A Mikulás minden decemberben minden idők legambiciózusabb kézbesítési körére indul, amely a földi népesség növekedése miatt egyre komolyabb kihívást jelent. Míg akadnak, akik egyszerűen csak csodálják ezt a varázslatos eseményt, mi nem tudjuk megállni, hogy ne tegyük fel évről évre a kérdést: hogyan működik ez az egész? Tényleg repülhet a Mikulás szánja? És milyen új, az utóbbi években napvilágot látott technológiák segíthetnek ebben? Következzen tehát éves télapológiai barangolásunk a Mikulás tevékenykedését lehetővé tevő fejlesztések és tudományos áttörések világában.

Meghajtás – a rénszarvasoktól a rakétahajtóművekig

A Mikulás rénszarvasai elbűvölőek ugyan, de legyünk őszinték: nehezen hihető, hogy nyolc (vagy kilenc) rénszarvas akkora erőt tud generálni, ami a milliárdnyi játékot szállító szán mozgatásához elegendő. Majdnem biztosak vagyunk benne, hogy a rénszarvasok csak esztétikai elemek a járművön, és a repüléshez a Mikulás valójában egy sokkal komolyabb hajtóművet használ.

Az egyik lehetséges opciót erre a kereskedelmi repülőgépeken használt sugárhajtóművek jelentik. A sugárhajtómű beszívja a levegőt, összenyomja, és összekeveri az üzemanyaggal, majd elégeti, hogy tolóerőt hozzon létre.

Azonban egy világméretű, nagy magasságban történő utazáshoz elképesztő mennyiségű üzemanyagra lenne szükség. A sugárhajtású szán minden kontinensen üzemanyagtöltő állomásokat igényelne – arról nem is beszélve, hogy a Mikulás szibériai méretű szénlábnyomot hagyna maga után, amit biztos nem tenne jót a marketingjének. Talán pont ezért falaznak neki a rénszarvasok? Ki tudja…

Ennél jobb választás lehet az ionmeghajtás, amelyet már élesben is használnak, többek közt a NASA Dawn nevű űrszondáján. Az ionhajtóművek úgy működnek, hogy felgyorsítják a töltött részecskéket, hogy tolóerőt hozzanak létre, így kiegyensúlyozott és hatékony meghajtást eredményeznek anélkül, hogy több tonnányi üzemanyagot égetnének el. Ideálisak az űrrepüléshez, ugyanakkor a Föld légköréhez való méretezésük meglehetősen bonyolult lenne. Viszont nagyon menőn nézne ki, ahogy a Mikulás szánja neonkék nyomokat hagy maga után, miközben a kémények között száguldozik kecsesen, csendesen és tagadhatatlanul stílusosan.

Egy másik létező példaként az Európai Űrügynökség BepiColombo űrszondája is ionmeghajtást használ, hogy elérje a Merkúrt. Ugyanakkor az ilyen rendszerek használatának is megvan a kockázata, hiszen a kérdéses űreszköz éppen meghajtási problémák miatt fog késni várhatóan egy évet a pályára állással, amire a jelenlegi tervek szerint jövő novemberben kerülhet sor. Reméljük a Mikulást nem érik ilyen kellemetlen meglepetések.

Fel a levegőbe – aerodinamika vagy antigravitáció?

Most, hogy a meghajtás rejtélyét sikerült nagyjából feltérképeznünk, továbbra is ott a fontos kérdés, hogyan emelkedik a Mikulás szánja a felszínről a magasba. Ez talán még problematikusabb, mint a repülés, hiszen a „hagyományos” emelkedéshez – amit a repülőgépeknél látunk – szárnyak kellenek. Elképzelhető persze, hogy vannak ilyenek a szánon, amelyeket felszállás után behúz a rendszer.

A szárnyak azonban önmagukban nem oldanak meg minden problémát. A szánnak turbulenciában is stabilnak kell maradnia, és ne felejtsük el a tetőkön való le- és felszálláshoz szükséges vertikális manőverezést sem. Itt jön be a képbe az elektromágneses levitáció. A mágnesvasutak, mint például a japán L0 sorozat, erős mágneseket használnak, hogy szinte súrlódás nélkül emeljék a magasba a szerelvényeket. A mágnesvasút és a modern dróntechnológia kombinálásával a Mikulás szánja kecsesen mozoghatna a szűkös városi környezetben való manőverezéskor.

Az elmúlt évtizedekben többek közt a Boeing és a NASA kísérletezett olyan integrált szárnytechnológiákkal, amelyek növelik a felhajtóerőt, miközben csökkentik a légellenállást. Ha ezt a Hyperloop mágneses levitációs koncepciójával kombinálja, a Mikulás egészen hatékony járgányt nyerne, ami ugyanakkor kevésbé hasonlítana egy hagyományos szánra, mint egy futurisztikus légpárnás járműre.

Újragondolt rénszarvasok – a biomérnök színre lép

A rénszarvasok központi szerepet játszanak a Mikulás imázsában, ezért nem is lehet őket egyszerűen sugárhajtású hajtóművekre cserélni. Szerencsére azonban a tudományos előrelépéseknek köszönhetően már ők is fejleszthetők, hogy jobban megfeleljenek az egyre nagyobb igénybevételnek.

Kezdjük a repüléssel. A természetből merítve a Mikulás által alkalmazott, vélhetően kétes etikai elveket való egyetemeken génmérnöki diplomát szerzett krampuszok denevérek vagy albatroszok ihlette szárnyakkal javíthatják a rénszarvasok haladási hatékonyságát. A denevérek könnyű csontszerkezettel és rugalmas bőrrel optimalizálják a felhajtóerőt, míg az albatroszok az energiahatékony vitorlázás elismert mesterei.

Hogy ez mennyiben valósult már meg, azt persze nem tudhatjuk, de hogy a géntechnológia nem idegen a Mikulás és kollégái működésétől, arra közvetlen bizonyítékunk van Rudolf fénylő orrával. Ez ugyanis a biolumineszcencia látványos példája, amely szentjánosbogaraktól a mélytengeri halakig számos élőlénynél előfordul, de a rénszarvasoknál alapjáraton nem. A biolumineszcens fényért felelős molekula, a luciferin hozzáadásával viszont valakik Rudolf orrát tökéletes vörös fényűvé tették a ködös decemberi estéken való közlekedés biztonságosabbá tételére. Arról egyelőre nem tudni, hogy a fejlesztést tervezik-e kiterjeszteni az egész csapatra, vagy kísérleteznek-e más színekkel, de egy biolumineszcens rénszarvas-csorda kétségkívül igen látványos lenne.

Logisztika – kvantummikulás és időjárás

A Mikulás igazi varázsa persze nem a repülésben rejlik, hanem abban, hogy néhány decemberi éjszaka alatt közel 2 milliárd gyermeknek szállít ki ajándékokat. Ehhez percenként több százezer otthonba kell ellátogatnia, és másodpercenként is több ezerbe. Erre pedig egyetlen ismert kézbesítési rendszer sem képes.

Itt jön a képbe a kvantummechanika. A kvantum-szuperpozíció lehetővé teszi, hogy a részecskék egyszerre többféle állapotban is létezzenek. Ha a Mikulás szánja kihasználja ezt az elvet, elméletileg egyszerre több millió helyen létezhet egyszerre, és párhuzamosan szállíthatja ki az ajándékokat. Alternatív megoldásként a féreglyukak – a téridőben való rövidítések – merülhetnek fel, amelyek lehetővé tehetik a Mikulás számára, hogy pillanatok alatt jusson egyik helyről a másikra.

Az biztos, hogy a szán intenzív hőhatásnak van kitéve, és rendelkeznie kell valamiféle hőpajzzsal, mint amilyet az űreszközök használnak a légkörbe való visszatéréskor. A NASA Orion űrhajóján például egy szilika szálakból, epoxiból és mikrolabdácskákból álló AVCOAT nevű anyagot használ a hő kezelésére, amely akár 1200 °C-os hőmérsékletnek is ellenáll.

De mi van magával a Mikulással? Ahhoz, hogy a nagy sebességű kanyarokban bírja a gravitációs terhelést, a szánnak fejlett csillapítórendszerekre van szüksége. A modern vadászrepülőgépek speciálisan tervezett ruhákat használnak, hogy a pilóták nagy erőhatások közepette is eszméletüknél maradjanak. Egy csillapító kapszulával felszerelt szán tehát biztonságban és kényelmesen tarthatja a Mikulást, miközben szuperszonikus sebességgel száguldozik.

***

Elvileg tehát máris rendelkezésre állnak azok a technológiák, amelyekkel megmagyarázható lehet a Mikulás működése, ugyanakkor ahhoz, hogy mezei halandókként úgy használjuk ezeket, ahogy a piros ruhás teszi, jelentős áttörésekre van szükség a kvantummechanika, a biomérnöki tudományok és az anyagtudományok területén. A Mikulás a jelek szerint egyszerűen előrébb jár ezekben, így ténykedése számunkra továbbra is varázslatos marad. De az előzőekben bemutatott technológiák már most is alakítják világunkat, és ha belegondolunk az olyan előrelépésekbe, amelyek lehetővé tették a maglev vonatok, az ionhajtóművek vagy a kvantummechanikai áttörések megvalósulását, elmondhatjuk, hogy a varázslat és a tudomány közötti határ egyre elmosódottabbnak tűnik.