Állatkert az űrben
(Rovat: Orosz tudományos műholdak, Hazai kutatóhelyek és űripar , BIOPAN, Brados, Matrjoska - 2013.04.23 07:15.)

Sok ember vágya, hogy egy hónapot töltsön a világűrben. Az orosz BION-M1 műhold fedélzetén ez most egy seregnyi kis állatnak sikerül...

Hat év szünet után az Orosz Szövetségi Űrügynökség (Roszkoszmosz) újraindította a biológiai kutatásokat az űrben, nemzetközi részvétellel, a Nemzetközi Űrállomástól (ISS) eltérő pályán, a hosszú távú és bolygóközi emberes űrutazás támogatására. Ebben különféle magasabb és alacsonyabb rendű biológiai minták viselkedését, szaporodását tanulmányozzák súlytalanságban és a Föld mágneses tere által már kevésbé védett kozmikus sugárzási térben.

A kazahsztáni Bajkonurból április 19-én, magyar idő szerint pont délben startolt az a Szojuz hordozórakéta, amely a BION-M1 kapszulát állította Föld körüli pályára. Fedélzetén egereket, gekkókat, csigákat, halakat, valamint növényeket és mikroorganizmusokat juttattak a világűrbe, hogy május 18-ra tervezett visszatérésük után megvizsgálhassák, szervezetük hogyan reagált a hosszú távú űrrepülésre: a súlytalanságra és a megnövekedett sugárterhelésre. Az állatok táplálásának megoldásával bíznak benne, hogy a „szerencsés” kísérleti alanyok átvészelik a különleges utazást. Az összesen 45 „űrhajós egér” például hármasával lakik egy-egy ketrecben. Napjában hatszor jutnak pasztaszerű, vitaminokkal dúsított, magvakat és vizet tartalmazó táplálékukhoz.

A Szojuz-2.1a rakéta startja április 19-én, mindössze 20 órával azután, hogy vasúton kiszállították a startállásba. Ezzel a hordozórakéta-típussal általában három napig tart kiszállítás, felállítás és indítás folyamata. Most azonban igyekeztek minél tovább várni az állatok végső elhelyezésével a BION-M1 hermetizált kabinjában. (Kép: Roszkoszmosz)

A közel 7 tonnás BION-M1 a felemelkedés után 9 perccel már önálló pályára állt. Keringési magassága 575 km. A pálya síkja a földi Egyenlítő síkjával 64,9°-os szöget zár be. Ilyen pályaadatokkal és időtartammal még soha nem indítottak biológiai műholdat.

Az első tisztán orosz BION nevű kísérlet még 1966-ban indult. Később, 2002-ben csatlakozott az Európai Űrügynökség (ESA) is, a vizsgálatok BIOPAN néven folytak tovább 2007-ig, összesen 17 sikeres biológiai műhold felbocsátásával. A tipikus repülési idő 14-16 nap, a Földtől mért repülési magasság 350-380 km volt.

Az MTA Energiatudományi Kutatóközpont (EK, korábban MTA KFKI Atomenergia Kutatóintézet) eddig két esetben, 2005-ben és 2007-ben vett részt a BIOPAN repülésekben, melyekről az Űrvilágban is beszámoltunk. (Régi cikkeinkhez a lap aljáról juthatnak el. – A szerk.). Az akkori és a mostani részvételnek is a célja a biológiai kísérletek támogatása a kozmikus sugárzástól eredő sugárterhelés meghatározásával. Azonban míg korábban csak a nagy energialeadású (nagy LET-ű) kozmikus részecskék vizsgálatával foglalkoztunk, a mostani vizsgálatok már teljes körű információt adnak majd a sugárzási térről a kis LET-ű részecskék mérésének bekapcsolásával, mind a Földre visszatérő egység belsejében, mind az ahhoz kívülről rögzített, szétnyitható hengeres tokban (Bio-pan).

A BION-M1 egységei. A gömb alakú „Állatház” a Földre visszatérő egység.

A BION-M1 Földre visszatérő egysége (Állatház) hasonló a korábbi BION-BIOPAN egységekhez, és lényegében ilyet használnak most is az űrhajósok utaztatására a Nemzetközi Űrállomásra. Az eltérés a korábbi BIOPAN-tól a nagyméretű energiaközpont, az akkumulátoros tápegység hiánya. Ezt pótolják a szétnyíló napelemtáblák, amint az a fenti ábrán látható. Az így felszabaduló helyre a Masat-1-hez hasonló hat kis Cubesat került, ezeket a pályára állás után saját útjukra bocsátották.

Az egerek szálláshelye a BION-M1 fedélzetén. (Kép: IBMP)

Az Állatház tartalmaz egy akváriumot, egy nagyméretű, légkondicionált, megfigyelőkamerákkal felszerelt és távközlési berendezéssel ellátott terráriumot a 45 egér, 8 mongol sztyeppei egér és a 12 gekkó, valamint a számtalan csiga számára.

Csipet ültetnek az egyik sztyeppei egér bőre alá. (Kép: IBMP)

Beszállás a gekkóknak. (Kép: Roszkoszmosz)

A terráriumot négy doboz veszi körül, ezekben négy ország (Csehország, Magyarország, Németország és Oroszország) által készített passzív mérőegységek foglalnak helyet. Ezek feladata a repülés teljes időtartamára meghatározni az Állatház belsejébe jutó kozmikus sugárzás egyes komponenseit és az állatok sugárterhelését. A dobozokban ezeken túl még egyéb biológiai minták, mint például növényi magvak, moszatok is találhatóak.

A négy dozimetriai dobozban a magyar MTA EK detektorok körülölelik az orosz biológiai mintákat. Egy hasonló, ötödik doboz, amely mikroorganizmusokat tartalmaz, az akvárium közelében helyezkedik el, és az MTA EK által készített dozimetriai egységekkel van felszerelve.

A visszatérő egység külső oldalán két további, hengeres mintatartó helyezkedik el. Ezek a pályára állás után automatikusan kinyíltak. A bennük lévő biológiai mintákat, valamint a négy ország által gyártott sugárzásmérőket közvetlenül éri a kozmikus sugárzás és a napsugárzás, a levegő hiánya és a szélsőséges hőingadozás. A Földre érkezés után megindul a biológusok hosszan tartó, a minták utódainak több generációját érintő vizsgálata, a súlytalanság és a sugárzási tér hatásainak elemzése.

Pálfalvi József
MTA Energiatudományi Kutatóközpont