A világűrbe robbantott atommeghajtású csatornafedél nem egészen igaz történetének igaz története
Ha hihetünk a legendának, no meg azoknak, akik terjesztik őket, 1957 nyarán egy, az Egyesült Államok területén felrobbantott nukleáris fegyver lökéshulláma 240 000 kilométeres óránkénti sebességgel kilőtte az űrbe egy 900 kilós csatornafedelet, és megdöntötte az ember által alkotott repülő objektumok sebességi rekordját.
Remek sztori – kár, hogy nem igaz. Legalábbis ebben a formában nem. Bár a nukleáris meghajtású csatornafedél sztorija nem százszázalékos kamu, nem is pont úgy történt, ahogy mesélni szokták. Ez látszólag nem zavarja azokat, akik a legendát a hézagaival és ellentmondásaival együtt őriznék meg az utókornak. A BoredPanda egy évvel ezelőtti, virálissá vált és a közösségi oldalakon máig terjedő cikkében például egyenesen a budapesti Fővárosi Csatornázási Művek cirádás csatornafedelével illusztrálták a történetet, és ezen a szupergyors repülő eszközöket listázó, hivatkozásokkal megspékelt infografikán is előkelő helyen szerepel az űrbe katapultált acéllemez.
Íme a BoredPanda cikkében szereplő csatornafedél:
De valóban megjárta az űrt és megdöntötte az abszolút sebességi rekordot a Fővárosi csatornázási művek tulajdona? Mi igaz a történetből?
- Atomrobbanás? Ez speciel igaz: az Egyesült Államok 1945 és 1992 között 1054 kísérleti atomrobbantást hajtott végre. Ebbe a külföldi, belföldi, felszíni, vízi és föld alatti atomkísérletek is beletartoznak.
- 1957 nyarán? Stimmel. Bár a 29 nukleáris fegyvert felemésztő Plumbbob-hadművelet májustól októberig tartott, a szóban fogó atomkísérletet 1957 augusztusában végezték el.
- Az Egyesült Államok területén? Így van: a hadművelet az NTS (Nevada Test Site), azaz a nevadai sivatag atomkísérleti területén zajlott. A nukleáris fegyvereket kezdetben felszíni robbantásokkal tesztelték, de mivel a szakértők aggódtak a légkörbe kerülő radioaktív részecskék egészségkárosító hatása miatt, az ötvenes évek második felétől az Egyesült Államok fokozatosan átállt a föld alatti robbantásokra.
- Csatornafedél? Igen, az. Bár a történet több állítása megkérdőjelezhető, fényképes bizonyíték van rá, hogy a robbanás utáni pillanatban a levegőbe repült egy lehegesztett, 900 kilogrammos csatornafedél.
- Fővárosi Csatornázási Művek? Népmesei elem / képszerkesztői hanyagság. Noha a BoredPanda cikkében látható kép azt sejteti, hogy a csatornafedél magyar gyártmányú lehetett, valószínűtlen, hogy a mccarthyzmust nyögő Egyesült Államokban a kommunista Magyarországon gyártott csatornafedelekkel végeztek volna atomkísérleteket.
- Sebességrekord? Ellenőrizhetetlen állítás. Még dr. Robert Brownlee, a szóban forgó atomkísérletet vezető asztrofizikus is annak tartja, pedig a legendát Brownlee egy félreértett mondatának köszönhetjük.
Radioaktív kolbász és atomdiszkoszvetés
Kezdjük az elejétől, a Plumbbob-hadművelettől. Az 1957 májusa és októbere között zajló kísérletsorozatot – 29 atombomba felrobbantását – a nevadai sivatag atomkísérleti régiójában végezték el. Az Egyesült Államok történetében ez volt az egyik legvitatottabb megítélésű kísérletsorozat, és nemcsak a nukleáris fegyverek miatt. A hadműveletben az atommeghajtású csatornafedél sztorijánál hajmeresztőbb események is történtek: egy alkalommal a kutatók 1200 disznót hajtottak a robbanás hatósugarába, hogy tanulmányozhassák az atomcsapás élőlényekre gyakorolt hatását.
A hadművelet egyik kulcsfigurája dr. Robert Brownlee volt, akit a szakértők azóta a föld alatt végzett atomkísérletek atyjaként emlegetnek. Brownlee dolgozta ki a Pascal–A kódnevű kísérletet is, melynek során a felszín alatt robbantottak föl egy nukleáris fegyvert, hogy mérsékeljék a felszínre jutó radioaktív csapadék mennyiségét.
A Pascal–A tesztet 1957. július 26-án végezték el. A bombát egy 148 méter mély és 1 méter széles üreges betonoszlop alján helyezték el, majd az aknát 10 centiméter vastag acéllappal fedték le – egy csatornafedéllel, ha úgy tetszik. A várakozásnak megfelelően az atomrobbanás lökéshulláma úgy pattintotta le az üregről a 900 kilós fémkorongot, mint egy söröskupakot.
A tesztsorozat következő állomása, a Pascal–B annyiban különbözött az előzőtől, hogy a bombát 152 méteres mélységben telepítették. A Pascal–B robbantást filmre vették, méghozzá a korabeli csúcstechnológiával: a használt kamera ezredmásodpercenként 1 képkockányi filmet rögzíthetett. Augusztus 27-én, a kísérleti robbantás napján ennek nem sok hasznát vették: csak egy képkockán látható a lökéshullám erejétől elszálló fémlemez.
A csatornafedelet azóta sem találták meg. Brownlee egy elejtett megjegyzése szerint a lökéshullám a földi szökési sebesség sokszorosára gyorsította a fémlemezt, így jó eséllyel az űrben kötött ki, és sosem zuhant vissza a felszínre.
Nos, innen ered az atommeghajtású csatornafedél sztorija. Mivel a szálak a föld alatti atomkísérletek atyjáig vezetnek vissza, nehéz volt megkérdőjelezni a sztori hitelességét. Brownlee-nek azonban elege lett a félreértésekből, és egy 2002-es esszéjében megpróbálta tisztázni őket.
A wittgensteini atomtudós esete a csökönyös részlegvezető-helyettessel
A félreértés abból fakad – írta Brownlee a Nuclear Weapon Archive-ban közölt visszaemlékezésben –, hogy az ötvenes években az atomtudósok munkáját nem könnyítették meg számítógépekkel. Persze, léteztek számítógépek, de a teljesítményük mai szemmel nézve nevetséges volt. Az ötvenes években az informatika még gyerekcipőben járt; az MIT 1956-ban mutatta be az első, elektroncsövek helyett tranzisztorokra épülő számítógépes architektúrát, a TX-0-t, de az atomrobbanások szimulációjához és az utóhatások elemzéséhez ez édeskevés volt.
Brownlee gyakran dolgozott együtt Bill Ogle-lel, a részlegvezető-helyettes fizikussal. A Pascal–B teszt előtt Brownlee kézzel kidolgozott számításai a lökéshullám sajátosságainak meghatározására, illetve az üreget borító acéllemez elérésének idejére vonatkoztak. Ha lett volna számítógépe, talán a csatornafedél kezdősebességét is kiszámíthatta volna – de nem volt. Ogle ezzel nem törődött. Csak rápillantott Brownlee eredményeire, és rögtön azt firtatta, hogy a robbanás után milyen sebességre gyorsulhat az acéllap. Brownlee felidézte a kettejük közti párbeszédet:
Bill Ogle: Mikor ér a lökéshullám a cső tetejéhez?
Robert Brownlee: 31 ezredmásodpercnél.
Bill Ogle: És ekkor mi történik?
Robert Brownlee: A lökéshullám visszaverődik az akna feneke felé, de a hőmérséklet és a nyomás olyan magas lesz, hogy letépi a nyílásról a ráhegesztett fedelet.
Bill Ogle: Milyen sebességgel?
Robert Brownlee: Az erre vonatkozó becsléseim irrelevánsak, mert csak a lökéshullám visszaverődését vizsgálják.
Bill Ogle: De mégis, milyen gyorsan?
Robert Brownlee: A számok nem fontosak. A fedél fölött csak vákuum van. Nem számoltam a levegővel, a gravitációval, sem a vasfedél szilárdságával. A fedél elszáll, hogy cél és értelem nélkül sodródjon az űrben.
Bill Ogle: Na de milyen gyorsasággal?
Robert Brownlee: A földi szökési sebesség hatszorosával.
(Lábjegyzet: a földi szökési sebesség – amit hivatalosan második kozmikus sebességnek neveznek – 11,19 kilométer másodpercenként. Ennek a hatszorosa 240 000 kilométeres óránkénti sebességet jelent, ami nemcsak a Föld, hanem a Naprendszer tömegvonzásának leküzdéséhez is elég.)
Ebből, a párbeszéd utolsó mondatából ered a félreértés; itt válik el a legenda és a valóság. Brownlee többször mondja, hogy nem számolta ki a csatornafedél várható kezdősebességét. Ogle azonban hallani akar egy számot, ezért Brownlee mond egyet, hogy leszerelje, mint a wittgensteini kőműves a tetőtér-beépítéssel küszködő Esterházy Pétert.
Brownlee nyugodtan blöffölhetett, mert a téves becslésnek nem volt tétje. A Pascal–B teszt szempontjából a csatornafedél-gyorsulás elméleti értéke irreleváns volt, a gyakorlati meg mérhetetlen. Akár azt is mondhatta volna, hogy aki szerint a csatornafedél gyorsulása nem annyi, amennyi, az kergesse egy stopperórával a Holdig, és mérje meg magának.
Ogle-nek azonban nagyon tetszett Brownlee válasza. Korábban sosem hallott olyat, hogy az objektumsebességet szökési sebességben adják meg.
„Jókat nevettünk, aztán megszületett a legenda, mivel Bill [Ogle] bárkinek szívesen fecsegett a sebesség Brownlee-egységéről, aki hajlandó volt végighallgatni. Mondogatta, hogy a csatornafedél a világűrben köthet ki. Mi persze nem hittük, hogy megtörténhetne.”
– írta Brownlee a visszaemlékezésében.
A legenda azonban önjáróvá vált. Később, amikor Brownlee-t egyszerre dicsérték, amiért a világon elsőként valósította meg az űrrepülést, és tartották dilettánsnak, amiért a számításaiban nem tért ki a légköri közegellenállásra, az asztrofizikus rádöbbent, hogy „a földi szökési sebesség hatszorosa” kezdetű vicc túl jól sikerült, ha ennyien és ilyen sokáig vették komolyan.
„Ahogy az lenni szokott, a tények most sem kelhetnek versenyre a legendával. Ezért néha nekem tulajdonítják a „csatornafedél” űrbe juttatását, de gúnyolódnak is rajtam, amiért olyan hülye vagyok, hogy nem értek a tömegekhez, az aerodinamikához, meg a többihez. Jó, hogy nem egyenesen bűnözőnek tartanak, amiért ilyesmit állítottam.”
– írta Brownlee.
És milyen gyorsan repült a csatornafedél?
Ugyan honnan tudnánk? Brownlee se tudta, és a rendelkezésre álló adatok alapján lehetetlen megmondani. Egy képkockányi filmből nem állapítható meg, hogy milyen sebességűre gyorsította a fémdarabot a lökéshullám. Ahhoz legalább két kép kellene – vagy az, hogy tudjuk, hol van most a csatornafedél.
Ha ismernénk az objektum (egyre lassuló) űrbeli sebességét, a keringési pályáját, illetve a Földhöz viszonyított távolságát, a fellövés időpontja alapján ki lehetne számolni az objektum kezdősebességét is. De még azt sem tudjuk, hogy a robbanás tényleg az űrbe repítette-e a fémdarabot. Az, hogy a Földön sosem találták meg, nem bizonyít semmit: több százezer négyzetkilométernyi nevadai homokban fémdetektorral is nehéz lenne rábukkanni.
Az is kérdéses, hogy a lökéshullám keltette gyorsulás kiszakíthatta-e az csatornafedelet a földi tömegvonzásból. Tény, hogy az atomrobbanás elképesztő mértékben gyorsíthatja fel a robbanásponthoz közel lévő objektumokat, de amikor a tűzgömb hatósugara akkora lesz, amekkora a hasonló teljesítményű robbanószerek detonációjánál képződik, az atomrobbanás energiasűrűsége is ezzel megegyező szintre csökken. A Pascal–B tesztben egy 300 tonnás atomtöltetet használtak – vagyis akkora volt a robbanóereje, mint 300 tonna TNT-é. (Kontraszt: a Hirosimára dobott 15 kilotonnás atombomba, a Little Boy robbanóereje ennek az ötvenszerese volt.) Egy 300 tonnás detonáció után 3,5 méteres tűzgömb alakul ki; a Pascal–B tesztben használt atomtöltet a 152 méter mély akna alján, a csatornafedéltől távol robbant fel. Hogy az extrém gyorsulás mégis szóba jöhet, annak az az oka, hogy a kollimátorhengert az eszköz közelében helyezték el. Ha a robbanás által elpárologtatott henger tömege több volt két tonnánál, lehetséges, hogy az üregben képződő túlhevült gázok pisztolycsővé változtatták az aknát, és lövedékké a lehegesztett acélfedelet.
A politikai cáfolat egyszerűbb, mint a fizikai
Ha Brownlee-re (vagy a józan eszünkre) hallgatunk, sejthető, hogy az acéllap sosem jutott el az űrbe. Ha el is éri a szökési sebesség hatszorosát, ízzé-porrá égett volna a légköri súrlódás keltette hőhatástól. Az acél olvadáspontja nagyjából 1500 Celsius-fok; ennél nagyobb hőhatással kell megküzdeniük a Föld légkörébe belépő űreszközöknek is. Pedig ezek sosem érnek el szökési sebességet; nemhogy a hatszorosát, de még a tizedét sem. Ahogy az is az űreszköz-elméletet cáfolja, hogy az acéllemez túl könnyű volt ahhoz, hogy a légkör alsóbb rétegein áthaladva megtarthassa a sebességét. Az American Meteor Society szerint a 8 tonnánál könnyebb meteorok a Föld légkörébe lépve teljesen elvesztik a kozmikus sebességüket, márpedig ugyanezek az erők hatnak az ellenkező irányba haladó objektumokra is.
A legmeggyőzőbb ellenérvet mégsem a fizika, hanem a politika világából meríthetjük. 1957-ben, a nevadai atomkísérlet-sorozat idején kezdett kiéleződni az űrverseny az Egyesült Államok és a Szovjetunió között. A szovjetek 1957 októberében bejelentették, hogy pályára állították az első műholdat, a Szputnyik–1-et, elsőként juttatva ember alkotta eszközt az űrbe. Amerika csendben tűrte a vereséget, és nem hozta szóba a 240 000 kilométeres óránkénti sebességgel száguldó csatornafedelet – holott az űrversenyben a felek minden szakaszgyőzelemért megküzdöttek.
Tanulság? Talán az, hogy nem kell elhinni mindent, amit az interneten olvasunk? Vagy hogy a valóság is lehet olyan izgalmas, mint a legendák? Nem. A tanulság az, hogy egy sztoriban mindig nehéz megragadni a lényeget. Most sem sikerült. Hiába, hogy a Plumbbob-hadművelet 64 éve véget ért, a világ még mindig egy 900 kilós csatornafedél kozmikus sebességén pörög, és nem azon, hogy az Egyesült Államok egy belföldi atomkísérletben radioaktív kolbásszá változtatott ezerkétszáz disznót.
* * *
Mi vár ránk 2021-ben? Válságcunami vagy feltámadás? Január 25-én, hétfőn 18h-tól újra online vita az Energiahajón. Ne maradj le!
Kapcsolódó cikkek a Qubiten: