Űrvilág űrkutatási hírportál (http://www.urvilag.hu)

 

Műholdradaros vizsgálatok: létezik ilyen? (1. rész)
(Rovat: Katasztrófák ellen, Földmérési és Távérzékelési Int. - 2010.11.29 07:30.)

Nemrég egy olyan tudományos eredményről adtunk hírt, amely az átszakadt ajkai vörösiszap-tározó elmúlt közel nyolc évi folyamatos mozgását bizonyította utólag, műholdradaros mérések alapján. Miről is van szó? Mennyire megbízható ez a technika? Hol tart az alkalmazása? Lehetne-e hasonló vizsgálatokat végezni máshol? A felmerült kérdéseket igyekszünk megválaszolni.

Érthetően nagy visszhangot keltett két, november 15-én megjelent írásunk, amelyben egy magyar vezetésű kutatócsoport friss eredményéről számoltunk be. Dr. Grenerczy Gyula és (Földmérési és Távérzékelési Intézet Kozmikus Geodéziai Obszervatórium, FÖMI KGO) és Dr. Urs Wegmüller (Gamma Remote Sensing, Svájc) az Európai Űrügynökség (ESA) által rendelkezésükre bocsátott, az Envisat földmegfigyelő műhold által 2003-2010 között, összesen 32 különböző időpontban gyűjtött műholdradaros méréseket elemezték. Tanulmányukból kiderült, hogy az ajkai timföldgyár vörösiszap-tározójának X. számú kazettája, amely október 4-én súlyos katasztrófát okozva átszakadt, az elmúlt legalább 7 és fél év alatt – tradicionális technikákkal is évekkel ezelőtt kimutatható mértékben – folyamatosan mozgott. A műhold látóirányába eső elmozdulás sebességének nagysága a nyugati gáton helyenként meghaladta az évi 1 cm-t is, ami jóval a mérési hibahatár fölötti érték. (A valóságban a mozgás süllyedés, vagy kifelé irányuló csúszás, vagy a kettő valamilyen kombinációja – másik irányból végzett műholdas észlelések analízisével dönthető majd el.) Ráadásul a gát egyes részei jobban, más részei kevésbé mozdultak el, mechanikai feszültséget okozva a merev gátszerkezetben.


Az ajkai vörösiszap-tározó X. kazettájának és közvetlen környezetének mozgástörténete 2003 és 2010 között. A műholdirányú (közel függőleges) sebességkomponens nagyságát egyes kiválasztott pontokban színkódolás jelzi. A színeknek megfelelő sebességek mm/év egységben a jobb oldali jelmagyarázatról olvashatók le. A zöld színnel jelölt helyek közel nyolc év leforgása alatt is stabilak voltak. A szürke szín kicsi emelkedést (2-4 mm/év), a narancssárga, piros és lila különböző mértékű süllyedést jelez. A legkiugróbb mért érték a gátrendszer északnyugati csücskében -12,2 mm/év (ld. a mért pontok idősorát a kép jobb felső sarkéban). A sebességmérés hibája csupán ±0,3 mm/év. A műholdirányú sebesség nagysága a tényleges sebességnek csak egy alsó határa: ha a mozgás függőleges, akkor az érték -13,5 mm/év, ha tisztán vízszintes, nyugati irányban 28 mm/év. (Ábra: FÖMI KGO / Grenerczy Gy., U. Wegmüller; háttérkép: Google Earth)

A kutatómunkában az egyik legújabb, legkorszerűbb, igen komplex űrgeodéziai módszert, a differenciális és az állandó szórópontú apertúraszintézises műholdradar-interferometriát (PSI) alkalmazták. A módszer lényege, hogy műholdak radarjelekkel pásztázzák a Földet, a visszavert jeleket detektálják, az adatokat pedig elraktározzák. Minden áthaladáskor a visszavert radarjelekből a műhold képet alkot a tájról, s így a különböző időpontokban végzett műholdas mérések segítségével, azok megfelelő tudományos módszerrel való összehasonításával egyes objektumok mozgása nagy pontossággal meghatározható. (A technikáról magyar nyelven részletesen itt olvashatnak.)

Egy viszonylag új, még a szakmai közvélemény számára is kevéssé ismert mérési módszerről van szó. Ahogy az ilyenkor szinte természetes, a hír olvasóiban egy sor kérdés, kétely, értetlenség merült fel. Ezekből az alábbiakban összegyűjtöttünk néhány jellemző kérdést. Háromrészes cikksorozatunkban megpróbáljuk megvilágítani hátterüket, hogy minél több félreértést oszlathassunk el.

Lássuk hát a gyakori kérdéseket:

  • Nem hiszem el, hogy „műholdképek” alapján meg lehet állapítani egy gát mozgását! Ezt a módszert most találták ki, vagy valahol máshol már alkalmazták?
  • Tényleg lehet ilyen pontosan mérni az űrből? Alátámasztható-e a műholdradar-interferometriás vizsgálatok eredménye földi kontrollmérésekkel? Egy új módszernél ez elvárható lenne!
  • Miért utólag „okos” már megint valaki? Nem lehetett volna inkább előre figyelmeztetni a gát mozgására?
  • A műholdas elemzés nagyon értékes, de miért nem közlik a mozgás igazi okát?
  • Évi 1 cm-es elmozdulás egy gát esetén nem lényegtelenül kicsi?

Kezdjük mindjárt az első kérdés megválaszolásával. Először is: nem a hagyományos értelemben vett „műholdképekről” van itt szó. A szóban forgó méréseket végző, alacsony Föld körüli pályán (kb. 800 km magasban) keringő Envisat műhold ASAR műszere radarjeleket bocsát ki a felszín felé, s az onnan visszaverődő impulzusokat antennájával felfogja. Így nem a megszokott képalkotásról beszélhetünk, inkább a radarjelek erősségének és fázisának méréséről, a terep különböző részeire vonatkozóan. (A fenti ábrán háttérképként látható felvétel a tározóról valóban egy a látható fénytartományban készült, hagyományos műholdkép, de csak az illusztráció célját szolgálja. Az olvasó így tudja könnyen beazonosítani, hogy milyen helyekre vonatkoznak a radarmérések.)

A PSI módszert nem most találták ugyan ki, de még mindig elég újnak számít (a 2000-es évek legelején fejlődött ki). Ez azonban egyáltalán nem jelenti azt, hogy ne volna megbízható! Ezt az is bizonyítja, hogy világszerte rohamosan terjed, az újonnan felbocsátott radaros műholdak száma pedig ütemesen növekszik. További hitelt ad a technológiának a nyíltsága: elvileg bárki, bárhol a világban megszerezheti, megvásárolhatja a műholdas méréseket és elvégezheti az analízist. Nem kell a helyszínre menni és mások számára ismeretlen méréseket végezni.

Sorozatunk következő részében egy nagyszabású európai programot, az ESA és az Európai Unió által támogatott Terrafirmát mutatjuk be, érdekes képek és eredmények segítségével. Itthon a FÖMI KGO-ban közel egy évtizede kezdődött a műholdradaros technika hazai bevezetése, alkalmazási lehetőségeinek kutatása. A témát egyrészt az ESA társult tagságunknak köszönhetően megnyílt PECS támogatási keretből, másrészt hazai űrkutatási pályázati forrásokból sikerült eddig finanszírozni. A FÖMI KGO – valamint az Eötvös Loránd Geofizikai Intézet – partnerként részt vesz az európai Terrafirma programban is, többek közt kiegészítő földi mérésekkel ellenőrizve Budapest főváros műholdradaros (PSI) mozgásvizsgálati eredményeit, valamint hidrológiai és geológiai értelmezést adva az észlelt mozgásoknak.

(Folytatjuk!)

Teljes verzióMinden jog fenntartva - urvilag.hu 2002-2020