Mani kövek

Spectator: A Hold a Földön: az Apolló program

Már több, mint fél évszázad telt el azóta, hogy ember érkezett a legközelebbi bolygóra, a Holdra. A hidegháború időszakában a két szuperhatalom versengése – a haditechnika mellett és attól nem is teljesen függetlenül – az űrkutatási versenyben is látványos eredményeket hozott. Kezdetben a szovjetek sok tekintetben kétségtelen előnyre tettek szert, amit az amerikaiak csak nagyon jelentős erőfeszítések árán tudtak kiegyenlíteni. Az Egyesült Államok felzárkózásának egyik legfontosabb része az ember Holdra juttatását  és onnan visszatérését megvalósító Apolló program volt. A Hold közvetlen, ember általi felderítését 1961-ben J.F. Kennedy nemzeti célként erőteljesen szorgalmazta, főleg a szovjetek látványos űrhajózási sikerei miatt.  A NASA fokozatosan törekedett is ennek a célnak az elérésére, az első átütő eredmény az Apolló-11 Eagle holdmoduljának történelmi jelentőségű leszállása volt 1969-ben; ekkor hoztak először Hold kőzeteket a Földre az űrhajósok. Ezt követően, 1972-ig még öt Apolló küldetés során jártak az űrhajósok a közeli bolygó felszínén, és gyűjtöttek onnan egyre több kőzetmintát. Az 1970-ben útnak indított Apolló 13 misszió volt az egyetlen sikertelen küldetés a programsorozatban, ugyanis az űrhajó elektromos rendszerének meghibásodása miatt robbanás történt, és elveszett az oxigénkészlet nagy részét. Ennek következtében a legénység közvetlen életveszélybe került, mert a súlyos műszaki baleset tönkretette az űrhajó meghajtását is. A személyzet életét lényegében a működőképesen maradt holdkomp mentette meg. A drámai helyzetben a földi irányításnak végül sikerült a visszatérő egységet a Csendes óceán vizén landoltatni. Az Apolló 15, -16 és -17 expedíciók során a gyűjtőmunka területének kiterjesztését, és a minták mennyiségének növelését nagyban elősegítették a holdjáró roverek. A legelső küldetés (Apollo 11) során Aldrich és Armstrong 2 és fél órás holdsétája alatt az űrhajósok még mindössze 21,5 kg kőzetet tudtak gyűjteni, az Apolló-17 legénysége viszont a rover használatával  már 110 kg mintát gyűjtött be. A küldetések végül a Hold felszínének összesen hat különböző területéről származó mintákat hoztak a Földre. A szovjetek időközben felhagytak a legénységgel végrehajtott holdprogram koncepciójával. 1970 és 1976 között három Luna robotűrhajót (Luna-16,-20 és -24) juttattak el a Holdra, amelyek azonban mindössze kis mennyiségű (összesen 301 gramm) kőzetmintát voltak képesek gyűjteni, és visszaszállítani a Földre. A szovjetek kétségtelen eredménye volt viszont, hogy már jóval korábban, 1959-től a Luna-1, -2 és-3 űrhajókkal sikeresen térképezték fel a Hold felszínét, és először készítettek és továbbítottak fényképeket a Hold túlsó, sötét oldaláról. (Ebben az időszakban az amerikai robot Holdszondák még rendre kudarcot vallottak.) A tavaly Holdra juttatott kínai Chang’e 5 szonda 1,731 kg kőzettel tért vissza. A kínai holdistennőről elnevezett expedíció tervezése még 2007-ben kezdődött, és az eszközfejlesztése négy, egymást követő szakaszban  történt. A hat sikeres Apolló misszió során a legénység összesen 2196 mintát gyűjtött, ezek súlya a földi gravitáció körülményei között 382 kg volt. A kőzetmintákat azután 140 000 darabra osztott el a NASA. Az eredeti minták közül hat olyan különleges, hogy azokat soha nem bontották ki a Holdon történt lezárásuk óta. (A mintákat a helyszínen, fagyott állapotban izolálták, csomagolták, és esetenként héliummal feltöltött csövekben tárolták.) A NASA a kőzetek 85%-át megtartotta saját felügyelete alatt a houstoni Johnson Űrközpont elszigetelt, banki biztonsággal kezelt raktárában (NASA Astromaterials Acquisition and Curation Office). Itt van a minták 70 %-a, 15 %-a  pedig az új-mexikói White Sands-ben. Az Apolló 11 visszatérése után Nixon elnök apró kőzetmintákat adományozott az USA szövetségi államainak, továbbá a világ 135 országának. Hasonló ajándékozási akciót hajtott végre az elnök az Apolló 17 missziójának befejezése végén. Ezek azok a kivételes holdkőzetek, amelyek jogilag nem az Egyesült Államok tulajdonában vannak. (Meglehetős kicsinyesség és szándékos tapintatlanság volt részéről, hogy a Szovjetuniót  egyik alkalommal sem ajándékozta meg.) Más sors jutott a szovjetek – egyébként csekély mennyiségű – kőzetmintáinak. Annyi tudható biztosan, hogy a Luna-16 által hozott három, mindössze 200 gramm tömegű kőzetdarab a Sotheby’s aukcióján 1993-ban 442 ezer $-ért kelt el, majd ugyanitt 2018-ban, ugyanezeket a darabokat már 885 ezer $-ért vásárolták meg. A többi szovjet gyűjtésű kőzetmintának a sorsa ismeretlen. Az Apolló minták kis részét – évente közel 400 mintát – tudományos kutatások, oktatás céljaira bocsátja rendelkezésre, vagy kiállítások számára kölcsönzi a NASA. Új mintákat legutóbb 2019-ben bontottak meg és osztottak szét főleg a tudományos kutatások céljaira. Mivel a méréstechnikai és kémiai analitikai módszerek az elmúlt 50 évben forradalmi fejlődésen mentek keresztül, ezért ma már lényegesen kisebb tömegű mintákból pontosabb és részletesebb adatok nyerhetők ki, gyakran roncsolásmentes módszerekkel. A Hold felszínéről származó kőzetminták valójában csak a közvetlen felszínről gyűjtött anyagok, a legmélyebbről származó minta is mindössze 13 cm mélységből való. A Földre hozott minták lényegében – és nagyon egyszerűsítve – három csoportba sorolhatók. A Hold felszínén gyakorlatilag kizárólag magmás eredetű kőzetek vannak, ezek egy része bazalt, másik része pedig anortozit. A bazaltminták zöme ásványtani összetételében hasonló a földi magmás vulkáni kőzetekhez,  azonban sokkal több vas és titán ásványt tartalmaznak, mint földi rokonaik. Az Apolló 11 leszállóhelyéhez közel gyűjtött minták megbízható rubidium – stroncium izotópok kor-adatai szerint 3,6 – 3,9 milliárd év közöttiek, és legalább két különböző magmaforrásból származnak. Az anortozit szintén magmás kőzet, amit ásványtanilag 90 %-os mennyiségben kizárólag földpát ásvány alkot, viszont a Földön nagyon ritkán fordul elő. Jelenlegi ismeretek alapján úgy tűnik, hogy a Hold „tengereiben” (a mélyebb területeken) a bazalt gyakoribb, míg az ezeket övező „fennsíkokon” a kőzetek jórészt anortozitok. A tudósok úgy gondolják, hogy ez a világos színű kőzet a Hold történetében nagyon korán keletkezett, még akkor, amikor az égitest legnagyobb része és a kérge olvadt állapotban volt („magma óceán”), és az anortozit összetételű anyag úgy úszott a magma felszínén, mint a Földön ma a jéghegyek az óceánban. A bazalt és az anortozit alkotják a Hold saját anyagát. Minden más kőzet a bolygó kialakulását követően jött létre.

A felszínen talált, nagy mennyiségű breccsa részben idősebb, részben pedig a kozmikus térből érkezett töredékekből áll. Az elnevezés mindössze a szerkezeti hasonlóságra utal, azonban a Földön főleg a víz és más, pl. tektonikai  képződési folyamatok eredményként képződik a durva törmelékanyagból álló breccsa. A Holdon soha nem volt sem víz, sem más  üledékeket kialakító közeg; a bolygón egyszerűen nincsenek üledékek. (A Földön a felszínt meghatározó mértékben üledékes kőzetek alkotják.)

Az ilyen breccsa szerkezetű új anyag bazalt és anortozit, továbbá az űrből is érkezett töredékekből (un. klaszterekből) áll, amelyek a Hold felszínén szakadatlanul tartó meteorit-bombázás egyesített – nagy ütközési hő hatására -,  rövid, de erős nyomás-stressz eredményeként jött létre. A becsapódások nyomán az érkezett anyag egy része elvesztette eredeti szerkezetét, és növekvő tömbben egyesíti a darabokat. Eddig olyan breccsák nem ismertek, amelyek kizárólag csak a Hold ősi, magmás kőzeteit tartalmazzák. A durva törmelékből összegyúrt breccsák a „tengerek” és „fennsíkok” térségében egyaránt előfordulnak. A Földre hozott minták harmadik csoportját a felszínt lepelként borító por alkotja. A Hold hosszú története folyamán meteoritzáporok porlasztották a felszínét. Ez az űrből érkezett, finom szemcsékből álló anyag fontos következtetések alapjául szolgál  az asztrofizikusok számára. A hat Apolló küldetés a várakozásokat meghaladó mennyiségű anyagot hozott a Földre. A minták tömegét  a- már nem szükséges – anyagok és a  szemét hátrahagyásával ellensúlyozták. A feketeöves környezetvédők valószínűleg nem hagyják szó nélkül a szemetelést, ugyanis az űrhajósok Holdon hagytak két golflabdát, 12 kamerát, 12 pár csizmát, teleszkópot és összesen 96 zsák, emberi életvitellel járó hulladékot (vizelet és ürülék). A Holdraszállás amerikai programja az Egyesült Államok legnagyobb, és leggyorsabb technológiai fejlesztése és erőforrás-elkötelezettsége volt békeidőben. A program a tetőpontján 400 000 embert foglalkoztatott, és 20 ezernél is több iparvállalat és tudományos intézmény bevonásával működött. Az óriási vállalkozás 1973-ban, a kongresszus által nyilvánosságra hozott teljes költsége 25,4 milliárd $ volt, ami napjainkban hozzávetőlegesen 170 milliárd $-nak felel meg. 2021. 02. 24.

Iratkozz fel most!

Ha tetszett a cikk, de még olvasnál, ha esténként van időd leülni a gép elé, akkor légy az előfizetőnk a Szalonnázón. Naponta 18 órakor élesedő további 3 cikket ajánlunk, jellemzően szintén olyan magyar és nemzetközi közéletet, lényegében az életünket érintő témákról, amelyeket fontosnak tartunk, de nem férnek bele a Szalonna napi kínálatába. Szeretettel várunk!

Tovább