hvg.hu: Nem mintha Pestről sokkal könnyebb lenne, de hogyan dönti el egy lajosmizsei srác, hogy rakétatudós lesz?

Sápi Zsombor: Igen, Lajosmizsén születtem, a szüleim mezőgazdasággal foglalkoztak, engem viszont mindig is jobban érdekelt az űrutazás, a bolygók kolonizálása és az űrhajók. Kiskorom óta ilyen témájú könyveket kaptam a szüleimtől és ez megragadt, minden részlete érdekelt az űrutazásnak. Ezek persze csak álmok voltak, hiszen Magyarországon nem nagyon volt űripar, csak távolról néztük az asztronautákat.

hvg.hu: Nézi a Csillagok háborúját és közben fejrázogatva cüccög, hogy az hajtómű full kamu?

S. Zs.: Mind a mai napig, szó szerint. Ha sok ilyet látok egy filmben, ha fizikailag értelmetlen, vagy hibás az ábrázolás, az kiakaszt. A látvány miatt megnézem őket, de inkább a könyveket bújtam. Illetve van egy kivétel, a The Expanse nevű sci-fi sorozat. Ez nem csak látványos, de valósághű is.

hvg.hu: Nem rémlik, hogy bármit is tanultunk volna űrhajókról a fizika órán. A magyar oktatási rendszerben egyáltalán létezik bármi, ami kicsit is kapcsolódik ehhez?

S. Zs.: Már gyerekként tudtam, hogy Magyarországon nincs ilyen irányú képzés. A legközelebbi szakirány a gépészmérnöki volt, így a BME-re mentem. Nagyon szerettem alkatrészeket tervezni, különböző anyagok tulajdonságaival foglalkozni. A kettő ott találkozott, mikor már arra kezdtem koncentrálni, hogyan kerülhetjük el, hogy az alkatrészek tönkremenjenek. Részt vettem a Formula Student nevű versenyen, ahol egy versenyautó vázszerkezetének és aerodinamikai elemeinek tervezése és gyártása volt a feladat.

Itt ismerkedtem meg a szénszálerősítésű kompozit anyagokkal. Ezeket főként motorsportban, repülőkhöz és űrhajókban használják, viszont nagyon kevesen foglalkoznak vele, ezért kitörési lehetőségnek tűnt a magyar mérnöki szférából. Ez segített, hogy más téren el tudjak helyezkedni, így jutottam ki Angliába, a Cranfield egyetemre, ahol már űrtechnológiai tervezésről tanulhattam. Itt már közvetlen kapcsolatba kerülhettem a NASA kutatóival, dolgozhattam a laborban, ahol gyártották például a James Webb-teleszkóp tükreit.

hvg.hu: Ez a hozzáállás a végtelenül strapabíró alkatrészekhez nem abból adódik, hogy az igazán komoly űrutazások már olyan távolságokban operálnak, ahol akár éveket, vagy évtizedeket kell kibírniuk az alkatrészeknek a szerviz, vagy pótlás legkisebb esélye nélkül is?

S. Zs.: Az űrhajók tervezésénél eleve nem lehet hiba. Ha leáll, akkor nem olyan, mint egy autó az út szélén, akkor a benne utazóknak vége, akár több száz millió dollárnyi űreszközzel együtt. Ezért egy másféle szemléletet és hozzáállást igényel, mint mondjuk az autótervezés.

Aztán a Bath Egyetemen elvégeztem egy kutatói PhD-t, repülőgépek és űrhajók kompozit szerkezeti anyagainak tervezésében. Konkrétan rakétákat itt még nem terveztem, ez még mindig nem teljesen az űripar volt, viszont a képzés mellett sok mindennel foglalkoztam. Az egyetem rakétacsapatának alapítója lettem. Ez olyasmi, mint a korábban említett Formula Student, csak itt Forma-1-es autók helyett rakétákat építenek a résztvevők. Ez volt az első alkalom, hogy tényleg rakétát tervezhettem, amit aztán megépítettünk és fel is lőttünk.

hvg.hu: Ez beindította a karrierjét is?

S. Zs.: A PhD után már fel voltam szerelkezve annyira tudással, hogy elinduljak szerencsét próbálni a szektorban releváns cégeknél. Nem a nagyok felé indultam, inkább olyan helyet kerestem, ami még kicsi, de van benne potenciál, viszont én is részt vehetek a cég és a termék kialakításában. Így találtam az akkor még csak 9 fős Pangea Aerospace-re, ami akkor még alig kétéves volt. Szerkezeti mérnökként vettek fel, egy új hajtómű fejlesztésében kellett részt vennem, ami száz százalékig ráillett a profilomra.

hvg.hu: Az ember pénzből él. A szektor profitabilitását mérlegelte, mielőtt belevágott a rakétázásba?

S. Zs.: Az űripar évtizedeken át nagy állami cégek, űrügynökségek és a katonaság felügyelete alatt működött. Aztán 20 évvel ezelőtt jött Elon Musk, megalapította a SpaceX-et és felkavarta az állóvizet. Megmutatta, hogy újrahasználhatjuk a rakétákat, hogy létezik piaci innováció, hogy magáncégek képesek arra, hogy profitot termeljenek ezen a piacon. Így alakult meg a new space-mozgalom az állami pénzből építkező régi, hagyományos, old space űriparral szemben. Ez óriási lökést adott az innovációnak és igen, ez nem csak egy profitábilis szektor, de az egyik legjobb megtérülési rátával működik. Persze az hozzátartozik, hogy ezek mind hosszú távú befektetések, akár 10-20 évbe is beletelhet, amíg megtérülnek.

Sápi Zsombor

Fazekas István

hvg.hu: Kilőtt, mint a rakéta...

S. Zs.: Igen, az egyik legdinamikusabban növekvő iparág, Európában és az Egyesült Államokban is rengeteg pénz folyik bele.

hvg.hu: A rakéták nagyjából a második világháború közepe óta azért kormányzati fétisnek számítanak. Jelenleg is dúl egy háború, amiben igen komoly szerepet töltenek be, erre még visszatérünk, de milyen nemzetbiztonsági vonulata van az önök munkájának?

S. Zs.: Onnantól kezdve, hogy egy rakéta irányítható, már alkalmas robbanófejek célba juttatására. Ezért nagyon szigorú szabályok vannak, hatóságok ellenőrzik a cégeket, minden rakéta fellövése természetesen bejelentés-köteles. Magyarországon ez kevésbé releváns, hiszen szárazföld vesz minket körül minden oldalról és nincs terjedelmesebb lakatlan terület, ami az indításra és főleg a visszatérésre alkalmas lenne. Erre csak azok az országok alkalmasak, amik tenger mellett fekszenek, vagy mondjuk Kína, ahol nem csinálnak abból sem problémát, ha lakott terület felett halad át egy ilyen szerkezet.

Voltam korábban állásinterjún olyan cégnél, amely a hadiiparban is végez fejlesztéseket. Feltették a kérdést, hogy mi lenne, ha olyan eszközt kellene terveznem, ami emberi életek kioltására alkalmas. Ez egy etikai kérdés.

hvg.hu: És mi a válasza egy ilyen kérdésre?

S. Zs.: Mindig azt mondom, hogy ha egy békés ország nem vállalja, hogy ilyen fegyvereket fejlesszen ki, akkor mindig lesz valaki más, aki viszont megteszi. Úgy vagyok vele, hogy jobb, ha van és nem kell használni, mintha kéne, de nincs. Ettől függetlenül továbbra is kereskedelmi és kutatási területre fókuszálom a karrierem.

hvg.hu: Ha már a halálos erővel bíró rakétákról beszélünk, elárasztják naponta az internetet a szomszédban dúló háborúról szóló videók, jó részükön rakétákat lőnek ki, vagy a becsapódásuk utáni állapotot mutatják. Szokta ezeket nézni szakmai szemmel, vagy ez egy teljesen más terület?

S. Zs.: Kicsit más technológia, mert a mi rakétáink űrhajók, műholdak, vagy akár asztronauták űrbe juttatására szolgálnak és megvan a lehetőségünk rá, hogy folyékony üzemanyagot használjunk, gyakorlatilag fellövés előtt tankoljuk csak tele őket. A háborúban használt rakéták inkább kevésbé hatékony, szilárd hajtóanyaggal működnek, mert így lehet őket hosszabb ideig tárolni, akár évtizedekig. Mérnöki különbségek viszont kevésbé vannak, a fizika ugyanaz. Ezek a harci rakéták robosztusabbak, strapabírók, hogy lehessen szállítani, utána viszont csak egyszer fogják használni őket. Az űrbe tartó rakétáknál sokkal pontosabbnak is kell lennünk, ott egyszerűen nem fordulhat elő, hogy valami szivárog, vagy egy alkatrész egy milliméterrel is pontatlanabb a megengedett értéknél.

hvg.hu: Mikor építette az első rakétáját?

S. Zs.: A már említett egyetemi csapat keretében történt. 2018-ban történt az első fellövés.

hvg.hu: Hány éves volt akkor?

S. Zs.: 25.

hvg.hu: Akkor nálunk nem jellemző, amit az amerikai filmekben látunk, hogy a kissrác nyolc évesen fellövi a kertjükből az első rakétát.

S. Zs.: Egyáltalán nem. De azért van itthon is egy sarjadozó rakétaiparunk néhány céggel.

Fazekas István

hvg.hu: Van presztízse a magyar szakembereknek ezen a területen?

S. Zs.: Nem nagyon. Külföldön persze mindenki ismeri Kármán Tódor nevét (szerk.: a rakétatechnológia és hiperszonikus űrhajózás egyik úttörője), de nagyjából ennyi. A szomszédunkban az ukránok viszont világhírnek örvendenek a rakétatudományban, hiszen a Szovjetunió összeomlása után rájuk a maradt a világ egyik legnagyobb rakétamérnök állománya. Oroszországból viszont pont, hogy menekülnek a területen dolgozó tudósok, így ott hanyatlik az űripar.

A Pangea, ahol dolgozom, viszont egy nemzetközi startup. A céljuk egy újrahasznosítható rakéta tervezése, valamint egy aerospike-hajtómű tervezése. Megpróbálom egyszerűen elmagyarázni: a rakéták, hajtóművek úgy működnek, mint a lufik. Minél nagyobbra fújunk egy lufit, annál nagyobb nyomás lesz benne és annál gyorsabban áramlik majd ki a levegő, mikor elengedjük. A rakétánál annyi a különbség, hogy ott az üzemanyagot és az oxidálószert elégetjük. Az így keletkezett forró és nagyon nagy nyomású gázt szeretnénk kivezetni a hajtómű hátulján, hogy az ezzel ellentétes irányba mozduljon el a rakéta.

hvg.hu: Ez eddig relatíve egyszerű.

S. Zs.: Ezt a gázt azonban egy meghatározott geometria mentén kell kivezetni. Ha fellövünk egy rakétát, akkor ahogy halad felfelé, egyre csökken a légköri nyomás. Akárhogyan is tervezzük meg a geometriát, az mindig csak egy adott magasságra lesz optimalizálva, ez alatt vagy felett veszteségesen fog működni, mert a gázok nem tudnak optimálisan kitágulni.

Ezért találta ki a NASA a 60-as években az aerospike-hajtóművet. Egy bonyolult kialakítás nyomán más módon tágul ki a gáz benne, mert egy tüske található a hajtómű közepén. Így a légköri nyomástól függetlenül folyamatosan nagy hatásfokkal működhet a hajtómű. Ez a hagyományos rakétákhoz képest akár 15 százalékkal magasabb hatékonyságot jelenthet, ebben az iparban ez számottevő különbség. A probléma az, hogy bonyolult a kialakításuk és a hűtésük ezeknek a hajtóműveknek, így a NASA néhány prototípus után feladta ennek a modellnek a fejlesztését.

hvg.hu: Akkor ez egy evolúciós zsákutca lett?

S. Zs.: Azóta sokat fejlődött a gyártástechnológia, új ötvözeteket találtak ki és ezt lovagolta meg a Pangea Aerospace. Azt mondták, vegyük csak elő ezt az ötletet újra és poroljuk le, bizonyítsuk be, hogy tudunk aerospike-hajtóművet gyártani, begyújtani és újrahasználni.

A gyártáshoz nagy mértékben használtunk 3D nyomtatást, a NASA-tól pedig kaptunk egy exkluzív licencet egy rézötvözetre, amit a hajtómű gyártásához használhattunk. Ezt úgy kell elképzelni, hogy ebből az ötvözetből készült 1 milliméteres réteg választ el az egyik oldalon mínusz 182 C° fokos folyékony oxigént a másik oldalon lévő 3500 C° fokos forró gáztól. Ennek a kis falnak kell kibírnia ezt az óriási terhelést perceken keresztül.

hvg.hu: Jól értem, hogy a NASA azt mondta, hogy hát ezzel már nem érdemes foglalkozni, önök pedig mégis visszanyúltak olyasvalamihez, amit a világ legnagyobb űripari komplexuma egyszer már eldobott? Ráadásul utána még ők segítettek be?

S. Zs.: Igen, most is kapcsolatban vagyunk velük, nagyon örülnek neki, hogy valaki mégis fogást talált ezen az egészen. Nekik állami intézményként jobban megvan kötve a kezük, hogy mivel foglalkozhatnak, mint a piaci szereplőknek.

hvg.hu: Mi most a csúcstermékük, amin dolgoznak?

S. Zs.: A hajtómű-tervezés legelején csatlakoztam. Volt néhány hajtóműmérnök, akik a működésbeli paraméterek kiszámításáért, hűtésrendszer megtervezéséért, áramlástani szimulációk elvégzéséért feleltek. Ők adtak nekem paramétereket, milyennek szeretnék az alakját, mekkora térfogatra van szükség, milyen hőmérsékletekkel kell majd számolni. Ezek alapján kezdtem el kialakítani a hajtómű szerkezetét, először vázlatokkal, később háromdimenziós modellekkel. Meg kell felelnie a gyártástechnológiának, szenzorokat kell kialakítani. Amikor ez véget ért, én voltam a felelős azért is, hogy ne robbanjon fel a hajtómű, ezért az összes szerkezeti analízist én végeztem el. Azután a gyártástámogatás és az összeszerelés volt a feladatom. Körülbelül másfél éves procedúra volt, amíg a hajtómű elkészült. Tavaly novemberben értünk a projekt végére. Ekkor végül begyújthattuk a hajtóművet és 8-9 alkalommal teszteltük is. Demonstráltuk, hogy újrahasználható és akár 160 másodpercig is működtethető.

hvg.hu: Kevesebb, mint 3 perc alatt eljut az űrig?

S. Zs.: Igen, a fellövés pillanatától számított 160 másodpercen belül elér abba a fázisba. Ez óriási siker volt, így innen tovább tudtuk tágítani a cég kereteit. A kezdeti 9 főből most már 30-ra nőttünk és hamarosan 80-90 főre tervezzük a bővítést. A fent említett DemoP1, vagyis az első hajtómű 20 kilonewton erőt tudott előállítani, a következő termékünk, az Arcos már 300 kilonewtonra lesz képes. Ez már méretben és teljesítményben is sokkal ambíciózusabb projekt. Ezt már terméknek szánjuk a piacra, más cégek rakétáiba beépítve is. Ez az új hajtómű a tesztelése során már el fog jutni az űrbe is.

hvg.hu: Ezek a hajtóművek mire lennének alkalmasak, űrhajó fellövéséről beszélünk?

S. Zs.: A legtöbb hordozórakéta rakéta két-három fázisból áll. Az első leválik, a többi tovább megy az űrbe, majd azok is szétválnak, és az utolsó fázis helyezi pályára a rakományt. Mi most az első fázisról beszélünk, ennek kell a legnagyobb tolóerőt előállítania és azt relatíve hosszú ideig kifejtenie.

hvg.hu: Magyarországon miért nem születhet meg egy ilyen startup?

S. Zs.: Magyarországnak más a berendezkedése és az ipari háttere is. Az Egyesült Királyság és Franciaország például berendezkedett a repülőgép-iparra. Magyarországon inkább az autóipar a prominens. Persze van űripari tevékenység nálunk is, főleg műholdtervezésben és telekommunikáción keresztül kapcsolódunk a szektorhoz.

A grandiózusabb projektekből viszont kimaradunk. Az egyik okot már említettem, szárazföld által körülzárt ország vagyunk, nem tudunk hordozórakétát tesztelni, fellőni. Mindezzel együtt én úgy látom, hogy kezd ébredezni az űriparunk, de még nagyon az elején vagyunk. Nem ezzel foglalkoznak jelenleg a befektetők sem.

hvg.hu: Miért érné meg befektetni? Mitől lesz jobb az embereknek, ha lesz itthon űripar?

S. Zs.: Az egyik legfontosabb hosszú távú cél, hogy egyelőre nincs B-tervünk a Földre. Nem tudunk hová menni, ha itt már nem tudunk élni, vagy épp egy jelentős méretű aszteroida eléri a Földet, ezért jelentősen fel kellene gyorsítani más bolygók kolonizálását. A másik, hogy az űriparból mindig is visszacsorgott rengeteg technológiai megoldás a hétköznapokba, elég a GPS-re, mobiltelefonokra, vagy éppen cipzárra, mikrohullámú sütőre gondolni. És ahogy mondtam, ez egy pénzügyileg megbízhatóan megtérülő befektetési rátával rendelkező szektor.

hvg.hu: Mi az a rakétafejlesztések terén, ami ma még lehetetlennek látszik, de egyértelmű cél?

S. Zs.: Egy rakéta 97-98 százaléka üzemanyag és szerkezet, a többi 2-3 százalék csupán a rakomány. Minél nagyobb rakományt szeretnénk vinni, annál több üzemanyagra van szükség. Éppen ezért kell a Marsra minden eddiginél nagyobb rakétát fejleszteni, a SpaceX éppen ezen dolgozik. Ugyanakkor a költségét is lecsökkentették, mert teljesen újrahasználható. Szükséges kiépítenünk a logisztikát ahhoz, hogy az űrt a magunkévá tehessük. Gondoljunk csak bele, mi lenne velünk utak, vagy vasút, hajózás, repülők nélkül. Le kell vinnünk a költségeket és emelni a hatékonyságot. Itt tartunk most.

hvg.hu: Akkor mi vagyunk az űr-ősemberek, a Homor Erectus szintjét már elértük és most keresünk valami módot arra, hogy feltaláljuk a kereket?

S. Zs.: Nagyjából. Vannak kutatások nukleáris hajtóművek, vagy zöldüzemanyagok terén. Először azonban a méretnövelés és költségcsökkentés a legfontosabb.

hvg.hu: Személyes cél is van?

S. Zs.: Remélem az elkövetkezendő néhány évben embert küldünk a Marsra. Nagyon szeretnék részt venni a jövőbeli expedícióban résztvevő eszközök tervezésében, megépítésében. Ez meg fogja változtatni a hozzáállásunkat, az eszközeinket, a fejlesztés irányát is. Szeretnék részt venni a Mars kolonizálásában.

Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának tudományos felfedezésekről is hírt adó Facebook-oldalát.