholdon illetve
űrszondán, Holdon, Marson stb. lévő) rádióteleszkóp VLBI
együttműködtetésével. Ez teljesen új ismeretek megszerzése előtt nyitja meg
az utat. A csillagászat alapvetően új ismeretei az űrkutatásban születnek
meg.