2019.05.28.

Villámok és rakéták

Mai hír a Pleszeckből felemelkedő Szojuzba belehasító villám, ami meg se kottyant a járműnek, amelynek egyébként van ezen esetekre felkészülve saját villámvédelmi rendszere. A Glonassz műholdat a terveknek megfelelően állította pályára (videó itt).

Nem is ez az első eset, hogy egy villám és egy űrhajó felszállás közben találkoznak. Az Apollo 12 indításakor hasított bele a már emelkedő járműbe a villám, majd az égéstermék gázoszlopán levezetődött a földre, s kicsapta az űrhajó fő elektromos rendszerét, ezt, szerencsére akkor pár perc alatt helyreállították. Csapott villám az indítóálláson várakozó Challenger űrsikló közvetlen közelébe, még az STS-8 küldetés előtt. Nem véletlen, hogy az amerikaiak igyekeznek elkerülni a zivataros helyzeteket az indításoknál, az indítások halasztásának elsöprő többsége időjárási okból van, mintegy 30% a villámlás lehetőségének kizárására. A villámcsapás rövidzárat okozhat az űrjárművek elektronikus rendszereiben, a raktérben lévő rakományban, egyszóval nem egészséges találkozni vele.

1987 tavaszán a Wallops támaszpontról indításakor elpusztította a villámcsapás egy Atlas-Centaur felszállása közben a hasznos terhet, s a sors iróniája, hogy pár hónappal később ugyanitt 3 rakétát egy lecsapó villám beindított: a villám ekkor az indításhoz használt kábelekben indukált áram révén fejtette ki a hatását, az áram gyakorlatilag ugyanúgy bekapcsolta a szilárd üzemanyagú hajtóműveket, ahogy a normál indítás tette volna. A 3 aprócska (alig több mint egy méteres) rakéta a viharok éjszakai légkörünkre kifejtett hatását tanulmányozta volna, s az eset után pár órával lett volna esedékes az indításuk, ezért is történhetett a „baleset”. A Wallops nem rendelkezik olyan villámvédelemmel, amivel a floridai űrközpont (az ottani indításoknál biztosan láttuk már az indítóállás körüli nagyon magas oszlopokat – ezek szolgálják az állás villámvédelmét).
Az orosz rakéták esetében, azok villámvédelme miatt az időjárás nem lehet akadálya a felszállásnak.

Azonban nemcsak viharos idő esetén áll fenn a villámcsapás lehetősége!
A rakéta a felhőzeten áthaladása során maga is kiválthat villámlást, akkor is, ha egyébként a felhőben fennálló fizikai körülmények a spontán, természetes villám kialakulásához még nem elégségesek. A jármű és a belőle kiáramló gázoszlop vezetőként viselkedik, és a normális villámhoz szükségesnél kisebb elektromos térerősség esetében is megszülethet a kisülés. Az Apollo felszállásakor átélt villámcsapás pontosan ilyen, az űrhajó által kiváltott volt, s a felvételek alapján a mostani Szojuz is maga indította el a kisülést. Ez most szerencsére ellenőrizhető is volt!
A felszállás 06:23 UT időpontban volt, a globális villámtérkép archívuma szerint egyáltalán nem volt a közelben ( több száz kilométeren belül) vihar, a 06:20-as képen nincs jele villámnak, a 06:25-ös pedig már mutatott egyetlen egyet, majd ezt követően nem történt újabb villámcsapás a régióban.

Magát a rakétát, mint járművet szándékosan is használták a villámok vizsgálatára, hasonló elven, mint Benjamin Franklin a papírsárkányát. A villámok kutatásában gyakorlatilag egy mozgó „villámhárító” lesz a rakétából, amelyek a kísérletek céljaira egy fém vagy kevlár szálat húznak maguk után, a szál végét az indítóállás speciális pontján rögzítik. E pont közelébe telepítik a kívánt méréseket végző műszereket. Az apró rakéta csak 600m magasba emelkedik, ám megfelelő időjárási körülmények közepette ez bőven elég ahhoz, hogy kiváltsa a villámlást, amely a szálon a földre lejutva a kiépült ioncsatornával megteremti a lehetőségét a felszínről felfelé induló visszacsapó áramnak, amelynek hatását a felszínen elhelyezett mérőműszerekkel vizsgálni lehet. E módszerrel fedezték fel 2003-ban a villámokkal együtt jelentkező röntgen- és gammasugár kialakulását is, bár régóta keresték őket. A korábbi elméletek gyakorlati bizonyítását az akadályozta meg, hogy nem lehetett irányítás alá vonni a villámokat – a kis rakétákkal viszont már képesek voltunk rá. A röntgen- és a gammasugarak igen hamar elnyelődnek a légkörben, így ezeket kimutatni (a korabeli műszerekkel) lehetetlen lett volna, a kiváltott villám esetén viszont nyilvánvaló volt, hogy hol kell keresni.

Ennyivel azonban ne elégedjünk meg! Rakéták kiváltotta villám segítségével japán kutatók „mesterséges” fulguritot is készítettek 1993-ban, a világon elsőként. A fulgurit olyan kőzet, amely a villámcsapás hatására homokos jellegű (magas szilíciumtartalmú) talajban keletkezik, amikor a villám megolvasztja a talajba hatoló csatorna mentén a szemcséket (érdeklődőknek bővebben angolul). A rakéta hatására kiváltott villámot egy homokkal teli tartályba vezették, s itt alakult ki a kőzet, amelyet azután alaposan analizáltak. A fulgurit kialakulása a természetes folyamatok során ott gyakori, ahol egyrészt sok a villámcsapás, másrészt alkalmas a talaj. Darwin az uruguayi Maldonado folyó kiterjedt homokos síkságán gyűjtött fulguritokat a Beagle-en tett útja során.

A NASA a floridai űrközpontban olyan térerősségmérő-rendszer adatai alapján dönt a felbocsátások előtt azok esetleges elhalasztásáról, amelyek nemcsak a természetesen kialakuló villámok lehetőségét jelzik, hanem már azt a határértéket is, amelyből a felszálló rakéta képes lenne kicsalogatni egy villámot.

Landy-Gyebnár Mónika
(További fordítások a szerzőtől facebookon:  Égen – Földön – Föld alatt)

4.67/5 (3)

Értékelés

About the Author: