AZ ŰRHAJÓSOK ÉLELMEZÉSE

Amikor a jövőről gondolkodik, az emberiség egyre inkább a bolygóján túlra tekint. A NASA Artemis programjának célja 2028-tól tartós emberi jelenlétet létrehozni a Holdon, ehhez hasonló célkitűzéseket fogalmaztak meg az orosz, a kínai és az európai űrügynökségek is. Ez azonban csak egy nagyon kis lépés a végső cél, a Mars meghódítása felé. Ennek útját-módját jelenleg több nemzeti űrügynökség, valamint a SpaceX-hez hasonló magánszervezetek is aktívan keresik.

A hosszabb távú űrutazások egyik legnagyobb kihívása az űrhajósok élelmezésének biztosítása, ezért ez az Európai Unió és számos technológiai partnere által 2015-ben elindított EDEN ISS projekt egyik legfontosabb kutatási területe. A cél, hogy biztonságos élelmiszer-előállítási eljárásokat és technológiákat dolgozzanak ki, amelyeket a Nemzetközi Űrállomáson és azon túl is használni lehetne.

A kutatások részeként az EDEN ISS egy szállítókonténer méretű üvegházat hozott létre, hogy különféle technológiákat próbálhassanak ki benne. Miután a létesítményt az északnyugat-németországi Brémában tesztelték, 2017-ben a német Neumayer III kutatóállomásra szállították. Ez az Antarktiszon működik, ahol szimulálható egy idegen bolygó elszigetelt, zord környezete.

“A JÖVŐBEN EGY ILYEN ZÁRT LÁNCÚ ÜVEGHÁZ BIZTOSÍTHATNÁ AZ ŰRHAJÓSOK TÁPLÁLÉKÁT, MIKÖZBEN SEGÍTHETNÉ A LEVEGŐ REVITALIZÁCIÓJÁT, VALAMINT A VÍZ ÚJRAHASZNOSÍTÁSÁT, CSÖKKENTVE EZZEL A FÖLDRŐL KÜLDENDŐ UTÁNPÓTLÁS MENNYISÉGÉT.”
VINCENT VRAKKING EDEN KUTATÓCSOPORT, NÉMET ŰRKUTATÁSI KÖZPONT (DLR)
Case study iss antarctica content

Az üvegházat jelenleg a NASA és a DLR használja a Holdon és a Marson történő zöldségtermesztési módszerekkel kapcsolatos közös kísérletsorozataikhoz. A NASA tudósa, Jess Bunchek azt vizsgálja, hogyan termeszthetnének a jövő űrhajósai salátát, uborkát, paradicsomot, paprikát és fűszernövényeket a lehető legrövidebb idő alatt, a lehető legkevesebb energia felhasználásával. Naponta gondozza a terményeket, tesztelve az üvegházi technológiákat és a növényfajtákat.

„Jelentős mennyiségű gyakorlati tudásra teszünk szert az üzemeltetés olyan területein, mint a személyzeti igények és a munkaterhelés. Mielőtt egy üvegház megkezdhetné működését a Holdon vagy a Marson, meg kell vizsgálni és optimalizálni kell a benne zajló minden egyes tevékenységgel kapcsolatos eljárásokat, hogy az űrhajósok a felfedezésre és a tudományos munkára koncentrálhassanak” – folytatja Vrakking.

Bár egy olyan környezetben, ahol a hőmérséklet akár a –50 °C-ig süllyedhet, ez nem tűnik logikusnak, a hűtés elengedhetetlen az üvegház működéséhez, mivel a világítás és más elektromos berendezések hőt termelnek, amelyet el kell vezetni. „A hűtőrendszer rendkívül fontos. Az optimális léghőmérséklet és páratartalom fenntartása érdekében pontosan kell szabályoznunk a létesítményből elvezetett hőmennyiséget” – magyarázza Vrakking.

Jan Levin, a Frigotechnik brémai nagykereskedő korábbi fiókvezetője úgy emlékszik, nehezen hitte el, hogy egy ügyfél olyan hűtőrendszert szeretne, amely ilyen körülmények között is működik. „Amikor először felvették velem a kapcsolatot, azt mondták, hogy szeretnének személyesen találkozni, és elmagyarázni a projektet. Elmentünk kávézni, és amikor elkezdtek beszélni a Holdon uralkodó időjárási viszonyok szimulálásáról, először azt hittem, hogy viccelnek” – emlékszik vissza.

Levin a Güntnerhez fordult, majd szorosan együttműködött a vállalat műszaki csapatával, hogy közösen megtalálják a megfelelő hűtési technológiát. A megoldás a Güntner Flat COMPACT szárazhűtő módosított változata lett. A projekt jelentős műszaki kihívásokat támasztott.

„A ventilátorok és motorok csapágyai speciális kenőanyagot igényelnek. Ebben az esetben az alkalmazott olajnak vagy zsírnak nagyon alacsony hőmérsékleten is meg kell őriznie magas viszkozitását, különben fennáll a ventilátorcsapágyak törésének kockázata. Ugyanakkor ügyelni kellett arra is, hogy a kenőanyag ne legyen túl folyékony magasabb hőmérsékleten, mivel akkor nem tapadna a csapágyakhoz, és a ventilátorok elakadnának. Ezenkívül védenünk kellett a kábeleket az alacsony hőmérséklet ellen, és fűtenünk az elektronikát tartalmazó dobozt, hogy elkerüljük a fagyás okozta problémákat” – meséli Udo Brünjes, a Güntner akkori értékesítési vezetője.

“A BERENDEZÉSNEK RENDKÍVÜL MEGBÍZHATÓNAK KELLETT LENNIE…EGY ANTARKTISZI ÚT NAGYON KÖLTSÉGES, ÍGY EGY ALKATRÉSZCSERE VAGY FRISSÍTÉS NAGYON DRÁGA LENNE.”
JAN LEVIN KORÁBBI FIÓKVEZETŐ, FRIGOTECHNIK

A Güntner szárazhűtője több mint négy éve folyamatosan, minden probléma nélkül működik az Antarktiszon. A jövőben nem csak az űrhajósok profitálhatnak az EDEN ISS kutatásaiból. Vrakking szerint a megszerzett ismereteket a földi üvegházakban is fel lehetne használni, különösen a sarkvidéki vagy sivatagi területeken, illetve olyan térségekben, ahol természeti katasztrófák pusztítottak.