Az Axiom-4 legénysége egy izzó, lángoló gömbként fog becsapódni az óceán mélyébe.
A Nemzetközi Űrállomás (ISS) fedélzetén hónapokat, sőt, akár egy évet is eltöltő űrhajósok számára a küldetés talán legizgalmasabb és legkockázatosabb része a hazatérés. Ugyanez igaz az Axiom-4 legénységére is, akik napra pontosan két héttel ezelőtt érték el a Föld fölött 400 kilométeres magasságban száguldó állomást, hamarosan azonban már hazatérésükért izgulhatunk. A Föld körül óránként mintegy 28 ezer kilométeres sebességgel keringő laboratóriumból való visszatérés egy precízen megtervezett, több órás folyamat, amely a modern technológia és a fizika törvényeinek lenyűgöző összjátéka. Cikkünkben bemutatjuk, mi történik majd Kapu Tiborral, Peggy Whitsonnal, Shubhanshu Shuklával és Sławosz Uznański-Wiśniewskivel, amikor eljön az idő, hogy hazatérjenek a Földre.
Bár a Szojuz kapszulák évtizedek óta megbízhatóan teljesítik a feladatukat, és haza hozzák az asztronautákat, a reflektorfény most egyre inkább a SpaceX forradalmi megoldására, a Crew Dragon űrkapszulára irányul. Az Axiom-4 legénységét is Elon Musk csapatának technológiája juttatta el az ISS-re, és ez a kapszula fogja őket visszavezetni a Földre is. De vajon hogyan zajlik majd pontosan ez a különleges és nem mentes a kockázatoktól? Ezt a folyamatot fogjuk alább részletesen feltárni.
A hazatérés első lépése a Nemzetközi Űrállomásról való lecsatlakozás, azaz az undocking. Ez a dockoláshoz hasonlóan egy rendkívül lassú, aprólékos manőver, amelyet az űrhajósok és a földi irányítóközpont szoros együttműködésben hajt végre. Miután az űrhajó és az űrállomás közötti összes fizikai és elektromos kapcsolatot megszüntették, a dokkolószerkezet reteszei kinyílnak, az űrkapszula pedig finoman távolodni kezd az ISS-től. Az első néhány métert a legénység által Grace-re keresztelt Crew Dragon rendkívül lassan teszi majd meg, hogy elkerüljön bármilyen ütközést az állomással. Ezt követően a Dragon manőverező fúvókáinak segítségével határozottabban távolodni kezd a lebegő laboratóriumtól, hogy aztán még órákon át a Föld körül keringjen, miközben a legénység és a houstoni irányítóközpont minden rendszert ellenőriz a visszatérés kritikus fázisa előtt.
A tényleges hazatérés folyamata a pályaelhagyó, vagyis a deorbit manőver végrehajtásával veszi kezdetét. E manőver során a Dragon űrkapszula hajtóműveit a mozgás irányával ellentétesen indítják be, egy hosszabb, körülbelül 10-15 percen át tartó égés keretében. Ez a fékező manőver jelentősen csökkenti az űrkapszula sebességét, de csupán annyira, hogy a Föld gravitációja már képes legyen "visszahúzni" azt a keringési pályájáról. Ezzel megkezdődik a süllyedés a légkör sűrűbb rétegei felé. Ez a pillanat egyben a "visszaút nélküli" szakasz kezdetét is jelenti, innentől fogva a Crew Dragon már visszafordíthatatlanul a Föld irányába halad.
A folyamat ezen fázisában a Dragon űrhajó "csomagtartója", amely magában foglalja a külső napelemeket és a hűtőradiátorokat, elszakad a kapszulától. Ennek az eljárásnak az az oka, hogy a csomagtartó nem rendelkezik hőpajzzsal, így ha a légkörbe lépne, az azonnali megsemmisüléshez vezetne. Csak a legénység és a legfontosabb rakomány számára fenntartott kapszula folytatja az útját a Föld felé.
A visszatérés legizgalmasabb és legkockázatosabb fázisa a légkörbe való belépés, vagyis a re-entry. Az űrkapszula körülbelül 120 kilométeres magasságban találkozik a légkör felső rétegével, miközben több mint 20 ezer kilométer/órás sebességgel halad. A levegőmolekulák súrlódása következtében a kapszula körüli levegő ionizálódik, és plazmává alakul, amelynek hőmérséklete akár 1600-2000 Celsius-fokig is felszökhet.
A legénység és a jármű védelmét egy innovatív hőpajzs biztosítja, amely a kapszula alján helyezkedik el, és PICA (Phenolic Impregnated Carbon Ablator) anyagból készült. Ez a csúcstechnológiás komponens rendkívüli hőmérsékletek hatására nem olvad meg, hanem elpárolog és szénné ég, ezzel hatékonyan vezeti el a hőt a kapszula szerkezetétől. A légköri fékezés során a kapszula sebessége drámai módon, körülbelül 500-600 kilométer/órára csökken. Ekkor a legénység tagjaira jelentős, akár 4-5 G-s gyorsulás nehezedik, ami azt jelenti, hogy a saját testsúlyuk négyszeresét-ötszörösét érzékelik, miközben szoros övekkel rögzítve ülnek. Ráadásul, a plazmaréteg kialakulása miatt ebben a kritikus néhány percben a rádiókapcsolat is megszakad a földi irányítással, így ezekben a drámai pillanatokban teljesen elveszítjük a kapcsolatot az űrhajósokkal.
Miután a kapszula túlélte a tüzes alászállást, és sebessége kellőképpen lecsökkent, körülbelül 5,5 kilométeres magasságban kinyílik a két kisebb stabilizáló, majd 1,8 kilométeres magasságban a négy hatalmas főernyő. Ezek tovább lassítják a kapszulát, biztosítva a viszonylag "puha", óránkénti körülbelül 25-30 kilométeres sebességű vízbe csapódást, azaz a "splashdown"-t. A SpaceX a NASA-val közösen előzetesen több lehetséges leszállási zónát jelöl ki Florida partjainál, az Atlanti-óceánon vagy a Mexikói-öbölben. A végső helyszínt viszont az időjárási viszonyok, különösen a szél erőssége és a hullámzás magassága alapján választják majd ki, így a landolás pontos helye egyelőre még nem ismert; ahogy az sem, hogy az Axiom-4 legénysége mikor hagyhatja el az ISS-t.
A vízbe érést követően a helyszínen már egy speciális mentőhajó várakozik. Gyorsnaszádok közelítik meg a kapszulát, ellenőrzik a levegő minőségét, majd a hajó daruja óvatosan a fedélzetre emeli azt. Az űrhajósok csak ezt követően, orvosi felügyelet mellett szállhatnak ki a kapszulából, hogy megtegyék az első lépéseket a szilárd - ez esetben ringatózó - talajon a heteken át tartó súlytalanság után.
Érdekes megjegyezni, hogy a Crew Dragon űrhajó tengeri landolása jelentősen különbözik a másik legismertebb "űrtaxi", az orosz Szojuz hagyományos módszerétől, amely évtizedek óta a kazahsztáni sztyeppén végzi a földet érését. Bár a légköri visszatérés mindkét esetben izgalmas és látványos, a Crew Dragon végső fázisában egy hatalmas főernyő segíti a kapszula lassítását. Ezt követően, közvetlenül a földet érés előtt, a kapszula alján található kis fékezőrakéták aktiválódnak, hogy mérsékeljék a becsapódás erejét. Ennek ellenére a landolás még így is meglehetősen erőteljes élmény marad.
A NASA egyik fontos kereskedelmi partnere, a Boeing, a Starliner űrhajóval egy innovatív megoldást választott a landolásra: a szárazföldi, légzsákos technikát. A Starliner ejtőernyőkkel csökkenti sebességét, majd hatalmas légzsákokat aktiválva érkezik meg az Egyesült Államok nyugati, sivatagos vidékeire. Ez a rendszer azonban még a fejlődés korai szakaszában tart, amit a legutóbbi tesztrepülés is alátámaszt, amely során technikai nehézségekkel szembesültek, és a Starliner végül legénység nélkül tért vissza a Földre.
Mikor térnek haza Kapu Tiborék? Nos, ezt a kérdést egyelőre nem tudjuk megválaszolni. Az előzetes tervek szerint az Axiom-4 legénységének két hetet kellett volna eltöltenie a Nemzetközi Űrállomáson, de ez az idő már letelt. Így most már csak a NASA, a SpaceX és az Axiom Space hivatalos bejelentésére várunk. Ha minden a tervek szerint halad, a következő néhány napban várhatóan érkezik majd a hazaindulás időpontja, ezért érdemes figyelemmel kísérni a cégek kommunikációs csatornáit. Természetesen az Indexen is naprakészen tájékoztatunk a legfrissebb fejleményekről.
