Sikeres start:
Újabb magyar eszközök a világűrben!
(Rovat: BIOPAN, Brados, Matrjoska, Nyereség a kontinensnek , Az emberi élet védelme - 2005.05.31 17:30.)

Az Európai Űrügynökség (ESA) és az Orosz Szövetségi Űrkutatási Hivatal (Roszkoszmosz) együttműködésével 2005. május 31-én egy Bajkonurból (Kazahsztán) indított Szojuz-U típusú hordozó rakéta sikeresen pályára állította a Foton-M2 műholdat, fedélzetén többek között magyar eszközökkel.

A Foton-M2

A Foton-M2 visszatérő űrhajó a kozmikus sugárzás fizikai és biológiai hatásainak vizsgálatára 385 kg-nyi hasznos tömegű, 39 mérőberendezésből álló laboratóriumot vitt magával. A Földre visszatérő egység külső felületén található, szétnyitható, BIOPAN-5 nevet viselő, 29 kg tömegű műszertárolóban elhelyezett 15 mérőegységbõl hármat a KFKI-Atomenergia Kutatóintézet Sugárvédelmi Kutatócsoportja tervezett és készített el. Ezek feladata lesz, egyrészt, a kis energialeadású, de nagy sugárdózist szállító részecskék (foton, proton) védőanyagban (mint pl. az űrsétákhoz használt öltözetek anyagában) történő gyengülésének, valamint az elsődleges, nagy energiájú kozmikus sugárzás, illetve ezek által a Föld légkörében kiváltott másodlagos neutron sugárzás vizsgálata.

1. ábra: A Szojuz-U rakéta által Föld körüli pályára álló, 16 napig önállóan működőképes Foton-M2 komplexum sematikus rajza (ESA ábra). Földi parancsra a kb. 2500 kg tömegű, 220 cm átmérőjű visszatérő kabinról fokozatosan leválnak az egyes funkciókat ellátó egységek. A BIOPAN műszertároló csak a pályára állás után nyílik, de visszatérés előtt bezárul, így képes 300 km-es magasságban a közvetlen kozmikus sugárzás vizsgálatára. A műszereket leszálláskor a földi légkörön történő áthaladás alatt különleges hőálló fal védi.

A BIOPAN

A BIOPAN tulajdonképpen egy fedeles, távirányítással nyitható “tepsi”, mely kozmikus sugárzást vizsgáló mérőeszközök elhelyezésére szolgál, a Foton-M2 műhold külső felületéhez rögzítve. A belseje 2. ábrán látható, közvetlenül a lezárás előtt.

2. ábra: A készreszerelt, nyitott BIOPAN-5 az ESA ESTEC noordwijk-i (Hollandia) steril laboratóriumában Bajkonurba szállítása előtt. (Pálfalvi József felvétele)

A magyar részvétel

Az Ember az ősi bölcsőtől, az egyenlítői Afrika mindent nyújtó paradicsomából a zord pólusokig küzdötte el magát, és már fél évszázada próbál még tovább jutni - a világűrt ostromolja. Ott már nemcsak a hideg, hanem az oxigén, a víz és az éltető talaj hiánya, valamint a még mindig nem eléggé ismert kozmikus sugárzás káros hatásai ellen kell felkészülnie. S mint ahogy a tengerbe ömlő nagy folyam elviszi a kis falukon átcsergedező erek vizét, úgy járulhat hozzá minden kis közösség a tudomány kiteljesedéséhez; így talán, az a 260 grammnyi eszköz, amit a magyar lelemény ebbe a programba beleálmodott, hozzájárul a jövendõ “nagy ugrás” biztonságához.

A Foton-M2 programban számos olyan kísérlet van beépítve, amelyek az ember hosszas világűrben való tartózkodását hivatottak elõkészíteni. Így szerepel a súlytalanság közepette működõ folyadékellátó rendszerek vizsgálata, de olyan mikroorganizmusok ellenállóképességének tanulmányozása is, melyek az emberi kilélegzett szén-dioxidot újra oxigénné varázsolják. De azt, hogy mit kell ezeknek a szervezeteknek, eszközöknek kiállniok, valakinek meg kell mondania. Erre vállalkozott, többek között, a KFKI-Atomenergia Kutatóintézet Sugárvédelmi Kutatócsoportja. A kozmikus sugárzás földközeli tanulmányozása régi magyar elfoglaltság.

• Az ún. kozmikus záporok kialakulásának nukleáris folyamatokra alapozott elméletét már fél évszázada magyar fizikus, Jánossy Lajos, a KFKI egyik alapítója, vázolta fel.
• 25 éve folynak magyar sugárdózis mérések különbözõ űrállomásokon (a PILLE eszköz különféle generációival).

Azonban a galaktikus és a Napból eredő sugárzás összetétele már önmagában véve is igen bonyolult, a földi légkörrel és az abban létező dolgokkal való kölcsönhatása azonban alig modelezhető: mérni kell. A méréstechnika kiválasztása sem könnyű: sem nagyméretű, sem nagy energiaigényű eszközt nem küldhetünk a világűrbe. Ráadásul, még nem létezik olyan univerzális eszköz, amelyik az ilyen összetett sugárzás minden komponensét egyaránt mérni képes. A sugárdózis időbeli változásának követése aktív, adatrögzítéssel kombinált redszert igényel, tehát tér- és energiaigényes. Az egyes sugárzásfajták szétválogatása passzív, kis méretű, energiaellátást nem igénylõ detektorokkal is megoldható, de időbeli változás regisztrálására nem alkalmas.

Kombinált, passzív detektorokból álló rendszert választottunk tehát, amelynek kiértékelésére a 16 napos adatgyűjtés és Budapestre szállítás után kerül sor. A négy acél tokozású termolumineszcens detektor a kis energialeadású sugárzásoknak az emberi testszövettel rokon anyagban végbemenő gyengülését vizsgálja, átlagolva a teljes repülési idõre, míg a 14 szilárdtest nyomdetektorból összeállítotott egység a nagyobb energialeadású kozmikus és a másodlagosan keletkező neutronok által keltett ionizáló részecskéket individuálisan regisztrálja. A légkörben keletkező neutronok száma és energia szerinti eloszlása kevéssé ismert. Ez az első olyan kisméretű, fedélzeti energiát nem igénylõ összeállítás, amelyik fő feladata a neutronok vizsgálata. A jelenlegi eszköz összeállítására 4 éves előkészítő munka után került sor.

3. és 4. ábrák: A Szojuz-U rakéta startasztalhoz történő szállítása, valamint a május 31-i start (ESA fotók).

Pálfalvi K. József