Népszava, 1988. június (116. évfolyam, 130–155. sz.)
1988-06-14 / 141. szám
NÉPSZAVA 1988. JÚNIUS 14., KEDD Tudomány, technika Magyar műszerekkel a fedélzeten Július elején indulnak a Phobos űrszondák Újabb nagyszabású nemzetközi kozmikus vállalkozás A távolabbi cél: embereket küldeni a Marsra Új fejezet nyílik rövidesen az űrkutatásban: előtérbe kerül a Mars bolygó és közvetlen kozmikus környezetének megismerése. Külső bolygószomszédunkat és egyik parányi holdját, a Phobost, nagyszabású nemzetközi együttműködés keretében két szovjet űrszonda műszerei vizsgálják az idén. Lapunkban az elmúlt két évben folyamatosan beszámoltunk e rendkívüli vállalkozás előkészületeiről. Most viszont - ahogyan közeledik a Phobos-űrszondák startjának ideje - már az is napirendre kerülhet, hogy a Marsnak és környezetének a következő években, évtizedben való részletes felderítése az első emberes Mars-expedíció előkészítését is szolgálhatja. A magyar űrtechnika úgyszintén jelen lesz ezekben az űrvállalkozásokban! De lássuk, mi történik július elején ... Életlehetőség a Marson? Magyar műszerek a csúcstechnológiával Az ember kíváncsi lény a világban, és arra törekszik, hogy megismerje azt a környezetet, amelyben él. A Naprendszer felderítése igazán csak az űrkutatás eszközeinek felhasználásával válhat valóra. Az automatikus űrszondák műszerei olyan távoli világokba, olyan kozmikus fizikai folyamatokba engednek bepillantást, amelyek a Földről vagy nem figyelhetőek, vagy amelyekről csak elméleti számítások, elképzelések léteznek. Az ember közvetlen részvétele pedig az égitestek meglátogatását célul tűző expedíciókban, lehetővé teszi majd a bonyolult és „okos” műszerekkel sem végezhető vizsgálatok lebonyolítását. A Holdon kívül például a Mars és két holdja is szóba jöhet űrszondás és „emberes” vizsgálatok elvégzésére. Az amerikai Mariner-, Viking- és a szovjet Marsszondák mérései sok érdeA jelenleg megvalósítás alatt álló Phobos-program elsősorban a Phobos hold részletes vizsgálatát, illetve a Mars körül keringő szondarész a bolygó felszínének és légkörének a tanulmányozását tűzi ki célul, így a Marsfelszíni vizsgálatok további űrkísérletek tárgyát képezik majd — a Phobos-szondák küldetése tehát ezek előfutáraként tekinthetők. Ugyanis a Viking-űrszondák tevékenysége után hosszú szünet következett a Mars kutatásában. 1994-től kezdődően tervezik a szovjet koordinációjú MARS—94 programot, amely során részletesen vizsgálnák a bolygót; például leszállóegység tevékenykedne egy adott helyen a felszínen, késséget fedeztek fel a Marson, illetőleg kis holdjain, a Phoboson és a Deimason. A Mars felszínének a formagazdagsága lenyűgöző. A Naprendszer legnagyobb, úgynevezett óriásvulkánjai itt találhatók. Hatalmas síkságok, felföldek, krátermezők és a pólusoknál fagyott gázok jegeiből álló hósapkák teszik még változatossá a bolygó felszínét. Kéregárkok, illetve kiszáradt folyóvölgyekre emlékeztető, kanyargó barázdák, valamint poros, kráteres területek is találhatók a bolygón. A két apró, szabálytalan alakú holdon poros, kráteres részek, a Phoboson ezenkívül még érdekes barázdák is láthatók. A Marson a kezdetleges élet lehetőségét nem zárjuk ki, hiszen jelenleg sem tudunk megbízható adatokat arról, hogy akár baktériumszerű, vagy hasonló, egyszerű élőlények előfordulnak-e ezen a bolygón, amely robotjárművet is szállítana. Ezzel egyébként öszszesen mintegy ötszáz kilométeres felszíni felderítést terveznek. Elvégeznének légköri ballonszondás kísérleteket is. Az amerikai űrkutatási hivatal, a NASA is folytatná a félbehagyott Mars-programot. 1996—1999 között kerülne sor az amerikai automatikus marsjáró útjára, valamint a talajminták Földre való visszahozatalára. Továbbá igen részletes, nagy felbontású felvételeket készítenének a felszínről, azonkívül részletes légköri ballonkísérleteket is folytatnának. Az ember pedig első lépéseit egy másik bolygón, a Mars felszínén, a tervek szerint legkorábban 2005-ben, legkésőbb 2010—15-ben tenné meg. Erre az expedícióra — A marsközelségek alkalmas időszakok arra, hogy a Földről jól megfigyelhessük a bolygót, illetve űrszondákat indítsunk felé. A Mars és a Föld kölcsönös pályabeli helyzete miatt van ez így, és ilyenkor az űrszondákkal a folyamatos rádiókapcsolat és a pályák megtervezése is kedvező. Az elkövetkező marsexpedíciók idején a Mars egyúttal mindig Napközelben is lesz, tehát a poros területei felett gyakran porviharok alakulhatnak ki a hőmérséklet-ingadozások miatt. A porviharok a felszíni tanulmányozását, valamint a telepített műszereket, berendezéseket, illetve azok, működését erősen zavarhatják. Ezért az űrtechnikának erre a körülményre is fel kell készülnie. A nagyszabású program során két egyforma felépítésű és rendeltetésű űrszonda, a Phobos—1 és Phobos—2 hajtja végre majd feladatát. A vállalkozás tervei 1977—83. között érlelődtek, a megvalósulás útjára 1986-ban léptek, amikor is a sikeresen lebonyolított Vega-, azaz Vénusz- és Halley-üstökösprogramot követően teljes kapacitással átállhattak a szakemberek a berendezések, műszerek elkészítésére. A vállalkozásban huszonnyolc különböző kísérletet végeznek, tizenöt ország, illetve szervezet mérnökeinek, kutatóinak közreműködésével előkészítve (Ausztria, Bulgária, Csehszlovákia, ESA. A Phobos hold felszinere leszálló egység központi számítógépének (kulcsfontosságú a program végrehajtásában) első, úgynevezett repülő példányát már elszállították a moszkvai Űrkutatási Intézetbe, egyes kísérletek vezérlőprogramjait pedig az utolsó pillanatig finomítják. Ez a nagy megbízhatóságú számítógép fejlettebb, mint amilyen az 1984-ben felbocsátott Vega-űrszondákban repülő magyar tervezésű és kivitelezésű, ugyancsak sikeresen működő, televíziós kamerák vezérlő-számítógépe volt — pedig azok már akkor is csúcstechnológiát képviseltek. Még tavaly küldték a Szovjetunióba az Eszter elnevezésű, mérőrendszer adatgyűjtő egységét, amely szintén magyar fővállalkozásban készült. Egyik detektorát az intézet munkatársai korábban már visszahozták az egyesült államokbeli Michigan Egyetemről, ahol azt hitelesítették. Az Eszter-komplexum egységei lényegében a tervek szerint — szovjet— amerikai koordinációban, nemzetközi együttműködéssel kerülne sor. A Phobos-programra úgyszintén egy marsközelség alkalmával kerül sor. A Mars ez év szeptember 22-én kerül földközelbe, amikor mintegy ötvenkilencmillió kilométerre lesz bolygónktól. Szeptember 28-án lesz a Nap a Föld és a Mars egyvonalban (ez a marspozíció) vagyis kedvező égi pozícióban. A Mars az égi egyenlítőhöz közel látszik majd a Cet csillagképben. Fényes, nyugodt fényű vörös égitestnek tűnik. Látszó átmérője maximálisan 23,8 szögmásodperc lesz, ami az amatőr csillagászoknak is kedvező a felületi alakzatok megfigyelésére. Az előrejelzések szerint idén már júliusban megindul a porvihar, ami több hónapig is eltarthat a napközelség körüli időszakban. Nyugat-európai Űrügynökség, Finnország, Franciaország, Írország, Magyarország, Lengyelország, NDK, NSZK, Svédország, Svájc, Szovjetunió, USA.) A magyar műszereket fővállalkozásban az MTA Központi Fizikai Kutatóintézetében készítették, együttműködve a Budapesti Műszaki Egyetem szakembereivel, akik az alkatrész-bevizsgálásban vettek részt. Több más műszer elkészítésében a magyar szakemberek, ha nem is fővállalkozóként, hanem — a Vega-programban szerzett tapasztalatok alapján — szintén közreműködtek. Továbbá szoros együttműködés alakult ki az ír és az amerikai kutatókkal is: részecskedetektorok, teleszkópok, amelyek a hosszú bolygóközi út alatt is végeznek méréseket, ezenkívül a Mars és a Phobos magneto-ionoszféráját, valamint a kis- és közepes energiájú töltött részecskéket is mérik. Utóbbiak megismerése révén ugyanis következtetni lehet a Mars korára, felszínének sajátosságaira, fizikai, kémiai jellemzőire. A műszer többi elemét a közreműködő más országokban alkották meg, és a KFKI-ban szerelték össze; a teljes összemérés különös gondosságot és előkészítést jelentett. Ugyancsak rendeltetési helyére szállították már a bolygóközi térben lévő, illetve a Mars körüli plazma (olyan hidrogéngáz, amelynek atomjai szétváltak pozitív elektromos töltésű protonokra és negatív töltésű elektronokra) tanulmányozásához szükséges másik fedélzeti mérőrendszer energiaellátó egységét is. Továbbá magyar közreműködéssel készült a napsugárzásban mutatkozó finom ingadozások kimutatására szolgáló mérőrendszer (Iphir-berendezés) földi ellenőrző része (több ilyen is készült). Ez a mérőműszer a bolygóközi repülés alatt vizsgálja a Nap sugárzásának erősségét. A magyar szakemberek és a programban közreműködő többi intézet képviselői részt A két szonda 1989 január— februárjában közelíti meg a Marsot. Néhány hónapig az égitest körüli pályán keringenek (a Mars-program végrehajtása céljából), azután érnek majd a Phobos közelébe. Az első elliptikus pálya a Mars körül úgy alakul, hogy marsközelben 42 000, mars távolban 79 000 kilométer lesz a szonda és a Mars középpontjának a távolsága, a keringési idő pedig kereken 3 nap. Mintegy 25 nap múlva ezt úgy módosítják, hogy a szonda marsközelpontja a Phobos holdacska pályasugarához legyen közelálló. A harmadik pálya már körpálya, 9700 kilométeres sugárral, és 8 órai keringési idővel, a negyedik pedig a Phoboshoz szinkronizált pálya, 9400 kilométeres sugarú (közel kör alakú), 7,6 óra keringési idővel. Erről a pályáról kísérlik meg a Phobos megközelítését a szondák. Lézer- és ionnyalábokkal „lövik" a holdacska felszínét, ugyanis a visszaszóródó ionokból meghatározható a legfelső rétegek kémiai összetétele. A lézer- és ionkísérletek berendezéseinek tömege körülbelül 70, illetve 18 kilogramm. Érdekes eredmények várhatók a Phobos szerkezetének felderítésére készített rádiószondázási kísérlettől is: 5, 130 és 500 megahertz frekvenciájú rádióhullámokkaltapogatják le a felszínt. A hullámok behatolása alapján a belső szerkezetre lehet következtetni (Grunt kísérlet, aktív rádiómérések, 35 kg tömegű berendezéssel). Az IPNM-készülékkel úgynevezett aktív gamma-méréseket végeznek: gammasugarakat bocsát a berendezés a felszínre, a viszszaszóródó neutronok a kőzetek anyagáról szolgáltatnak információt. Különösen érdekes lehet itt a víztartalom mérése (10 kilogrammos műszer). A Marsról is és a Phobos holdról is televíziós képfelvételek készülnek majd a FREGAT elnevezésű képfelvevő rendszerrel (50 kg). A kamerák a FREGAT berendezésen 50—100 méterről 6— vesznek az űrszondák start előtti utolsó tesztelésében. Közösen készítik elő a földi ellenőrző rendszereket. A Phobos—1 űrszondát a tervek szerint július 7-én, a Phobos—2-t július 12-én indítják. A Phobos-űrszondák tulajdonképpen új konstrukciójú szovjet Mars-szondák, amelyeket a térben három tengelyre stabilizáltak, 10 centiméteres alakzatokat is felbonthatnak a Phobos felszínén. A FREGAT képfelvevő rendszere egyébként három tévékamerából (CCD detektorokkal), egy spektrométerből és a fedélzeti elektronikákból áll (bolgár, NDK, szovjet szakemberek készítették). A szondák mintegy 50 méterre közelítik meg a kis holdat és leszállóegységet, valamint egy „szöcskének” nevezett szerkezetet bocsátanak le. Ez utóbbi 8—10 ugrást végez rugós szerkezete segítségével, és a becsapódásai által keletkezett szeizmikus rezgéseket a leszálló egység méri. A Phobos holdon landoló műszeres egység megépítésekor a csúcstechnológia, a speciális űrtechnikai követelmények figyelembevétele került a középpontba. Ugyanis a leszállóegység fedélzeti számítógépének nagy megbízhatóságúnak kell lennie. Megépítésekor a szakemberek törekedtek a minimális súlyra, a miniatürizálásra, valamint a költségtényezők csökkentésére. A fedélzeti számítógépet ily módon sikerült két kilogramm tömegnél kisebbre készíteni, fogyasztását pedig egy Watt alá szorítani! Mindezek mellett tartalmazza az egymást ellenőrző, az egymást meghibásodás esetén kiváltó, önjavító, párhuzamos működésű rész-számítógépeket. Ezen kívül vezérli az összes kísérletet a leszálló egységen (talajmechanikai vizsgálatok, fúrómintavétel, tévéképek közvetítése, rádiópozíciómérés, a Phobos hold mozgásának vizsgálata, szeizmológia stb.). Az összegyűjtött adatokat pedig a fedélzeti rádióadónak továbbítja a Földre való leküldésre. Az ilyen magas fokú műszaki követelményeket igénylő berendezések készítésével a magyar szakemberek is a csúcstechnika közelében járnak — itt sem lehet lemaradni a műszaki fejlődéstől, amely a világban végbemegy. Tóth Imre MTA Csillagászati Kutatóintézet A szomszéd „meghóditása’* Földközelség szeptemberben A KFKI és a BME együttműködése Pályák, kísérletek, mérések Űrszonda a szerelőcsarnokban Ilyen a Phobos holdacska Pályamódosítások a Mars és holdjai körül Az Eszter műszeregyüttes 9