Csillagászati nanoműholdak
(Rovat: Távoli világok kutatói, Űrcsillagászat Európában , Kis űreszközök nagy szerepe - 2017.03.17 07:15.)

Nanoműholdakról is lehet csillagászati megfigyeléseket végezni. Különösen, ha hálózatban működnek: a BRITE konstellációt három ország hat műholdja alkotja.

Az ENSZ Világűrbizottság Tudományos és Technikai Albizottsága ez évi, január 30. és február 10. között Bécsben tartott ülésén a hagyományoknak megfelelően számos résztvevő ország és szervezet szakmai előadásban számolt be eredményeiről, terveiről. Mai cikkünkben az általános véleménycsere napirendi pontban elhangzott osztrák előadás alapján mutatjuk be a BRITE hálózatot.

Korábbi cikkeinkben hírt adtunk a rendszerhez tartozó műholdak pályára állításáról, de csak röviden, mert a kis holdak mindig potyautasként, valamilyen fontosabb hasznos teher mellett jutottak fel a Föld körüli pályára. Most az osztrák technikai előadás jó alkalmat ad a program valamivel részletesebb áttekintésére, immár az eredményeket is beleértve.

Három ország hat műholdja alkotja a BRITE hálózatot, országonként egy-egy vörös, illetve kék színszűrővel végez megfigyeléseket.

A BRITE hálózat hat, nagyjából egyforma műholdból álló rendszer. A műholdak Ausztriában, Lengyelországban és Kanadában készültek, minden országban egy vörös, és egy kék színszűrővel dolgozó. A nanoholdakat 2013–2014-ben állították körülbelül 100 perces keringési idejű napszinkron pályákra. Az egyik kanadai hold kivételével a többi öt folyamatosan működik. A hálózat neve a Bright Target Explorer (fényes célpontokat vizsgáló) szavakból áll össze, de úgy, hogy a BRITE rövidítés kiejtése megegyezik a „bright” (= fényes) szóéval.

Az egyik osztrák műhold felépítése (hasonló hozzá a másik öt is).

A küldetés célja a nagy tömegű és fényes (nagy luminozitású) csillagok fényesség- és hőmérséklet-változásainak követése, két színképtartományban, 550–700 nm (vörös), illetve 390–460 nm (kék) között. A távcsövek látómezeje 24 fok átmérőjű. A kis műholdakkal többnyire szabad szemmel is látható, 6 magnitúdós és annál fényesebb csillagokat vizsgálnak, egy-egy égterületet jellemzően néhány hónapig. Az egyes műholdak 20×20×20 cm-es kockák (tulajdonképpen 8 egységes CubeSatnak is tekinthetők, bár ezt a fogalmat nem használják), tömegük 7 kg, napelemeik 6–11 watt teljesítményt szolgáltatnak, adóteljesítményük 0,5 watt. Irányzásuk pontossága 1 ívperc. Egy-egy műhold naponta 18–40 megabájt adatot küld a Földre. A műholdaknak mindhárom országban van irányítóközpontjuk, Grazban, Torontóban, illetve Varsóban.

A BRITE hálózat műholdjai eddig 17 égterületet vizsgáltak meg (piros körök), jelenleg négy területet figyelnek meg (sárga).

A BRITE hálózat műholdjai eddig 17 égterületet vizsgáltak meg (piros körök), jelenleg négy területet figyelnek meg, eddig mintegy 350 fényes csillagról gyűjtöttek adatokat. 2019 tavaszáig további 14 égterület átvizsgálását tervezik. A célpontok kiválasztását a szakmai irányítótestület (BRITE Executive Science Team, BEST) végzi, amelybe a három résztvevő ország szakemberein kívül német és francia szakértőket is bevontak. A mérési eredmények alapján eddig már 12 publikáció jelent meg referált folyóiratokban, de jelenleg már átlagosan havonta gyarapodik egy-egy újabb publikációval a lista. Minden korábbinál részletesebben tanulmányozzák a csillagokat körülvevő anyagkorongok és héjak kölcsönhatását a csillagok pulzációjával.

A BRITE fotometriai eredményei. Balra fent az egy keringés (kb. 100 perc) alatt gyűjtött adatok: a műhold 20 percen keresztül mér, ezalatt 21 másodpercenként végez egy mérést. A keringés többi részében a műhold tétlen, vagy egy másik csillagot vizsgál. Az adatokat feldolgozzák, majd az idő függvényében ábrázolják, jobbra fent hat egymás utáni keringés mérési adatai láthatók. Az alsó görbe egyetlen csillag 80 napig tartó megfigyelési időszakára a BRITE hálózat összes műholdjának méréseit egyesítve mutatja a csillag fényváltozását.

A vizsgált csillagterületeken általában 15 elsődleges célcsillagot jelölnek ki, amelyeket keringésenként legalább 15 percig vizsgálnak, legfeljebb fél éven keresztül. A 4 magnitúdónál fényesebb csillagok esetében a 15 perces mérés alatt 0,001 magnitúdó pontosság érhető el. A csillagok képét szándékosan defókuszálják, hogy elkerüljék a pixelek telítődését és csökkentsék a műhold pozíciós instabilitásaiból eredő hibát.

A Béta Persei (közismertebb nevén az Algol) nevű változócsillag fedési kettős, a fedések során fellépő fényváltozások pontos megfigyelése a két, egymás körül keringő csillag tömegének minden eddiginél pontosabb meghatározását tette lehetővé.

A BRITE hálózat műholdjai bármely égterület vizsgálatára alkalmasak, de a mindenkori látóiránynak legalább 90° távolságban kell lennie a Nap irányától. Ennek megfelelően jelölik ki a vizsgált égterületeket. Rendszeresen keresik az együttműködést obszervatóriumokkal és amatőr csillagászokkal, földi kiegészítő megfigyelések céljából.

Az egyik lengyel BRITE műhold (Lem) eredeti nagyságú makettje az ENSZ Világűriroda űrkutatási állandó kiállításán.

2014 júniusában került az ENSZ Világűriroda kiállítására Jan Matejko: Kopernikusz című festményének másolata és a BRITE hálózat Stanis³aw Lemről elnevezett műholdjának makettje. A két kiállítási tárgyat Piotr Wolanski (Varsói Műszaki Egyetem) adta át Simonetta di Pippónak, az OOSA igazgatójának.