"Az űrkémia olyan fázisban van most, mint az 1970-es évek elején a számítástechnika. Időben be kell kapcsolódni szellemi és anyagi tőkével egyaránt" - idézte dr. Darvas Ferencet, a nemzetközi űrkémia szakértőjét dr. Mezőhegyi Gergő, az InnoStudio űrkémiai divíziójának vezetője, akivel az űrkémia nemzetközi és hazai helyzetéről beszélgettünk.
Nagy jövő, kevés szereplő van még
Az InnoStudio a magyar ThalesNano cégcsoport tagja, ami többek között kémiai reaktorok fejlesztésével, nanotechnológiával, alternatív energia előállítási megoldásokkal és Magyarországon egyedülálló módon, űrkémiával is foglalkozik. A vállalat, mondhatjuk, jókor volt jó helyen, hiszen
időben felismerte, hogy az űrkémia nagy jövőjű tudományág, de még nem lépett be elég szereplő ahhoz, hogy telített legyen a piac.
"Szórványos kísérletekre volt már példa a 80-as években is nemzetközi szinten, de az űripar akkori fejlettsége nem tette lehetővé, hogy a szakma felismerje az űrkémia fontosságát és iparágalkotó mivoltát. Gyakorlatilag az elmúlt egy-két évben tudatosult a szakmában, hogy az áramlásos kémiai technológiák nagy szerepet játszanak majd a jövő űriparában" - mondta Mezőhegyi Gergő.
Az űrkémia tehát a kémiai, elsősorban áramlásos kémiai technológiák űripari, űrkutatási alkalmazását jelenti. Azért áramlásos kémiáról beszélünk, mert mikrogravitációs környezetben a "lombikos" kémia nem működik. A kémia a jövőben gyakorlatilag megkerülhetetlen lesz, ha a Holdra vagy a Marsra készülünk. Már most is zajlanak hasonló kutatások, csak konkrétan ritkán nevesítik, hogy ez bizony űrkémia: ilyen kísérlet például a holdi regolitból oxigént kinyerni, vagy a Nemzetközi Űrállomáson cementet gyártani.
A Holdon is van oxigén, és használni is tudjuk
Elkészült az oxigénkivonó létesítmény első prototípusa Hollandiában.
Itthon is lehet hasznosítani a tudást
"Mind a NASA-nál, mint az ESA-nál a hosszú távú tervek között szerepel a szektor fejlesztése" - mondta Mezőhegyi. "Az űrkémia alkalmazási és piaci lehetőségei rendkívül széleskörűek. Megemlíthetjük például a széndioxid-transzformációt, ami nemcsak űripari tekintetben, hanem földi vonatkozásban is meghatározó. Elég, ha arra gondolunk, hogy a légkörben található rengeteg szén-dioxiddal zöld megoldások útján mit lehetne kezdeni.
Ha a későbbiekben a Marsra is el szeretnénk jutni, oda jó lenne valami olyan eszközzel érkezni, ami képes a szén-dioxidot oxigénné és egyéb értékes anyaggá alakítani, hogy a légkört alkalmassá tegyük az ott-tartózkodásra.
Valószínűleg űrkémiát kell majd használni ahhoz is, hogy a világűrben vagy idegen bolygókon az emberi anyagcsere-termékekkel valamit kezdeni tudjunk, valamint az űrbányászathoz is köze van a tudományágnak. A Holdra és a Marsra is mennek majd azért űrhajósok, hogy a helyi erőforrásokból kinyerhessék az értékes anyagokat, ez a helyben történő alapanyag-felhasználáshoz és gyártáshoz is fontos lehet, sőt később akár saját iparággá nőheti ki magát.
Megreformálhatja a gyógyszergyártást
De nem kell ilyen messzire menni: űrkémiával lehet kísérletezni gyógyszeralapanyagok gyártásában is. "Egyes tanulmányok rámutattak, számos gyógyszer a világűrben jóval rövidebb szavatossági idővel rendelkezik, mint a Földön" - magyarázta Mezőhegyi. "Ha egy űrhajós szeretne gyógyszert magával vinni egy hosszabb távú űrutazásra, akkor úgy gondoljuk, az lesz a megoldás, hogy helyben előállítja magának áramlásos kémiai reaktor segítségével."
Részben a gyógyszergyártáshoz kapcsolódott az a kísérlet is, amit az InnoStudio - első magyar cégként - a SpaceX Dragon űrkapszuláján küldött fel a Nemzetközi Űrállomásra. A kísérlet során a cég kémiai mintáival egyik űrszabadalmát próbálja validálni, továbbá újszerű nanostruktúrákat létrehozni.
Az eredmények újszerűen formulált gyógyszerekhez, növényvédőszerekhez, sőt kozmetikumokhoz vezethetnek. A cég a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem egyik tanszékével partnerségben gyógyszercélpontnak számító fehérjék kristályosítását is vizsgálták. Ez a folyamat mikrogravitáció alatt jelentősen tisztább kristályokat eredményez, ami nagy előnyt jelenthet a gyógyszergyártók részére. A fehérjék kristályosításának sikere a jövőben akár azt is jelentheti, hogy ha valóban olyan olcsó lesz a kereskedelmi űrutazás, mint ahogyan azt jósolják, akkor jobban megéri majd a világűrben gyógyszert tervezni, mint itt, a Földön. De ez persze még a jövő zenéje.
Az viszont nem, hogy az InnoStudio és a Japan Manned Space Systems Corporation (JAMSS) közös kísérlete a Dragon űrkapszulával nemrég visszaért a Földre, az eredményeket pedig hamarosan elemzik is a magyar szakértők. A ThalesNano cégcsoport egy másik, jelenleg futó projektjében, egy izraeli űripari partnerükkel együttműködve
egy miniatürizált áramlásos kémiai reaktort fejlesztenek ki űrkutatási alkalmazásokra.
Ezzel megint egyedülálló lesz a magyar cég, hiszen ilyet még soha nem gyártott senki. "Van több projektünk, amikről a NASA-val is tárgyaltunk már: például az úgynevezett hidropóniás növénytermesztés során a termesztendő növényt, zöldséget, gyümölcsöt egy vizes közegben hozzák létre a föld, tehát szilárd közeg nélkül. A víz tartalmazza azokat a tápanyagokat, amelyek egy növény számára szükségesek. Ezek a tápanyagok a föld hiányában, mikrogravitációs környezetben és nagyobb koncentrációjuk mellett, hajlamosak nagyobb részecskékké összeállni, ami ellehetetleníti a növény általi felvételüket" - fejtette ki Mezőhegyi. Az InnoStudio viszont rendelkezik egy olyan szabadalmaztatott nanotechnológiai eljárással, amivel megakadályozható, hogy a tápanyagrészecskék összeálljanak, így a növény már tudja őket hasznosítani. Ez az eljárás óriási segítség lehet az űrbeli növénytermesztéséhez.
Világszinten is ott vagyunk
Hogy a tudományág élvonalába tartozunk, jól látható abból is, hogy a ThalesNano cégcsoport elnöke, dr. Darvas Ferenc alapító tagja és elnöke a nemzetközi Áramlásos Kémiai Társaságnak, és ő alapozta meg az űrkémia nemzetközi ismertségét.
"2014-ben jött az ötlet Darvas úrtól, hogy létre kellene hozni egy nemzetközi platformot arra, hogy az űrkémia koncepciójának megágyazzunk. A magyar közreműködéssel megalapított nemzetközi Űrkémiai Konzorcium célja az volt, hogy világszerte összegyűjtse a kémiában érdekelt, űrkémiai kutatásokban és a kémia űripari adaptálásában és megvalósításában érdekelt cégeket, egyetemeket, és professzionális szakmai fórumot biztosítson részükre, nemzetközi projekteket generáljon, összehangolja az induló űrkémiai ipari tevékenységet" - mondta Mezőhegyi.
A konzorcium szépen fejlődött az elmúlt öt évben, jelenleg öt kontinensről több mint negyven ipari és akadémiai tagja van, és folyamatosan bővül.
Szintén magyar kezdeményezésre jött létre egy nemzetközi konferencia a témában, a Nemzetközi Űrkémiai Szimpózium. 2017-ben zajlott az első ilyen rendezvény, amit azóta is a rangos Amerikai Kémiai Társaság kongresszusainak keretén belül rendeznek meg, idén már az ötödik alkalommal.
Nem túlzás azt állítani, hogy Magyarország időben beszállt az űrkémia iparágába, és ezért számít a terület egyik vezetőjének nemzetközi szinten is. A ThalesNano cégcsoport az Áramlásos Kémiai Társasággal és a Szegedi Tudományegyetemmel együtt például először publikált a témában a világ egyik legrangosabb tudományos szaklapjában, a Nature-ben. Az űrkémia egyre inkább megkerülhetetlenné válik, ha az űrkutatásról és az űrutazásról beszélünk - a magyarok pedig ott vannak az élvonalban.
