Több magáncég is különböző módokon, de beszállt az űrkutatásba és űrutazásba – a SpaceX konkrét feladatokat vett át a NASA-tól, a Blue Origin pedig az űrturizmusra koncentrál, emellett pedig olyan mozgalmak is indulnak, mint a New Space, amely az elérhető áru űrutazást tenné lehetővé. Az űr tehát valóban a legvégső határterület, és ennek a meghódítása talán sosem volt annyira elérhető távolságban fajunk számára, mint most. Kérdés viszont, hogy ha egyszer berendezkedünk arra, hogy életvitelszerűen tartózkodjunk a Földön kívül, akkor ezek a „telepesek” hol fognak dolgozni és élni?

A sci-fi irodalom már régóta vizionál különböző űrvárosokat, és most a Rochesteri Egyetem kutatói felvázoltak egy, a klasszikus regényekből ellesett tervet nagyvárosok létrehozására aszteroidákon.

A Frontiers in Astronomy and Space Sciences folyóiratban megjelent cikkben Adam Frank, Helen F. és Fred H. Gowen fizika és csillagászat professzor, valamint Peter Miklavčič, gépészmérnök doktorjelölt egy olyan „vad, elméleti” tervet mutat be, amelyben az aszteroidák építőanyagként szolgálnak űrbeli élőhelyek számára – számol be róla a SciTechDaily.

Az ötlet az O'Neill-hengerek koncepciójára épül, amelyek két, egymással ellentétes irányba forgó hengerből álló űrmetropolisok, és mindkét végén rúd köti össze őket. A hengerek elég gyorsan forognának ahhoz, hogy mesterséges gravitációt biztosítsanak a belső felületükön, de elég lassan ahhoz, hogy ne alakuljon ki a városban élőknél az úgynevezett utazási betegség.

Az utazási betegség, más néven mozgásbetegség vagy kinetózis, olyan állapot, amelyet többnyire a látási ingerek és az egyensúlyérzékelés közötti ellentétek okoznak. Általában tengeribetegségnek, vagy légi betegségnek nevezik (de autóban való utazáskor is előfordulhat). Számos más módon is előidézhető, például vidámparkban a hullámvasúton, vagy űrhajóskiképzés során a centrifugában való tartózkodás közben. Jellemző tünetei: fáradtságérzés, álmosság, letargia, szédülés, rossz közérzet, hányás. Ha a tüneteket okozó mozgás nem szűnik meg, az alany öklendezni kezd, ez az öklendezés azonban az utazási betegség esetén nem hoz megkönnyebbülést, és a szédülés sem enyhül, ellentétben a betegség vagy a rossz (esetleg túl sok) étel/ital által kiváltott hányással.

Az O'Neill-hengerekre visszatérve: ezek koncepciója régóta népszerű a tudományos-fantasztikus irodalomban, olyan művekben jelenik meg, mint Orson Scott Card 1985-ös Végjáték (Ender's Game) című regénye, de ez inspirálta Elon Musk és Jeff Bezos jövőbeli űrlakóhelyeinek terveit is. A szükséges építőanyagok Földről az űrbe szállításának költsége és nehézsége azonban komoly akadályt jelent a megépítésükben.

A Rochesteri Egyetem kutatói a probléma lehetséges megoldásaként azt javasolják, hogy egy ultrakönnyű és nagy szilárdságú szén nanoszálakból készült rugalmas, hálós zsákkal fedjenek le egy aszteroidát. Ha ugyanis építőanyagként egy aszteroidát használunk, az űrbeli élőhelyek létrehozásának költségei és a kivitelezés nehézségei jelentősen csökkennének. A kutatók becslése szerint egy körülbelül 1 kilométer átmérőjű aszteroida elegendő anyagot biztosíthat egy űrváros létrehozásához, amely akár 10 millió embert is befogadhatna.

Amellett ugyanis, hogy a Naprendszerben az aszteroidák bőséggel állnak rendelkezésre, számos más előnnyel is járnak az emberi lakhatás szempontjából, beleértve a kőzetrétegeiket, amelyek természetes pajzsot jelentenek a nap halálos kozmikus sugárzása ellen. A kutatók azonban megállapították, hogy az aszteroidáknak sajnos több hátránya is akad ebből a szempontból: az aszteroidákat tartalmazó kőzet nem elég erős ahhoz, hogy elviselje a forgásból adódó, a Föld gravitációjának akár egyharmadát is. Ha egy aszteroidát forgásba hoznak, akkor egyszerűen szétesik. Ráadásul a legtöbb aszteroida nem is szilárd szikla, hanem amolyan „törmelékhalmok” – laza sziklák, kövek és homok halmaza, amelyeket ezen elemek kölcsönös, de gyenge gravitációs vonzása tart egyben. Ha a kutatók űrbeli élőhelyeket akarnak létrehozni ezekből az aszteroidákból, azt kell kitalálniuk lényegében, hogy miként dolgozzanak űrben keringő törmelékkupacokkal.

Itt jön tehát képbe az említett ultrakönnyű és nagy szilárdságú szén nanoszálakból készült, rugalmas, hálós zsák – ez a zsák olyan vékony csövekből épülne fel, amelyek mindegyike csak néhány atom átmérőjű. Ez a burkolat viszont beborítaná és megtartaná az aszteroida törmelékének teljes forgó tömegét és a benne található élőhelyet is, mindezt akár úgy, hogy az aszteroidát a mesterséges gravitáció kialakítása érdekében forgásba lendítették. Ilyen szén nanocsöveket egyébként már most is fejlesztenek, és ez az aszteroida tömegéhez képest elhanyagolható tömeggel rendelkezne, de elég erős lenne tehát ahhoz, hogy az egész, forgásba hozott rendszert egybetartsa.

A folyamat elméletileg a következőképpen festene:

• Az aszteroidát forgásba hoznák – így kialakulna a mesterséges gravitáció. Ez a folyamat tehát elkerülhetetlenül az aszteroida szétesését okozná.
• Az aszteroidatörmelék darabjai kifelé repülnének, kinyújtva az aszteroidát körülvevő szén nanoszálas zsákot.
• Amikor a zsák elérte a maximális kiterjedését, a szén nanoszálak megfeszülnek, és megtartják a táguló törmeléket.
• Ahogy a törmelék ráfeszült a zsákra, elég vastag réteget képez ahhoz, hogy megvédje a sugárzástól a benne lakókat. A forgás pedig mesterséges gravitációt indukálna a belső felületen.
• Ezzel a módszerrel egy aszteroidában nagyjából Manhattan méretű élőhely alakítható ki.

A kutatók arra azért figyelmeztetnek, hogy javaslatuk még mindig erősen elméleti, és jelentős technológiai fejlődést igényel, hogy valósággá váljon. Úgy vélik azonban, hogy a koncepcióban megvan a lehetőség, hogy „gyorsabb, olcsóbb és hatékonyabb utat jelentsen az űrvárosok felé”, és elősegítheti a Földön kívül az emberi lakhatás megvalósítását.

(Kép: University of Rochester/Michael Osadciw)