„Eltemetett” GPS holdak
(Rovat: A GPS rendszer, Navigáció és térképészet - 2016.04.08 07:15.)

Két évtized szolgálat után most végleg kikapcsoltak két amerikai navigációs műholdat. Mi történik velük?

A mostanra világszerte elterjedt, jól ismert, és számtalan különféle célra alkalmazott GPS (Global Positioning System) navigációs műholdrendszert az 1970-es években kezdte el kiépíteni az Amerikai Egyesült Államok légiereje. Az első GPS holdat 1978-ban állították pályára, jelenleg már 72 starton vannak túl. A GPS űrszegmense közepes (kb. 20 ezer km-es) magasságú pályákon keringő műholdakból áll. Ezek hat különböző pályasíkban, az Egyenlítőhöz képest 55°-os szöget bezáró pályákon vannak elosztva a Föld körül. A teljes lefedettséghez minimum 24 (pályasíkonként négy-négy) működő űreszköz szükséges. (Pillanatnyilag 31 működő GPS hold alkotja a rendszert.) Az ezek által sugárzott rádiójelek vételével és feldolgozásával a megfelelő vevőkészülékek alkalmasak a pontos hely- és időmeghatározásra.

A közel 12 órás keringési idejű GPS műholdak konstellációjának szemléltetése a hat pályasíkkal.

A műholdaknak, mint minden műszaki eszköznek, van egy véges működési élettartama. A pályán a javításukra nincs lehetőség, így a kiszolgált űreszközöktől végső soron meg kell szabadulni. A teljes rendszer üzemképességét úgy tudják fenntartani, hogy folyamatosan új műholdakkal pótolják a már működésképteleneket. A műholdak cseréje ad alkalmat a rendszer modernizálására is, hiszen a legújabb generációba tartozó GPS műholdak sokkal többet „tudnak”, mint az eredetiek. (Éppen idén február elején állt pályára a Block 2F sorozat utolsó, tizenkettedik tagja. A legújabb, a Block 3 jelű sorozat 2017-től indul.)

Nemrég a Block 2A sorozatba tartozó két műholdat „takarították el” az útból. Annak idején mindkettő egy-egy Delta-2 hordozórakétával állt pályára a floridai Cape Canaveralről. A GPS 2A-20 jelű 1993. május 12-én, a GPS 2A-26 pedig 1996. július 15-én. Jócskán túlteljesítették az eredetileg 7 és fél évesre tervezett hasznos élettartamukat. Mivel még működőképesek voltak, egészen a közelmúltig a pályájukon kikapcsolva, tartalékként működtették ezeket, miután a leváltásukra feljuttatott új GPS holdak üzembe álltak. Mostanra azonban olyan műszaki problémák léptek fel a régi holdak fedélzetén, hogy az irányítók jobbnak látták, ha végleg kivonják őket a tartalékok közül is. Az egyiknek egy napelemtábláját nem lehetett már mozgatni, a másikon a térbeli stabilitást biztosító lendkerekek romlottak el.

A most végleg eltávolított, az 1990-es években indított két műhold a Block 2A sorozatba tartozott. (Fantáziakép: US Air Force)

Mivel a GPS rendszer új holdjai ugyanazokat a pályákat használják, mint a régiek, fontos, hogy ott ne alakuljon ki zsúfoltság, ütközésveszély. Ez ugyanis veszélybe sodorná a frissen felbocsátott űreszközök, s végső soron az egész – stratégiailag és gazdaságilag igen fontos – rendszer működését. Ezért a kiszolgált holdakat ún. temetői pályára irányítják át. (A jelentős pályamagasság miatt a fedélzeten nem lehet annyi üzemanyagot tartalékolni, amivel a műholdak visszahozhatók volnának a Föld légkörébe, ahol meg tudnának semmisülni.) A temetői pálya magassága mintegy 1000 km-rel haladja meg a GPS holdak megszokott pályamagasságát. Odaérve az esetleges maradék üzemanyagot kiengedik, a fedélzeti akkumulátorokat lemerítik, és a műhold testét felpörgetve stabilizálják térbeli helyzetét. Az óvintézkedések célja, hogy nehogy valamilyen robbanás miatt feldarabolódjon a szolgálatból már kivont űreszköz: egy sereg apró űrszemét helyett inkább csak egy darabban maradjon.