A világűr: az új határvidék, vad és törvények nélküli hely. Már most is központi szerepet tölt be gazdaságunkban, kommunikációnkban, katonai stratégiánkban és földi nemzetközi kapcsolatainkban. Most ez az emberi felfedezések, a kizsákmányolás – és talán a hódítások – legújabb színtere, véli Tim Marshall. A Földről felfelé és kifelé tartunk, és magunkkal visszük a hatalmi harcainkat. Kína, az Egyesült Államok és Oroszország jár az élen.
Tim Marshall: A földrajz jövője (részlet)
Fordította Both Előd
Alig egy évszázaddal ezelőtt léptük át először a világűr határát. Több ezer évig tartott a lassú fejlődés, amelyet egy elképesztő sprint követett a huszadik század csodáinak évtizedeiben. Végül a földi konfliktusok segítettek eljutni az űrbe.
A technológia, amely az égbe repített, a hidegháború fegyverkezési versenyéből származott.
A világűr szinte az emberiség egész történelme során karnyújtásnyira volt, mégis elérhetetlenül távol. Ahogy Fred Hoyle brit csillagász 1979-ben kifejezte: „A világűr egyáltalán nincs távol. Csak egyórányi autóút lenne, ha az autónk függőlegesen felfelé tudna menni.” A Forma–1-es mérnökök tetszésük szerint felturbózhatják autóik motorját, mégsem érik el azt a 7,9 kilométer/másodperces sebességet, amely ahhoz szükséges, hogy Föld körüli pályára álljunk. Egy rakétamotor viszont…
A rakéta végtelenül egyszerű eszköz. Annyira egyszerű, hogy megvásárolhatjuk az üzletben, és a kertünkből elindíthatjuk egy-egy születésnap vagy a szilveszter megünneplésére. Ezzel szemben egy embert a világűrbe juttatni olyan ördögien bonyolult, hogy ez eddig csak három országnak sikerült.
Az emberek űrutazásának egyik nehézsége az, hogy a szükséges csúcstechnológia alkalmazásához az embereket végső soron óriási üzemanyagtartályok tetejére kell ültetni. Ezután be kell gyújtani az üzemanyagot. Ennek lényegét az űrrepülőgép egyik űrhajósa, Mike Massimino ragadta meg a legtalálóbban Spaceman (Űrember) című visszaemlékezésében. Jókedvű kollégáira pillantva, amint az indítóálláshoz közeledtek, ez járt az eszében:
„Őrültek ezek? Hát nem veszik észre, hogy egy bombára fogjuk rákötözni magunkat, amely több száz mérföld magasra, az égbe repít minket?”
Így igaz. Az űrrepülőgép külső üzemanyagtartálya 650 000 liter folyékony oxigént és 1,7 millió liter folyékony hidrogént tartalmazott. A rakétamotorok tíz másodpercenként egy családi úszómedencényi mennyiséget égettek el az üzemanyagból.
Ez az egyszerű technológia nem sokban különbözik attól, amit a kilencedik században a szerzetesek Kínában lőpor, azaz kén, kálium-nitrát és faszén keverékének felhasználásával létrehoztak. Eleinte tűzijátékokhoz használták, de később továbbfejlesztették az eszközöket, és „repülő tűzlándzsákat” – önjáró rakétákat – készítettek. A tizenhatodik században valaki állítólag még arra is megpróbálta ezeket felhasználni, hogy elérje a csillagokat. A kínai legenda szerint Van Hu negyvenhét, puskaporral töltött rakétát rögzített egy bambuszszékhez, rászíjazta magát, és megparancsolta szolgáinak, hogy gyújtsák meg a gyújtózsinórt. Ezután kis távolságot megtett felfelé, majd egy hatalmas robbanásban és füstfelhőben eltűnt. Soha többé nem látták, ahogy a széket sem. Nincs írásos bizonyíték arra, hogy az esemény valóban megtörtént.
Mindenesetre ma a Hold egyik krátere Van Hu nevét viseli.
Az azóta eltelt évszázadok során mások is próbáltak rakétákat tervezni, váltakozó sikerrel; de ha a modern rakéták eredetéről beszélünk, az űrrepülés történészei általában három nevet említenek: Konsztantyin Ciolkovszkij (1857–1935), Robert Goddard (1882–1945) és Hermann Oberth (1894–1989) nevét. Mindhárman úttörők voltak a maguk területén. A kilencedik századi kínai felfedezések után az amerikai Goddard volt az első, aki szilárd (összepréselt porból készült) tüzelőanyag helyett folyékony üzemanyagot használt rakétái magasba emeléséhez. Oberth német – erdélyi szász – tudós volt, akinek hírnevét beárnyékolja, hogy a náciknak dolgozott. Többlépcsős rakétákkal kapcsolatos tanulmányait felhasználták a Vergeltungswaffe 2, azaz a hírhedt V–2 rakéta kifejlesztésére, amelyet a második világháborúban polgári célpontok ellen vetettek be. Oberth emellett orvosi kísérleteket végzett saját magán, hogy alátámassza elméletét, amely szerint az emberek túlélhetik az űrutazás jelentette fizikai igénybevételt, például a gyorsulás következtében fellépő túlterhelést és a súlytalanságot. Vitathatatlan azonban, hogy a három tudós közül a leglenyűgözőbb – zseniális képzelőereje okán – Ciolkovszkij volt.
1903-ban, hat hónappal az első motoros repülőgép felszállása előtt az ismeretlen, autodidakta orosz tudós közzétette az első elméleti bizonyítékot az űrrepülés lehetőségére. Később ugyanebben az évben a Wright fivérek beírták magukat a történelembe, Ciolkovszkij neve viszont gyakorlatilag ismeretlen maradt, annak ellenére, hogy ő volt az egyik legszélesebb látókörű tudós, aki valaha élt.
Szerény anyagi helyzetű szülei tizennyolc gyermeke közül ötödikként született, tízévesen egy gyermekkori betegsége következtében megsüketült, tizennégy évesen otthagyta az iskolát, majd egy nyilvános könyvtárban olvasott könyvekből szerezte természettudományos ismereteit. Számos fizikáról, csillagászatról és analitikus mechanikáról szóló kötetet olvasott, valamint Jules Verne tudományos-fantasztikus regényeit.
„A könyveken kívül nem volt más tanárom”, írta.
Korai írásai jövőbe látó ötleteket tartalmaztak: hogyan lehet napenergiával működő űrállomásokat építeni, vázlatokat készített az űrhajó tájolásának szabályozására alkalmas giroszkópokról; zsilipkamrákról, amelyek lehetővé teszik az űrhajók összekapcsolását egymással; túlnyomásos űrruhákról, amelyek segítségével az űrhajósok kiléphetnek űrhajóikból. Már 1895-ben megfogalmazta az űrlift elméleti koncepcióját. Lenyűgöző munkát végzett, többek között 1903-ban publikálta azt a dolgozatát, amely később Oroszországban hírnevet szerzett neki. A világűr felfedezése reaktív eszközökkel című munkája az első tudományos elméleti bizonyítékot tartalmazta arra vonatkozóan, hogy egy rakéta áthatolhat a légkörön, és Föld körüli pályára állhat. Ciolkovszkij kiszámította a pályára álláshoz szükséges vízszintes sebességet, és megállapította, hogy ez folyékony hidrogén és folyékony oxigén keverékével működő rakétákkal elérhető. Formulája, amelyet „Ciolkovszkij-egyenletként” ismerünk, matematikai formába önti a rakéta sebessége, a rakéta és az üzemanyag együttes, változó tömege és a kilövellő égéstermékgázok sebessége közötti kapcsolatot. Ez az összefüggés az űrutazás elméleti alapja.
Amikor a szovjetek átvették a hatalmat, gyanúsnak találták Ciolkovszkij teológiai jellegű töprengését az űrutazásról, amely ellentétben állt a kommunista filozófiával. A Létezik-e Isten? című írásában így érvelt: „A Kozmosz akaratának megfelelően vagyunk, és az irányít minket… Csak marionettfigurák vagyunk, mechanikus bábuk.” Valójában őt is a Kommunista Párt irányította. Egyszer a titkosrendőrség letartóztatta, és több hetet töltött a hírhedt moszkvai Lubjanka börtönben, mert szovjetellenes propagandával vádolták.
Azonban amikor a kibontakozó rakétaipar fejlődésnek indult, a szovjetek felismerték annak propagandaértékét, ha magukénak mondhatják a terület úttörőjét, így 1929-ben Ciolkovszkij kiadhatta az első tanulmányt, amelyben kifejtette a többlépcsős rakéta koncepcióját.
A prófétát megbecsülték, különösen szülőföldjén, ahol számos emléktábla hirdeti az „űrrepülés atyja” és a „rakétatechnika atyja” érdemeit. Szerény faházát bárki meglátogathatja; és a közelben álló Állami Űrhajózás-történeti Múzeum is az ő nevét viseli. A Hold túlsó oldalán a Luna–3 szovjet űrszonda felvételein felfedezett hatalmas krátert arról az emberről nevezték el, aki tudta, hogy a sci-fi tudományos ténnyé válhat.
A sci-fi rajongói számára mindez jól ismert. Az Assassin’s Creed képregénysorozatban az egyik főszereplő Ciolkovszkij Az univerzum akarata című művéből olvas fel. Róla nevezték el a Star Trek sorozat egyik epizódjában szereplő csillaghajót. Sid Meier két videójátékában is idézik őt, továbbá William Gibson sci-fi-író egyik novellájában is felbukkan a neve. Meier és Gibson kétségtelenül ismerte a Ciolkovszkijtól leggyakrabban idézett mondást:
„A Föld az emberiség bölcsője, de nem maradhatunk örökké a bölcsőben.”
Nem sokkal halála előtt ezt írta: „Egész életemben arról álmodoztam, hogy munkám által az emberiség legalább egy kicsit fejlődjék.” Így is történt.