A hidegháború az emberi találékonyság és a gátlástalan technológiai merészség korszaka volt. Egy olyan időszak, amikor a tudományt nem ritká...
A hidegháború az emberi találékonyság és a gátlástalan technológiai merészség korszaka volt. Egy olyan időszak, amikor a tudományt nem ritkán a félelem és a katonai dominancia iránti vágy hajtotta, és amikor az egész bolygó ökoszisztémáját vagy a világűrt érintő kísérletek olykor egyetlen délutáni stratégiai megbeszélésen dőltek el.
Ebben a feszült légkörben született meg a történelem egyik legbizarrabb, leglátványosabb és egyben legvitatottabb űrkutatási vállalkozása: a Project West Ford. Ez volt az a pillanat, amikor az Amerikai Egyesült Államok hadserege és a Massachusetts Institute of Technology (MIT) kutatói komolyan úgy gondolták, hogy a legjobb megoldás a globális kommunikációs zavarokra, ha egy mesterséges gyűrűt hoznak létre a Föld körül több százmillió apró réztűből.
Ahhoz, hogy megértsük, miért is tűnt ez jó ötletnek 1961-ben, vissza kell tekintenünk a korabeli technológiai korlátokra. A mai digitális korban, ahol a műholdas internet és az optikai kábelek hálózata természetesnek tűnik, nehéz elképzelni, mennyire sérülékeny volt akkoriban a nagy távolságú üzenetküldés.
Az 1960-as évek elején az Egyesült Államok nemzetközi kommunikációja alapvetően két pilléren nyugodott. Az egyik a tengerfenéken futó rézkábelek rendszere volt, amelyek fizikai sebezhetősége rettegésben tartotta a Pentagon stratégáit. Attól tartottak – nem alaptalanul –, hogy egy esetleges konfliktus esetén a szovjet tengeralattjárók egyszerűen elvágják ezeket a kábeleket, elszigetelve Amerikát európai szövetségeseitől és tengerentúli bázisaitól.
A másik lehetőség a rádióhullámok visszaverése volt az ionoszféráról. Az ionoszféra a Föld felső légkörének egy töltött részecskékből álló rétege, amely természetes tükörként funkcionál a rövidhullámú rádiójelek számára, lehetővé téve a horizonton túli kommunikációt. Ez azonban szeszélyes közeg volt: a naptevékenység ingadozásai, a mágneses viharok, vagy – ami a legfélelmetesebb volt – a magaslégköri nukleáris robbantások képesek voltak teljesen "elsötétíteni" ezt a természetes tükröt.
Az amerikai hadsereg és az MIT Lincoln Laboratory tudósai ezért egy olyan megoldást kerestek, amely immunis a szovjet szabotázsra és a légköri zavarokra egyaránt. Így született meg a "mesterséges ionoszféra" koncepciója. A terv lényege az volt, hogy létrehoznak egy állandó, ember alkotta visszaverő réteget az űrben, amely bármikor használható rádióüzenetek továbbítására. Ez a réteg nem gázokból vagy plazmából állt volna, hanem apró, dipólus antennaként funkcionáló réztűkből. A projekt elnevezése, a West Ford, egy massachusettsi városkára utalt, ahol az egyik kulcsfontosságú adóállomás épült, de a közvélemény és a tudományos világ hamarosan "tűprojektként" kezdte emlegetni.
A technikai kivitelezés elképesztő precizitást igényelt. A mérnökök 1,78 centiméter hosszú, hajszálnál is vékonyabb réztűket terveztek, amelyek hossza pontosan a 8000 MHz-es (X-sávú) rádióhullámok hullámhosszának felét tette ki. Ez a méret biztosította, hogy a tűk optimális rezonátorként működjenek, és a földről érkező jeleket hatékonyan szórják vissza a célállomás felé. A terv szerint egyetlen hordozórakéta több százmillió ilyen tűt szállított volna fel, amelyeket egy speciális adagolóból bocsátottak volna ki a világűrbe, hogy ott egy összefüggő, a bolygót körülölelő gyűrűt alkossanak.
Azonban már a projekt bejelentésekor óriási nemzetközi felháborodás tört ki. Az asztrofizikusok és csillagászok dühödten tiltakoztak. Attól tartottak, hogy ez a "rézfelhő" örökre elhomályosítja az eget, lehetetlenné téve az optikai távcsöves megfigyeléseket és megzavarva a rádiócsillagászatot. A Szovjetunió, természetesen, propagandafegyverként használta az ügyet, azzal vádolva az Egyesült Államokat, hogy "beszennyezi a kozmoszt". Még a Vatikán is megszólalt az ügyben, a világűr épségének megőrzése mellett érvelve. A közvélemény megnyugtatására a West Ford kutatói azt ígérték, hogy a tűket alacsony, nagyjából 3500-3800 kilométeres pályára állítják, ahol a napsugárzás nyomása (az úgynevezett fénynyomás) néhány éven belül visszanyomja őket a sűrűbb légkörbe, ahol azok ártalmatlanul elégnek.
Az első próbálkozásra 1961 októberében került sor. A Midas–4 műhold fedélzetén elhelyezett adagolónak mintegy 480 millió réztűt kellett volna szétosztania. A kísérlet azonban kudarcba fulladt: mechanikai hiba történt, és a tűk nem terültek szét, hanem egyetlen nagy, követhetetlen csomóban maradtak együtt, értéktelen űrszemétté válva. A kudarc után a mérnökök újratervezték az adagolómechanizmust. Egy különleges, naftalin alapú zselét fejlesztettek ki, amelybe a tűket ágyazták. A terv az volt, hogy a zselé az űr vákuumában lassan elpárolog (szublimál), így a tűk fokozatosan és egyenletesen szabadulnak fel, miközben a tartály forog, szétpörgetve őket a pályájuk mentén.
A második kísérletre 1963. május 9-én került sor, és ezúttal a technológia "félelmetesen" jól működött. Körülbelül 120-215 millió réztű szabadult el, és az elkövetkező hónapokban egy 15 kilométer széles és 30 kilométer vastag gyűrűt formáltak a Föld körül, mintegy 3700 kilométeres magasságban. A gyűrű sűrűsége persze nem volt olyan, mint a Szaturnuszé; a tűk átlagosan 400 méternyire voltak egymástól, de ez bőven elég volt ahhoz, hogy a rádióhullámok számára "szilárd" felületet mutassanak.
A rendszer működőképességét sikeresen demonstrálták. A Massachusetts állambeli Millstone Hill és az észak-kaliforniai Camp Parks között sikerült hangüzenetet, telexet és digitális adatokat továbbítani a rézgyűrű segítségével. A hangminőség ugyan "kísérteties" volt – a jelek az ezernyi apró tűről különböző időeltolódással érkeztek vissza, ami furcsa visszhangot és frekvencia-eltolódást okozott –, de a stratégiai cél teljesült: Amerika bebizonyította, hogy képes saját, zavarhatatlan kommunikációs csatornát létrehozni a világűrben.
A győzelem azonban rövid életű volt. Mire a West Ford gyűrűje teljesen kialakult, az űrverseny egy másik ága olyasmit produkált, ami feleslegessé tette az egész réztű-koncepciót: megjelentek az aktív kommunikációs műholdak. A Telstar–1 és az őt követő korai távközlési műholdak sokkal tisztább jelet, nagyobb sávszélességet és megbízhatóbb kapcsolatot biztosítottak, mint a passzív rézfelhő. A Pentagon rájött, hogy egyetlen, a pályáját tartani képes műhold többet ér, mint félmilliárd össze-vissza keringő tű. A Project West Fordot így csendben leállították, és a figyelmet a modern műhold-technológia felé fordították.
De mi történt a gyűrűvel? Itt kezdődik a projekt sötétebb öröksége. Noha a tudósok azt jósolták, hogy a tűk többsége három éven belül visszahullik és elvész a légkörben, a valóság ennél jóval makacsabbnak bizonyult. Míg az egyedülálló tűk nagy része valóban visszatért a Földre (egyes becslések szerint az északi-sarki jégben a mai napig találhatók ilyen mikroszkopikus rézdarabkák), nem minden darab viselkedett az elvárásoknak megfelelően. Az adagolási folyamat hibái miatt a tűk egy jelentős része nem vált szét teljesen, hanem apró, sűrű csomókba tapadt össze. Ezek a csomók, mivel nehezebbek voltak, mint az egyes tűk, de felületük arányaiban kisebb maradt, sokkal kevésbé reagáltak a napsugárzás nyomására.
A West Ford projektből származó tűk egy bélyeghez képest.
A NASA 2013-as jelentése szerint több mint fél évszázaddal a kísérlet után még mindig legalább 46 ilyen "tűcsomó" kering a Föld körül, amelyeket a radarközpontok aktívan nyomon követnek. Ez a szám azonban csak a követhető méretű darabokra vonatkozik. Valójában senki sem tudja pontosan, hány tízezer kisebb tömörülés maradt fenn, amelyek méretükből adódóan láthatatlanok a radarok számára, de sebességük miatt (több ezer kilométer per óra) potenciális gyilkosai lehetnek a mai modern űreszközöknek vagy az űrállomásnak. A Project West Ford így az egyik legkorábbi és legszemléletesebb példájává vált az űrszemét problémájának: egy olyan kísérletnek, amelynek célja a biztonság növelése volt, de amelynek mellékterméke évtizedekig tartó fenyegetést hozott létre.
A projekt utóélete a nemzetközi jogban is mély nyomokat hagyott. A West Ford körüli botrány volt az egyik legfontosabb lökés, amely elvezetett az 1967-es Világűregyezmény (Outer Space Treaty) megalkotásához. Ez az egyezmény már kimondja, hogy az államoknak tartózkodniuk kell minden olyan tevékenységtől, amely károsan befolyásolhatja más országok űrkutatási tevékenységét vagy a világűr környezetét.
Visszatekintve, a Project West Ford egyfajta technológiai "zsákutca" volt, egy monumentális és drága kísérlet, amelyet szinte a befejezése pillanatában elavulttá tett a fejlődés. Mégis, emlékeztet minket arra a korszakra, amikor az emberiség először kezdett el mérnöki léptékben gondolkodni a bolygónk közvetlen környezetéről.
A Földnek rövid ideig valóban volt egy mesterséges gyűrűje – igaz, nem olyan ragyogó, mint a jégből álló Szaturnusz-gyűrű, csak egy láthatatlan, suttogó rézfal, amelyen keresztül a hidegháború titkos üzenetei pattogtak át a kontinensek felett. Ma már csak a radarjelek és a sarki hóban rejtőző rézszilánkok őrzik ennek a különös kalandnak az emlékét, figyelmeztetve minket arra, hogy az űrbe kilőtt minden egyes tárgyunkkal felelősséggel tartozunk a jövő nemzedékeinek.
