A modernkori Holdkutatás története

Dátum: 2018. május 15.
Forrás: Wikipedia
 
A Hold (nagybetűvel) a Föld kísérőjét (holdját) jelenti. A Földtől való átlagos távolsága 384 403 kilométer, nagyjából a Föld átmérőjének 30-szorosa, más mértékegység szerint 1,3 fénymásodperc. Átmérője 3476 kilométer, hozzávetőleg a Földének negyede. Ezzel a Hold a Jupiter három holdja, a Ganümédész, a Kalliszto és az Io, valamint a Szaturnusz Titán holdja után a Naprendszer ötödik legnagyobb holdja.



Korábban csak a távcsöves megfigyelések voltak lehetségesek, amelyet Galileo Galilei kezdett meg 1610-ben. Az űrkorszak beköszöntével egyre bonyolultabb automata szondákkal történt a felderítés (Luna, Pioneer, Ranger, Surveyor, Lunar Orbiter stb.).

A Hold a Földről nézve
A Hold a Földről nézve


Korai holdszondák

A kezdeti űrszondás próbálkozások nem annyira felfedezési, mint inkább politikai célúak voltak. Ennek keretében a Szovjetunióban megkezdték a Luna-programot, míg az Egyesült Államokban a Pioneer-programot. Mindkettő célja a Hold volt – és az, hogy megelőzzék egymást. Végül a Luna-program lett a győztes: három eltitkolt sikertelen indítás után a Luna–1 érte el először a Holdat 1959. január 4-én, amikor 6 000 kilométerre repült el mellette, majd a Luna–2 csapódott először a holdfelszínbe 1959. szeptember 14-én és a Luna-3 készíteztte az első fényképeket a Hold túloldaláról 1959. október 4-én. A Pioneer-program holdi becsapódásra tervezett első három szondája szintén kudarcot vallott és visszazuhant a Földre, mire a Pioneer–4 1959. március 4-én választ adott a Luna–1 teljesítményére. Az amerikaiak nem is próbálkoztak tovább ezzel a szondatípussal, hanem Ranger néven új eszköz tervezésébe fogtak és a Hold felszínének fotózását, illetve a becsapódást már ezzel akarták végrehajtani. A Ranger-program szondáinak a tervek szerint el kellett érniük a holdfelszínt, amelybe végül becsapódtak, ám az utolsó percekben minden korábbinál nagyobb felbontású képeket készíthettek. Rengeteg hiba után a Ranger–7 volt az első, amely teljesíteni tudta küldetését 1964. július 31-én.
A következő fejlődési lépcső a sima leszállás teljesítése volt. Ez már az emberes holdprogramok jegyében zajlott: kísérletileg kellett bebizonyítani, hogy le lehet szállni űrhajóval a holdfelszínre és ott képes lesz az ember is megvetni a lábát. A Szovjetunió a Luna-program továbbfejlesztésével (gyakorlatilag ugyanazon név alatt új szondatípussal), az USA pedig a Surveyor-program beindításával látott neki a feladatnak. Ismét egy Luna szonda ért el először sikert, amikor 1966. február 6-án a Luna–9 sima leszállást mutatott be az Oceanus Procellarumon.

A Lunar Orbiter–5 felvétele a Hold egyik legszebb kráteréről, a Tychoról
A Lunar Orbiter–5 felvétele a Hold egyik legszebb kráteréről, a Tychoról


A szonda egy kráterben landolt, így nem sokat tudott közvetíteni a holdfelszínről – nem látott ki a kráterből –, ám az első közelképeket is neki köszönhetjük. A Luna-programban összesen nyolc sikeres leszállást teljesítettek szovjet szondák, amelyből kettő automata holdjárót, a Lunohodot is vitt magával. Az első sikeres Surveyor szonda négy hónapos késéssel, 1966. június 2-án szállt le, ám jóval több képet küldött szovjet vetélytársánál. A program két kudarcba fulladt és további négy sikeres repülést tartalmazott.
A leszállás nyújtotta lehetőségek helyi megfigyeléseket tettek lehetővé, de a tudósoknak és az ember holdi leszállását tervező mérnököknek szüksége volt globális adatokra, illetve fotótérképekre az egyes kijelölt leszállóhelyekről. Ehhez Hold körüli pályára kellett állítani egy űreszközt. A Szovjetunió a Luna-programban hozott létre ezért egy újabb űrszondatípust, az amerikaiak új néven indították a Lunar Orbiter-programot. Az első sikeres Hold körüli pályára állást a Luna–10 teljesítette 1966. április 3-án, ezzel a Hold első mesterséges holdja lett. Mindkét szondatípus rengeteg képet közvetített a Földre, amelyből mindkét oldalon összeállt a Hold egyenlítői területének egy minden addiginál részletesebb képe. (Erre elsősorban azért volt szükség, mert ide, az egyenlítő mentére tervezték küldeni az embert szállító űrhajókat a tervezők).

A Surveyor–7 leszállóhelyéről készült fotómozaik. A háttérben a felső képen levő Tycho kráter oldala emelkedik dombként a horizonton
A Surveyor–7 leszállóhelyéről készült fotómozaik. A háttérben a felső képen levő Tycho kráter oldala emelkedik dombként a horizonton


Apollo-program

Ezután következhettek az emberes küldetések az Apollo-programban, az egyik legnagyobb űrkutatási programban. John F. Kennedy amerikai elnök 1961-ben hirdette meg a programot, főként politikai megfontolásokból és azzal a céllal, hogy az évtized végéig az USA embert juttasson a Holdra és biztonságban vissza is térjen onnan. A program során 1961-62-ben lefektették az elveket, megszületett a LOR koncepció. 1961-67 között kifejlesztették a holdrepülés hardvereit ( hordozórakétákat, űrhajót, holdkompot). 1967-ben tragédia történt az Apollo–1 legénységével, ezért a holdűrhajó tervezését újra az alapoktól át kellett gondolni. 1967-69-ban aztán a kijavított űrhajó berepülése is sikerrel megtörtént. 1969. július 21-én Neil Armstrong és Edwin Aldrin lettek az első emberek, akik a Hold felszínére léphettek.
Őket követően még hat expedíciót indítottak a Holdra, amelyből öt sikeres is volt, egyet – az Apollo–13-at – egy oxigéntartály robbanása miatt félbe kellett szakítani. Az utolsó három expedíción az űrhajósok holdjárót is vihettek magukkal.

Buzz Aldrin lábnyoma. Ez a felvétel talán az egyik leghíresebb holdfelvétel
Buzz Aldrin lábnyoma. Ez a felvétel talán az egyik leghíresebb holdfelvétel


A hat sikeres holdexpedíción összesen 12 ember járt a holdfelszínen, közel 400 kg kőzetmintát gyűjtve és összesen több mint 90 órát töltve holdsétával a felszínen. Jártak űrhajósok a holdtengereken, felmérve ezen hatalmas bazaltsíkságokat, járt ember a Hold ősi felföldjein, ahonnan több mint 4,5 milliárd éves kőzetek kerültek elő, jártak emberek szűk holdi völgyekben és látogattak meg emberkéz elkotta tárgyat, egy korábban landolt holdszondát. Mindegyik holdkomp számos műszert vitt magával, amelyek legtöbbje még évek múltán is szolgáltatott megfigyelési adatokat, sőt a passzív műszerek – mint a lézertükör – segítségével a mai napig folynak megfigyelések, kutatások. A program leglátványosabb eredménye az volt, Hold keletkezésével kapcsolatos addigi elméletek helyett egy másikat támasztott alá.
Az űrveseny keretében a Szovjetunió is megalkotta a maga holdprogramját, elkészültek a holdűrhajó és a holdkomp prototípusai is. A program azonban megfeneklett, mivel nem sikerült megfelelő hordozórakétát kifejleszteni, a holdraszállás céljára megvalósított N-1 holdrakéta mind a négy próbaindítása kudarcot vallott, így szovjet űrhajós nem juthatott a Holdra. Helyette a Luna-programban immár sokadszor új szondát építettek és 1970-76 között a Luna–16,–20 és – 24 repülésen mintavevő szondákat küldtek fel, amelyek sikerrel juttatták néhány dekányi anyaghoz a szovjet tudósokat.

Az Apollo–17 holdjárműve. Nagyon élesek az árnyékok, mivel a Holdnak nincs légköre, ami szórná a napfényt (1972.december 11)
Az Apollo–17 holdjárműve. Nagyon élesek az árnyékok, mivel a Holdnak nincs légköre, ami szórná a napfényt (1972.december 11)


Korszerű holdszondák

Az Apollo-program után meglehetősen lehült az érdeklődés a Hold iránt. Egészen az 1990-es évekig kellett várni újabb automata szondákra. 1990-ben a japán Hiten, 1994-ben a Clementine, 1998-ban pedig a Lunar Prospector látogatta meg az égitestet. Az első európai szondára, a SMART-1-re 2003-ig kellett várni.
A Hiten Japán első holdszondája volt, egyben az első szonda, amelyet nem a két politikai világhatalom (a Szovjetunió és az Egyesült Államok) küldött a Holdhoz. Magával vitt egy kis leszállóegységet, a Hagoromot, amely azonban kudarcot vallott – megszakadt az összeköttetés vele. A Hiten végül az irányítás parancsára három évnyi repülés után a felszínbe csapódott.
A NASA 1994-ben "tért vissza a Holdra" a Clementine szondával. Az űreszköz a NASA és az amerikai hadsereg közös programja volt. Ennek keretében különböző hullámhosszakon (látható fény, ultraibolya, infravörös) készítettek felvételeket a felszínről, lézeres magasságmérővel domborzatfelmérés folyt, valamint graviméteres mérésekkel a Hold körüli mégneses mezőt térképezték fel. A küldetés édekessége az volt, hogy a Clementine poláris pályára állt, azaz keringése az egyenlítőre merőleges volt, így a repülés ideje alatt az égitest teljesen körbefordult a szonda alatt, így az egész holdfelszínt meg lehettett figyelni általa.

Buzz Aldrin az Eagle holdkomp csomagteréből pakolja ki éppen a tudományos felszerelést
Buzz Aldrin az Eagle holdkomp csomagteréből pakolja ki éppen a tudományos felszerelést


A Clementine-t követő Lunar Prospector volt minden idők legfejlettebb holdszondája. A NASA eszköze szintén poláris pályáról végzett az egész holdgömbre kiterjedő méréseket, nagyjából hasonló eszközparkkal, mint elődje, csak sokkal fejlettebb, jobb képességű műszerekkel. Legnagyobb eredményének a Hold sarkai környékén, a mindig árnyékban levő kráterek alján összegyűlt vízjég jelenlétének kimutatását tartják, amelyet azonban az elmúlt években erősen kétségessé tettek a földi kontrollmérések negatív eredményei.
Az Európai Űrügynökség legelső holdszondája a SMART-1 volt 2003-2006 között. A kis eszköz elsősorban egy új meghajtási módszer, az ionhajtóművel történő holdpályára állás kikísérletezésére indult. A xenon hajtóanyagú ionhajtómű mindössze 82 kg anyag felhasználásával juttatta el a SMART-1-et Hold körüli pályára, igaz – a korábbiakhoz képest – sokkal lassabban, 14 hónap alatt. A Hold közelében aztán a szonda fényképezett, valamint infravörös és röntgenméréseket végzett.
2007-ben Japán a Kaguya (Selene), Kína a Csenge nevő holdszondát indította el. 2008-ban az Egyesült Államok az LRO/LCROSS űrszonda párost, India pedig a Chandrayaan űrszondát indítja a Holdhoz. 2012-re várható a Kaguya és a Csenge második változata, 2018-ra pedig a kínaiak tervei már a Csenge -3-at jelzik előre. A Hold 21. századi "ostroma" az emberes holdkutatások felújítását készíti elő. Az LRO/LCROSS űrszonda páros vizet keres a holdi pólusvidéken. Az USA és Kína a 2010-es évek végén szándékozik leszállni a Holdra emberekkel.

Vissza a főoldalra