Akármilyen hihetetlen: nem csak egyetlen holdja van a Földnek

Egy jövőbeli holdbázis művészi ábrája

Fotó: P. Carill

Noha mindenki úgy tudja, hogy a Földnek csupán egyetlen természetes égi kísérője létezik, a Hold, de csillagászati értelemben időnként más égitestek is a bolygónk kísérőjéül szegődnek. A tudomány csak az elmúlt években kezdett el behatóbban foglalkozni ezekkel a különleges miniholdakkal, amelyeknek komoly szerepük lehet a jövő bolygóközi utazásaiban.

Űrszemétre gyanakodtak, de egy valódi holdat találtak

2006-ban az arizonai Catalina Sky Survey csillagászai egy különös testet fedeztek fel a bolygónk körül keringő több ezer ember alkotta műhold tengerében. Közelebbről megvizsgálva megállapították, hogy ez az objektum nem a „hagyományos” űrszemét egy újabb darabja, hanem a Föld valódi, természetes holdja. Ez a "minihold", amelyet 2006 RH120- katalógusszámon regisztráltak, csak néhány méter átmérőjű volt. De a valódi Holddal ellentétben ez a kozmikus test csak átmeneti földi társnak bizonyult,

 amely mindössze alig egy évig keringett a bolygónk körül, mielőtt kilökődött volna a pályájáról a bolygóközi térbe.

 Több mint egy évtizeddel később a Catalina Sky Survey tudósai egy másik miniholdat (a 2020 CD3 katalógusjelet kapott objektumot) észleltek –, ez nagyjából egy kisautó méretű lehetett –, ami a Föld körül keringett, mielőtt 2020 márciusában kiszabadult a Föld-Hold rendszer gravitációs hatása alól. 

A telihold asztrofotója. Csillagászati értelemben a Földnek nem csak egyetlen holdja van
Fotó:  Gregory H. Revera / Wikimedia Commons

 

Földhöz való közelségük miatt ezek a miniholdak alapos tudományos vizsgálatot igényelnek. A közelmúltban azonban egyes szakértők más okból kezdték alaposabban megfigyelni a miniholdakat, illetve más földközeli aszteroidákat, mert megvan arra a lehetőség, hogy ezek különleges lépcsőfokként szolgáljanak a kozmosz felfedezéséhez. "Egyelőre még nem váltunk bolygóközi fajjá" - mondta Richard Binzel, a Massachusetts Institute of Technology bolygótudományi professzora a Live Science tudományos hírportálnak, de a miniholdak a közeli jövőben akár a bolygóközi tér felfedezésének első lépcsőfokává is válhatnak.

Sokkal könnyebben elérhetőek, mint a távoli aszteroidák

A NASA 2016 szeptemberében bocsátotta fel az OSIRIS-REx űrszondát, hogy mintát gyűjtsön a potenciálisan veszélyes földsúroló kisbolygó, a Bennu aszteroida felszínéről, amelynek 1 : 2700-hez az esélye, hogy 2182-ban a Földbe csapódjon. Hét évvel később az OSIRIS REx visszatért a Földre a 4,5 milliárd éves aszteroida egy apró darabjával. Az OSIRIS-REx küldetésének sikere arra inspirálta a tudósokat, hogy további terveket készítsenek a Naprendszer Földhöz relatíve közeli térségének felderítésére. Az az egyik ötlet, hogy a közeli aszteroidákat egyfajta ugródeszkaként használják a Marsra irányuló küldetésekhez, mondja Paul Binzel, a NASA planetológiai szakértője.

Egy jövőbeli holdbázis művészi ábrája
Fotó: P. Carill / ESA

 

A miniholdak viszont a Földről legkönnyebben elérhető aszteroidák közé tartoznak. "Ahhoz, hogy bárhová eljuthassunk az űrben, komoly sebesség elérésére van szükség. A miniholdak kis méretű égitestek, nagyon csekély gravitációval, ami miatt alacsony szökési sebességgel, úgynevezett delta-V-vel rendelkeznek, ez pedig azt jelenti, nem kell nagy hajtóerő ahhoz, hogy egy űrhajót alacsony földi pályáról az aszteroidához vezessenek” – nyilatkozta a szakember. Tekintettel ezekre a tulajdonságaikra, a minihold-küldetések sokkal kevesebb üzemanyagot igényelnének, mint más égitestekhez vezető utazások. A miniholdak elérése oda-vissza körülbelül 100 napot vesz igénybe. A Hold űrhajóval körülbelül három napnyi útra van a Földtől, de a NASA Saturn V rakétájának 770 000 liter kerozinra és 1,2 millió liter folyékony oxigénre volt szüksége ahhoz, hogy az Apolló űrhajókat eljuttassa oda.

Kozmikus benzinkutak és vízraktárak

Noha a minihold-küldetések igen ígéretesek, de egy ilyen misszió megtervezésénél komoly problémát jelenthet, hogy nehéz kiszámítani azt az időpontot, amikor a minihold kilökődhet a föld körüli pályáról. Ennek ellenére a NASA és más űrügynökségek is a közeljövőben a miniholdakra és más földközeli aszteroidákra irányuló küldetések végrehajtásával tesztelhetik technológiáik hatékonyságát a mélyűrben, beleértve az életfenntartó rendszereket, a hajtóműveket és meghajtórendszereket. De a miniholdak és más földközeli aszteroidák fontos szerepet játszhatnak a távolabbi űrutazások nyersanyag, illetve üzemanyag igényének a kielégítésében is. Ha csak kis mértékben is megnöveljük egy űrhajó hasznos terhének tömegét, sokkal több üzemanyagot kell hozzáadnunk ahhoz, hogy felszálljon a Földről és pályára álljon – maga az üzemanyag pedig még nagyobb tömeget ad az emeléshez, ördögi kört hozva létre ezzel. E ciklus megszakításának az lehet az egyik kulcsa, hogy ha megtaláljuk az űrben való tankolás módját – mondja Paul Abell, a NASA szaktudósa. A föld-közeli aszteroidák ideális jelöltek lehetnek a jövőbeli „űrbenzinkutak” számára. 

Egy föld közeli aszteroida űrfotója
Fotó: dpa Picture-Alliance via AFP/usage worldwide, Verwendung weltweit/Esa/C.Carreau 

Egyre több kutatás azt mutatja, hogy számos aszteroida gazdag ásványi anyagokban és kőzetbe zárt vízben is. Ha ehhez a vízhez hozzá lehet férni, akkor ez hidrogénre és oxigénre bontható, mindkét elem pedig kulcsfontosságú része a rakéta-hajtóanyag előállításának. 

Nem mindenki ilyen optimista azonban a miniholdak és a földközeli aszteroidák potenciális vízkészletét illetően. 

Robert Jedicke, a Hawaii Egyetem csillagásza és egy ehhez a témához kapcsolódó 2018-as tanulmány vezető szerzője azt gyanítja, hogy a legtöbb minihold nem lehet a víz hordozója, mert a múltban a nagy becsapódások nyomán vagy a Holdról kilökődött anyagtörmelék maradványai, vagy pedig a fő kisbolygóöv pereméről elsodródott aszteroidák, és mindkét ilyen eset alacsony vízpotenciálra utal. Más tudósok, köztük Abell azonban úgy gondolják, hogy ezek az égitestek a víz potenciális forrásai lehetnek.

Az új nagy teljesítményű műszerek további miniholdak felfedezéséhez vezethetnek 

A miniholdak kis mérete és gyors mozgása hihetetlenül nehézzé teszi megfigyelésüket a hagyományos földi teleszkópokkal. Egy új távcső azonban hamarosan megváltoztathatja ezt a helyzetet. Magasan a chilei Andokban a befejezéséhez közeledik a Vera C. Rubin Obszervatórium építése, amely a világ legnagyobb digitális fényképezőgépével fog rendelkezni. 2025-től a Legacy Survey of Space and Time nevű kamera 10 éven keresztül minden este 700 képet készít, hogy nagy pontosságú, 6 terapixeles szinten katalogizálja a Naprendszert. 

Kozmikus  "üzemanyagtöltő állomás" egy miniholdon ( Művészi illusztráció)
Fotó: Nichols Forder / Live Science

Egy 2020-as szimuláció szerint az új műszerrel akár háromhavonta is felfedezhetővé válik egy-egy új minihold. 2027-ben egy másik NASA műszer, a NEO Surveyor űrteleszkóp fog rendszerbe állni, hogy minden korábbinál pontosabban feltérképezze a Földre veszélyt jelentő aszteroidákat. A nagy felbontású űrteleszkóp kéthetente elvégzi majd az égbolt teljes letapogatását, hogy kiszűrje a potenciálisan veszélyes aszteroidákat és üstökösöket a Föld pályájának közelében. Noha ennek az infravörös űrteleszkópnak az lesz elsődleges célja, hogy megvédje az emberiséget a "bolygógyilkos aszteroidáktól", e munkája során lehetősége lesz újabb apró kisholdak felfedezésére is.