Egy új kutatás szerint a Világegyetem életének korai szakaszából, a galaxisok kialakulásának időszakából visszamaradt közepes méretű fekete lyukak százai csavaroghatnak a Tejútrendszerben.

A jó hír az, hogy ezek a fekete lyukak a Földet valószínűleg nem veszélyeztetik, hiszen az elmélet szerint a Tejútrendszer peremvidékein, a Naprendszertől több ezer fényév távolságban mozognak. Avi Loeb (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) szerint azonban segítségükkel majd többet megtudhatunk saját galaxisunk kialakulásának folyamatáról, illetve a fekete lyukak keletkezéséről az Univerzum életének korai időszakában.

Az elképzelések szerint ezek a fekete lyukak nem voltak mindig a Galaxis magányos csavargói, hanem életüket kis tömegű törpegalaxisok centrumaiban kezdték. Ezek több milliárd éves összeolvadási folyamatában, melynek során a Tejútrendszer méretű nagy galaxisok kialakultak, a kisebb tömegű központi fekete lyukak is összeolvadtak, egyetlen szupernehéz fekete lyukat létrehozva a kialakult nagy galaxis centrumában. Az esetek egy részében azonban az összeolvadási folyamat során gravitációs hullámok formájában felszabaduló energia elegendő lehetett ahhoz, hogy a fekete lyukak kidobódjanak a gazda törpegalaxisokból, ugyanakkor kevés ahhoz, hogy teljesen elhagyják az adott galaktikus környezetet. Pontos számuk természetesen attól függ, hogy az összeolvadó protogalaxisok közül hánynak a magjában volt eleve fekete lyuk, illetve hogy maga az összeolvadási folyamat hogyan zajlott.

A kidobódott, ezer és százezer naptömeg közötti fekete lyukak aztán a kialakult nagy galaxis (például a Tejútrendszer) halójába kerültek. Létükről természetesen csak akkor szerezhetünk tudomást, ha a közelükbe került anyagot elnyelik, vagy azon csillagok halmazának segítségével, melyeket még a gazdagalaxisukból ragadtak ki a kidobódás során. Ryan O'Leary (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) szerint ezek a csillagcsoportok ugyanúgy mutatják a fekete lyuk helyzetét, ahogyan a világítótornyok jelzik a hajók számára veszélyes partszakaszokat. Nélkülük majdnem lehetetlen lenne a fekete lyukak kimutatása.

A kérdéses csillaghalmazok azonban nagyon kicsik lehetnek, valószínűleg első ránézésre egyedi csillagnak tűnhetnek, így csak spektrumuk alapos vizsgálata tárhatja fel, hogy valójában több csillag együtteséről van szó. Loeb szerint ezidáig nem foglalkoztak ilyen halóbeli ultrakompakt csillaghalmazok keresésével, most azonban - tudva, hogy mit kell keresni - megindulhat utánuk a kutatás, például a már létező égbolt felmérések átvizsgálásával.

A Marson bőven van oxigén, ám a majdani űrhajósok legnagyobb bánatára, szén-dioxid molekulákba zárva. Onnan kell kinyerni. Újabb kísérletek szerint a Mars légkörének 96%-át alkotó szén-dioxid molekulákat plazmatechnikai módszerrel szén-monoxidra és oxigénre lehet hasítani, az így felszabaduló oxigént az űrhajósok belélegezhetik, de a gáz akár rakéta-üzemanyagként is hasznosítható. Legalábbis ezzel kísérletezik Vasco Guerra és csoportja a Lisszaboni Egyetemen.

Számításaik szerint szén-dioxid-plazma létrehozásával – vagyis a gáz elektromos árammal történő ionizálásával – a Marson könnyebben megvalósítható a folyamat, mint a Földön. Mivel a Marson a légnyomás eleve sokkal alacsonyabb, mint a Földön, a plazma létrehozásához nincs szükség a Földön alkalmazott vákuumszivattyúkra. Ezenkívül a –60 °C körüli hőmérséklet kifejezetten kedvező ahhoz, hogy felszakadjanak a szén- és oxigénatomok közötti kötések, illetve a dermesztő hideg megakadályozza, hogy a kötések újra létrejöjjenek.

Mindez eddig csak elmélet, de Guerra és munkatársai elkészítettek egy kisméretű prototípust, amelyet a közel 25 órás marsi napokon napi 4 óra hosszat, 150–200 watt közötti teljesítménnyel működtettek. A tapasztalatok alapján úgy gondolják, hogy egy 100-szor nagyobb méretű berendezéssel naponta 8–16 kg oxigént lehetne előállítani. Jelenleg a Nemzetközi Űrállomáson naponta 2–5 kg oxigént használnak fel, vagyis az előbbi mennyiség egy kisebb kolónia ellátására elegendő lehet. A kutatók hangsúlyozzák, hogy berendezésük sokkal egyszerűbb működésű, mint a hasonló célra készült más eszközök, például az a MOXIE, amelyet a NASA marsjáróján fognak kipróbálni. 

A MOXIE fejlesztői természetesen a saját berendezésüket sokkal jobbnak tartják. Szerintük a plazmával működő berendezés fejlesztői nem oldották meg az oxigén egyéb gázoktól való szétválasztásának problémáját, márpedig – vélik – az ördög a részletekben bújik meg.

A MOXIE (Mars Oxygen ISRU Experiment, ahol az ISRU az in situ resource utilization, vagyis a helyi erőforrások helyszíni hasznosításának a rövidítése) a Mars 2020 rover hét műszerének egyike lesz. Fejlesztői elsősorban abban látják az oxigéntermelés hatékony módszere kikísérletezésének a jelentőségét, hogy a gázt a visszatérő rakéták hajtóműveiben oxidálószerként lehetne használni. A Mars-expedíciók előzetes tervei szerint a visszatérő egység Marsról felemelkedéséhez több mint 30 tonna oxigénre lenne szükség, viszont csupán ennek odajuttatásához 400 tonna többletterhet kellene Föld körüli pályára állítani. Ezért nagy jelentőségű annak tisztázása, elő lehet-e állítani ennyi oxigént a Marson. A MOXIE egy lehetséges marsi oxigéntermelő üzem 1%-ra kicsinyített modellje. A készülék a Marson 50 ottani napon keresztül működve óránként 22 gramm legalább 99,6%-os tisztaságú O₂-t lesz képes előállítani. Fejlesztői hangsúlyozzák, hogy a MOXIE több a technológia puszta demonstrálásánál, mert számos paraméter változtatásával optimalizálni lehet a berendezés működését.

Számításaik szerint egy emberes Mars-expedíció a teljes nagyságú oxigéntermelő üzemet a berendezés és a visszatérő űrhajó Marsra érkezésétől mintegy 17 hónapon keresztül működtethetné. Eközben a berendezés kb. 12 kW elektromos teljesítmény felvétele mellett óránként 2,2 kg oxigént termelne. Így 17 hónap alatt 25–30 tonna oxigént lehetne előállítani. Ha ez sikerül, akkor lehetne eldönteni, hogy a következő indítási ablakban (vagyis 26 hónappal a berendezés és a visszatérő űrhajó indítása után) elindulhatnak-e az űrhajósok a Marsra. A teljes méretű berendezés óránként 8 kg marsi légkört dolgozna fel, ami a 7 mbar nyomást figyelembe véve kb. 0,14 m³/s-nak felel meg.

Az orosz űrügynökség távlati terveiben olyan űreszköz szerepel, amely eltüntetné a geostacionárius pályán használhatatlanná vált műholdakat.

Az űrszemét eltakarításának erről a módjáról nemrég az Izvesztyija című lapban jelent meg tudósítás. Eszerint a fejlesztésre 10,8 milliárd rubelt (mintegy 300 millió amerikai dollárt) szán az Orosz Szövetségi Űrügynökség (Roszkoszmosz). A már tönkrement műholdak mellett elhasznált rakétafokozatoktól is meg tudnák vele szabadítani a Föld felszíne fölött 36 ezer km-es távolságban, az egyenlítői síkban húzódó fontos régiót. Ez már most is meglehetősen zsúfolt, így hasznos helyet csinálni a felbocsátandó új űreszközöknek. Az itt állomásozó műholdak keringési ideje ugyanúgy 1 nap, mint bolygónk forgási periódusa. Így a Föld egy adott pontjáról nézve állni látszanak az égen. Ez a helyzet ideális például távközlési, műsorszóró vagy meteorológiai műholdak számára, de például katonai célú fegyverzet-ellenőrző űreszközök is kerülnek geostacionárius pályára.

A Föld körüli űrszemét eloszlásának vázlata. A legzsúfoltabb az alacsony pályák régiója, néhány száz vagy ezer km-es felszín feletti magasságban. A geostacionárius övezetet jelző külső kör is jól kivehető a képen. (Kép: NASA)

A technikai részleteiben feltehetően még nem eléggé kidolgozott orosz „takarító” műholdnak fantázianeve már van, méghozzá elég beszédes: Likvidátor. A terv szerepel a 2016 és 2025 közöttre érvényes szövetségi űrprogramban. Tömege várhatóan 4 tonna lesz, és egy féléves működési ciklus alatt akár tíz roncs eltávolítására is alkalmas lenne. Tíz évre tervezett működési élettartamába így 20 ilyen ciklus is beleférne. Ami a nyilvánosságra került kevés információból is kitűnik, mindezt nem lesz egyszerű kivitelezni. Egyelőre még nem választották ki a Likvidátor gyártóját. Elvileg két módszerrel lehetne eltávolítani a nem kívánt objektumokat a geostacionárius régióból. A befogásuk után vagy magasabb, ún. temetői pályára emelni őket, hogy ne legyenek többé útban, vagy visszajuttatni őket alacsony pályára, ahonnan a légkörbe kerülve megsemmisülnének. Ez utóbbi megoldás látatlanban is meglehetősen bonyolultnak és energiaigényesnek látszik ahhoz, hogy biztosan ne lehessen a tervezett mennyiségben végrehajtani, akármilyen képességekkel is ruházzák majd fel a reménybeli Likvidátort...

Miközben Moszkvában már képzik a leendő „űrhajósokat”, az állatvédők hevesen tiltakoznak az ötlet ellen: az állatok nem űrhajósok.

A PETA (People for the Ethical Treatment of Animals) nevű szervezet egyenesen Igor Komarovnak, az orosz űrszervezet, a Roszkoszmosz vezetőjének címezte levelét. Ebben a nemrég napvilágot látott terv ellen tiltakoznak, ami szerint Oroszországból egy űrprogram keretében majmokat küldenének a Marshoz. 

Az előkészítő munkálatok az Orosz Tudományos Akadémia egyik kutatóintézetében, a moszkvai Orvosbiológiai Problémák Intézetében (IMBP) folynak, Inyesza Kozlovszkaja vezetésével. Itt treníroznak négy makákót a nagy utazásra. A kiképzés része például a botkormány használata és az állatok tanulási képességeinek fejlesztése. (Kép: Roszkoszmosz)

A rhesusmajmok (makákók) utazása a Marsig fél évet venne igénybe, de az nem világos, hogy a Földre való visszatérésük is benne van-e a programban (valószínűleg nem). Akár így, akár úgy, a PETA szerint a 21. században elfogadhatatlan módszer, hogy állatokat ilyen kínzó és minden bizonnyal végzetes kimenetelű küldetésnek tegyenek ki a tudomány nevében, sőt már az is, hogy erre idomítsák a majmokat. Szerintük semmi sem indokolja, hogy visszatérjenek az űrkutatás kezdeti időszakára jellemző módszerekhez, amikor az emberek állatokat küldtek „előre” a világűrbe. Az úttörő szovjet Lajka kutyát is beleérve, ezeknek az állatoknak a többsége nyomorult körülmények között pusztult el. Ha az orosz szándékok változatlanok maradnak, az állatvédő szervezet másféle tiltakozási módszerek bevetésétől sem riad vissza, például tüntetéseket szerveznek Oroszország nagykövetségeinél. Példaként a világ más nagy űrügynökségeit hozták fel, ahol ma már nem folytatnak állatokkal ilyen űrkísérleteket.

Amikor a sárgás kőre 2016-ban rátaláltak az orosz aranybányászok, azt hitték, kinyerhetik az értékes nemesfémet a kőből. Mint kiderült, aranyat ugyan nem tartalmazott, mégis valami egészen különlegesre sikerült rálelni.

A tudósok szerint a szikla egyértelműen az űrből érkezett, és egy, a Földön nem létező ásványt tartalmaz, amelynek hivatalos neve egyelőre nincs, ideiglenesen ukaititnek kereszteltél el a szibériai Uakit régió alapján, ahol a meteorit becsapódott.

A különleges ásvány csak mikroszkopikus méretben található meg a kődarabban, amelynek nagy részét vas teszi ki. 98 százalékban kamacit, ami vas-nikkel ötvözet, 90 százalékos vas tartalommal. A Földön ilyen csak meteoritdarabokban található.

A maradék két százalékot vagy egy tucat különböző ásvány tesz ki. Annyi biztos, hogy az összetételét tekintve az objektum rendkívül forró (1000 Celsius-fok feletti) környezetben keletkezett.

A szikladarabban rejlő uakitit mérete mindössze 5 mikrométer. Összehasonlításképpen az emberi hajszál átmérője 99 mikrométer, az egészséges vörösvérsejteké 6 és 8 mikrométer között van. Ebből kifolyólag az új ásványt nagyon nehéz tanulmányozni, nem is sikerült minden tulajdonságát megfejtenie a kutatóknak.

Annyit viszont sikerült kideríteni, hogy szerkezetileg a szintén űrből származó karlsbergit és az osbornit struktúrájára hasonlít, amik nitrid tartalmú ásványok, emellett rendkívül kemények.

A Mohs-féle keménységi skálán az új anyagot 9 és 10 közötti értékre teszik. A legkeményebbnek tekintett gyémánt 10 pontos, az uakitit ennél valamennyivel puhább.

A további vizsgálatokhoz érzékenyebb műszerekre van szükség, vagy olyan meteoritot kell találni, amiben nagyobb uakitit szemcsék rejtőznek.