Közeledik a japán navigációs műhold startja
(Rovat: Navigáció és térképészet, Japán a világűrben - 2010.08.16 08:30.)

A szigetország műholdas helymeghatározási lehetőségeit javító QZSS műholdrendszer első tagját szemptember közepén indíthatják.

A startot augusztusról halasztották el, miután az iránystabilizációra szolgáló fedélzeti lendkerekek működésével kapcsolatban előzetesen aggodalmak merültek fel. A szóban forgó alkatrészeket inkább kicserélték, így most már ez a probléma nem akadályozza az indítást. A QZSS (Quasi-Zenith Satellite System, zenitközeli műholdak rendszere) első tagjának neve Michibiki (ejtsd: micsibiki), és a Japán Űrügynökség (JAXA) HII-A hordozórakétájának 18. repülése során szeretnék pályára állítani Tanegashimából, 2010. szeptember 11-én.

De miért van szükségük a japánoknak saját navigációs műholdakra, amikor ott van a jól bevált amerikai GPS rendszer? Kiegészítés céljából. Egyrészt szeretnék növelni az egyszerre az égen látható műholdak számát. Méghozzá olyanokkal, amelyek Japán területéről nézve nagy horizont feletti magasságban, a zenit környékén helyezkednek el. Ezzel kivédhető az a helyzet, amikor például magasan beépített városi területen a környező házak kitakarják a GPS műholdakat, így a vevőberendezések nem tudnak elegendő számú holdról navigációs jeleket fogni. Ahogy egyre elterjedtebbé válik a műholdas helymeghatározás – például mobiltelefonokban, autós navigációs berendezésekben –, úgy okoz mind több kényelmetlenséget, ha nem mindig használható a GPS. A QZSS műholdjairól sugárzott rádiójelek szerkezete kompatibilis a modernizált GPS rendszerével, ezért a vevőkben nincs szükség lényeges változtatásokra. Kissé leegyszerűsítve azt is mondhatnánk, hogy olyan ez, mintha egy plusz GPS hold lenne mindig a japánok feje fölött.

A megfelelő számú navigációs műholdak elérhetősége nagyvárosi környezetben, az idő százalékéban. Balra csak a GPS műholdakkal, jobbra a QZSS hozzáadásával. (Szimuláció és kép: JAXA)

Másrészt a japán műholdak hasonló kiegészítő szerepet is betöltenek, mint például Európában az EGNOS, vagy Észak-Amerikában a WAAS. A kizárólag a GPS műholdakra támaszkodó helymeghatározást pontosítják, a rendszer megbízhatóságát folyamatosan figyelik, s így egy esetleges zavart azonnal jeleznek a felhasználóknak. Erre maga a GPS önállóan nem képes. Mindezekhez a feladatokhoz egy saját földi követőállomás-hálózat adatait használják.

Ha majd – a tervek szerint 2013-ra – három űreszközzel teljesen kiépül a QZSS, akkor a nap minden szakában legalább egy ilyen műhold tartózkodik majd Japánból nézve a zenit környékén. A most indítandó Michibiki az első ilyen hold, amelynek segítségével kipróbálják a technológiát.

Az alkalmazott műholdpályákat kifejezetten japán célra „találták ki”. Az állandóan megfigyelhető kiegészítő műholdakat természetesen geostacionárius pályára is helyezhetnék, ahogyan azt Európában és Észak-Amerikában is teszik. Az ilyen űreszközök azonban viszonylag alacsony szögben láthatók, ami miatt a japán kiegészítő rendszer elvesztené legnagyobb előnyét, hogy a QZSS holdak a zenit közelében tartózkodnak. Ha a kör alakú geostacionárius pályának az Egyenlítő síkjához mért 0°-os hajlásszögét megváltoztatják, a Föld körüli keringési idő marad egy napos (vagyis a keringés továbbra is geoszinkron lesz). Így elérhető, hogy a műhold alkalmanként épp Japán fölött haladjon el. A pálya felszínre eső vetülete ilyenkor egy 8-as alakot ír le.

Ez azonban nem elegendő ahhoz, hogy a műhold az idő nagy részében is a kellő helyen tartózkodjon, hiszen pályáján folyamatosan, egyenletes tempóban, felváltva az Egyenlítőtől északra, majd délre halad. Így egy adott műholdra csak naponta 7-9 óráig lehet számítani a szigetország fölött. Ha persze több, más-más időszakokban megjelenő űreszközzel számolunk, akkor az egész nap lefedhető ilyen módon. Ezért is lesz szükség több QZSS műholdra.

Amennyiben a pálya lapultságát is megváltoztatják, akkor az elnyúltabb ellipszis földtávoli pontja körül hosszabb ideig tartózkodik a műhold, hiszen ott lassabban halad. Így a pálya földfelszíni vetülete is aszimmetrikussá válik, egy „hasas” nyolcas vagy akár egy vízcsepp alakját veheti fel. A szimmetrikus megoldás előnye volna, hogy a déli féltekén – ebben az esetben Ausztrália fölött – is azonos minőségű szolgáltatást tenne lehetővé. Az aszimmetrikus nyolcas – amit végül a QZSS-hez választottak – azért kedvező, mert egy adott műhold tovább látható a zenit környékén. A harmadik megoldásnál már túl nagy a lapultság, ezért a Föld-műhold távolság tág határok közt változik, ami a jelerősség ingadozása szempontjából kedvezőtlen.

(Képek: JAXA)

A száraznak tűnő QZS-1 helyett a Michibiki nevet tavaly nyilvános pályázaton választották ki Japánban, ahol különösen ügyelnek az űrprogramok társadalmi népszerűsítésére is. A név jelentése: vezetni, utat mutatni. A pályázat több mint 11 ezer résztvevőjéből 328-an javasolták ezt az elnevezést, tehát a műholdnak ennyi büszke „keresztszülője” van.