KÖRFORGÁSOS, MEGÚJULÓ ENERGIÁKON ALAPULÓ RENDSZER KAPCSÁN KÉSZÍT KÖZÖSEN MEGVALÓSÍTHATÓSÁGI TANULMÁNYT A JAXA ÉS A HONDA.


Nagy szabású közös projektet indít a Japán Űrkutatási Ügynökség (Japan Aerospace Exploration Agency, JAXA) és a Honda – jelentették be a két szervezet illetékesei. Az együttműködés keretein belül egy olyan „körforgásos, megújuló energiákon alapuló rendszer” megvalósíthatósági tanulmányát készítik el, ami képes oxigént, hidrogént és elektromosságot biztosítani az űrutazóknak. A JAXA és a Honda kutatásának célja, hogy olyan környezet teremtsen az űrben, ahol emberek élhetnek, illetve tevékenységeket végezhetnek, akár hosszú időn át is.

Ehhez – a vízen és az élelmen túl – oxigénre, üzemanyagként használható hidrogénre, valamint eszközök energiaellátását szolgáló elektromos áramra van szükség, ezek előteremtése azonban roppant összetett feladat. Ahhoz, hogy ne a Földről kelljen megoldani az utánpótlást, cirkuláló, megújuló energiákon alapuló rendszerre van szükség, amelynek két fő eleme van: egy – nagy nyomáskülönbséget kihasználó – elektrolizáló, azaz vízbontó berendezésre, ami napenergia felhasználásával oxigént és hidrogént állít elő, valamint egy üzemanyagcellára, ami elektromosságot és vizet termel oxigén és hidrogén egyesítésével.

Ezt a koncepciót vették alapul a JAXA és Honda vezetői, mikor 2020 novemberében hároméves kutatási együttműködésről állapodtak meg. Törekvésük, hogy olyan körforgásos, megújuló energiákon alapuló rendszer szülessen, ami a Lunar Gateway űrállomáson és a Hold felszínén egyaránt hadra fogható, alapját pedig a Honda által fejlesztett, nagy nyomású elektrolizáló berendezés, illetve üzemanyagcella-technológia adja.

A JAXA számos tanulmányt készített annak kapcsán, hogy milyen helyzetekre kell felkészülnie és milyen elvárásoknak kell megfelelnie a rendszernek, kiemelve a Lunar Gateway űrállomás oxigén-, valamint a Hold felszínét vizsgáló járművek energiaellátását. A Honda több kutatást is végzett, hogy megoldást nyújtson ezekre a problémákra.

Idén már a prototípusokat próbálják ki a két szervezet munkatársai, ugyanakkor megkezdődik a megvalósíthatósági tanulmány elkészítése is. A 2022 márciusáig tartó folyamat szerves része, hogy kijavítják a cirkuláló, megújuló energiákon alapuló rendszerben tavaly feltárt hibákat, továbbá az is, hogy eldöntsék, életképes-e a különféle berendezések hálózata.


A JAXA és a Honda képviselőinek nyilatkozatai:

SASAKI Hiroshi, a JAXA elnök-vezérigazgatója és a Human Spaceflight Technology Directorate vezetője:

„A japán kormány döntése értelmében részt veszünk a Hold kutatására irányuló Artemis programban, ezért a JAXA megkezdte a küldetések tervezését, valamint a végrehajtásukhoz szükséges rendszerek fejlesztését. Az oxigén, a hidrogén és az elektromosság elengedhetetlen az űrben végzett emberi tevékenységhez. Ha sikerül megalkotnunk a körforgásos, megújuló energiákon alapuló rendszert, többet nem lesz szükség földi utánpótlásra. Ehhez rendkívüli mértékben ki kell terjesztenünk űrben végzett tevékenységünket. Azt szeretnénk, hogy – a Honda és a JAXA erősségeit kihasználva – olyan tanulmány szülessen, ami egyben komoly fejlődést is jelent az űrkutatásban.”

TAKEISHI Ikuo vezető operatív igazgató (Honda R&D Co., Ltd., Energia és energiaellátás-részleg):

„Ez az együttműködés a Honda boldog és fenntartható társadalom iránti elkötelezettségének tanúbizonysága. Szenvedélyünk, hogy földön, vízen, levegőben, és immáron az űrben is szolgáljuk az emberiséget. Közös kutatásaink révén olyan műszaki megoldások láthatnak napvilágot, amelyekkel az emberiség élettere az űrre is kiterjeszthető, ilyen formán mindannyiunk lehetőségei kibővülnek. A körforgásos, megújuló energiákon alapuló rendszer megalkotása a Föld karbonsemlegességéhez is hozzájárulhat, ezért, ha tökélyre fejlesztettük eszközeinket, a bolygón is felhasználjuk majd tapasztalatainkat.”

A körforgásos, megújuló energiákon alapuló rendszerről:

A körforgásos, megújuló energiákon alapuló rendszer egy – nagy nyomáskülönbséget kihasználó – elektrolizáló berendezésre, valamint egy üzemanyagcellára épül, feladata, hogy folyamatos oxigén-, hidrogén- és áramellátást biztosítson napenergia és víz felhasználásával.

Az elektrolizáló napenergia segítségével oxigénre és hidrogénre bontja a vizet. Előbbi az űrhajósok légzéséhez, utóbbi az űrhajó mozgatásához (pl. felszállás a Holdról) szükséges. Emellett egy üzemanyagcella is felhasználja majd a két gázt, hogy elektromosságot termeljen a különböző eszközöknek, valamint a Hold felszínét kutató járműveknek.

A nagy nyomáskülönbséget kihasználó vízbontó a Honda saját fejlesztése, legfőbb előnye, hogy nem szükséges kompresszor a hidrogén sűrítéséhez. Ez azt jelenti, hogy kicsi és könnyű, tehát sokkal kisebb energiát igényel a – missziók legnagyobb kihívását jelentő – űrbejuttatás.

A Honda mérnökei évek óta dolgoznak rajta, erről árulkodik, hogy a márka már 2002-ben, a világ első autógyártójaként kezdte meg üzemanyagcellás járművének lízingalapú értékesítését, sőt pár esztendeje zajlik az intelligens, nagy nyomáskülönbséget kihasználó elektrolizáló állomások tervezése és üzembehelyezése is. A JAXA-val közösen végzett munka során a Hondának lehetősége nyílik felhasználni azt az elképesztő mennyiségű tapasztalatot, amit a hidrogéntechnológia kapcsán szerzett.

A nemzetközi űrkutatásról és Hold-expedíciókról

Ahhoz, hogy a Hold és a Mars emberi tevékenységeknek adhasson otthont, megvalósítható és fenntartható űrkutatási projektekre van szükség. A kétezres évek elején az Egyesült Államok és partnerei párbeszédet kezdeményeztek a lehetőségekről. 2018-ban az oktatásért, kultúráért, sportért, tudományért és technológiáért felelős japán minisztérium (Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, MEXT) magára vállalta a II. Nemzetközi Űrkutatási Fórum (ISEF2)*1 megrendezését, negyven ország képviselőinek és szervezeteinek lehetőséget adva, hogy egyeztessenek az űrkutatás jövőjét illetően, egyszersmind szerepet vállaljanak a Hold, a Mars és Naprendszer felfedezésében.

A Nemzetközi Űrkutatási Koordinációs Csoport (International Space Exploration Coordination Group, ISECG)*2 immáron 26 ügynökséget tömörít, és a nemzetközi űrkutatási program lépéseit időzíti, valamint készíti elő. A JAXA rendszeresen egyeztet az ISECG szakembereivel és tanulmányokkal segíti a tervek megvalósulását. 2019 októberében a japán kormány úgy határozott, hogy az ország részt vesz az Egyesült Államok kezdeményezte Artemis programban, és megkezdte azon szakemberek, illetve vállalatok közös munkájának szervezését, melyek hozzájárulhatnak a sikerhez.

1) A kormányhatározattal összhangban a JAXA vezeti a kutatási és fejlesztési munkákat, s számos olyan műszaki megoldás, valamint felszerelés kidolgozásán fáradozik, ami hasznos lehet a Lunar Orbital Platform-Gateway állomáson. Ezt már úgy építik, hogy egyszer talán a Marsra (és messzebbre) induló űrjárművek alapja is lehet.

2) Emellett arra törekszenek a JAXA alkotói, hogy vadonatúj utánpótlás-szállító űrhajóval szolgálják ki a Lunar Orbital Platform-Gateway-t. A HTV-X névre keresztelt jármű technikája a nemzetközi űrállomást segítő HTV-jén (H-II Transfer Vehicle) alapszik.

A Hold felszínén zajló kutatásokat a tűpontos landolást garantáló, 2022-re várható SLIM (Smart Lander for Investigating Moon, magyarul Okoslandoló a Hold-nyomozáshoz) rendszerrel segíti majd a JAXA, továbbá 2023-ban csatlakozik a Hold pólusait kutató, vízkészleteket kereső misszióhoz. Ráadásul a JAXA vezeti annak a személyszállításra alkalmas holdjárónak a tervezését, ami a 2020-as évek végén bekapcsolódhat a felszín vizsgálatába. 　　　　　　



*1 – II. Nemzetközi Űrkutatási Fórum (ISEF2): https://www.mext.go.jp/isef2/index.html

*2 Nemzetközi Űrkutatási Koordinációs Csoport (ISECG): https://www.globalspaceexploration.org/


Forrás: Honda