Munkában a RapidScat
(Rovat: Időjárás és előrejelzése, Az űrállomás és az USA - 2014.10.20 07:15.)

A Nemzetközi Űrállomásra (ISS) nemrég felvitt radaros szélsebességmérő berendezés megkezdte működését.

A közel 600 kg-os, 26 millió dollárba került amerikai mérőeszköz, az ISS-RapidScat a Dragon teherűrhajó mostani, CRS-4 jelű repülése alkalmával a külső, nem hermetizált rakodóterében jutott fel az űrállomásra. (A Dragon jelenleg még az ISS-hez csatlakozva kering a Föld körül, visszatérése október 21-én esedékes.)

Az ISS-RapidScat az űrállomás európai Columbus kutatómoduljának külsején kapott helyet. (Kép: NASA)

Az ISS-RapidScat hasonló feladatot lát el, mint korábban a NASA QuikSCAT műholdja, amely azonban 2009-ben meghibásodott. A műhold pótlására nem volt elegendő pénz, de kihasználták, hogy az ISS alkalmas egy ilyen berendezés „vendégül látására” a külső felületén. Az űrállomáson való elhelyezés viszonylagos olcsósága többek közt abból is adódik, hogy nem kellett külön műholdplatformot építeni, az energiával való ellátást és a kommunikációs csatornákat maga az ISS szolgáltatja. Nem volt szükség külön hordozórakétára sem, a műszer elfért a menetrend szerint közlekedő teherűrhajók egyikében. Az ISS-RapidScat gyártásához fel tudtak használni korábbi – esetenként 17-18 éves – műholdas tartalék alkarészeket is. (A QuikSCAT 1999-ben indult.) A NASA úgy számol, hogy a megtakarítás mintegy 300 millió dollár lehet ahhoz képest, mintha egy önálló új műholdat kellett volna építeni és pályára állítani.

A berendezés az óceánok fölött fújó szél sebességét és irányát méri. Radaros elven, a vízfelszínre lebocsátott rádióhullámok visszaszóródásának tulajdonságai alapján határozta meg a víz hullámzására, és így az azt kiváltó szélre jellemző paramétereket. Az ISS-RapidScat egy 100 wattos teljesítménnyel sugárzó, közel 80 cm átmérőjű mikrohullámú antenna, amely percenként majdnem 20-szor fordul körbe. A vett adatok alapvető fontosságúak az időjárási modellek számára, és segítenek előre jelezni a lakott területeket is veszélyeztető trópusi viharok fejlődését. Információval szolgálnak a Föld légköre és az óceáni áramlások közötti kölcsönhatásról.

Az ISS-RapidScat áthelyezési, felszerelési munkálatait az ISS kanadai robotkarjával és a Dextre manipulátorkarral végezték. A radaros földmegfigyelő berendezést október 1-jén kapcsolták be. A próbaüzem után a tudományos célú adatgyűjtés a hónap végéig elindulhat. (Kép: ESA / NASA)

Az ISS-re szerelt berendezésnek azért hátránya is van. Ezek közül az egyik az, hogy mivel az űrállomás pályahajlása alig haladja meg az 50°-ot, az onnan nyert adatok földrajzi lefedettsége nem globális, csak a kb. 50°-os déli és északi szélességek közötti területre korlátozódik. A földmegfigyelő műholdakat ezzel szemben általában poláris pályára állítják. A trópusi viharok keletkezésének és haladásának helyszínei mindenesetre beleesnek ebbe a sávba, így az ISS-RapidScat adatai jól hasznosíthatók. Annál is inkább, mert az indiai Oceansat-2 műholdon repülő hasonló célú műszer nemrég, idén februárban felmondta a szolgálatot. Jelenleg csak az európai poláris MetOp meteorológiai holdak ASCAT műszerei szolgáltatnak ilyen típusú mérési adatokat.

A berendezés beüzemelése gyorsan megkezdődött. Az első trópusi ciklonok egyike, amelyet az ISS-RapidScat megfigyelt, a Mexikó nyugati partjainál járó Simon volt, október 4-én. A képről a szélsebesség színkódok alapján olvasható le, a szél irányát apró nyilak jelölik. (Kép: NASA / JPL-Caltech)

Az ISS, mint hordozó platform másik kellemetlensége, hogy a radar működése nem folyamatos, azt esetenként ki kell kapcsolni. Ilyen esetek például azok az űrséták, amikor az űrhajósok túl közel kerülnének az adóhoz. Ha pedig a Harmony modulhoz teherűrhajó kapcsolódik, a szélsebességmérő radar látómezeje lecsökken.

Az ISS-RapidScat remélt működési élettartama 2 év. Mire ez véget ér, addigra talán Indiából indulhat egy újabb szkatterométeres műhold, amivel folytathatók a tengeri szélmérések a világűrből. Ami az ISS-t illeti, a RapidScat csak az „első fecske”, hiszen az elkövetkező néhány évben további földmegfigyelő berendezéseket szeretnének telepíteni rá. A következő neve Cloud Aerosol Transport System (CATS), egy lézeres műszer, amely a felhőzet, a por- és füstrészecskék eloszlását méri majd a légkörben. Ez decemberben, a SpaceX következő Dragon teherűrhajójával juthat fel, és a japán Kibo kísérleti modul külsejére kerül.

Azzal, hogy – főleg költségkímélés céljából – az ISS-re kerülnek földmegfigyelő berendezések, a mérnököknek is át kell gondolni a hagyományos, műholdakra telepített eszközök tervezését. Az egyik meglepő, de logikus probléma a hőháztartással kapcsolatos. Amíg a szállító teherűrhajóról a robotkar segítségével átkerül egy műszer az űrállomás külsejére, addig szünetel az energiával való ellátása. Így a fűtűsére, az extrém hőmérsékleti viszonyok enyhítésére sincs lehetőség. Ez merőben szokatlan helyzet, ami műholdfedélzeti műszereknél normális esetben nem fordulhat elő.