Kis lépés a csillagok felé
(Rovat: Távoli világok kutatói - 2017.08.24 07:15.)

Alacsony Föld körüli pályára állt a világ legkisebb műholdja. Nem is egy, hanem rögtön hat femtoműhold. Ez a Breakthrough Starshot projekt csillagközi űrutazásának első lépése.

Mint korábbi cikkünkben megírtuk, a nagyszabású Breakthrough kezdeményezés részét alkotó, 2016 áprilisában bejelentett Breakthrough Starshot projekt célja, hogy néhány gramm tömegű űreszközöket lézerekkel megfelelő sebességre gyorsítva azok 20 év alatt elérjenek az Alfa Centauri rendszerébe, és az ott található bolygóról vagy bolygókról képeket küldjenek a Földre. A megfelelő sebesség a tervezők elképzelése szerint a fénysebesség 20%-át jelenti, azaz 60 000 km/s-ot, ami elég ahhoz, hogy a Föld–Hold távolságot alig 7 másodperc alatt megtegye az űreszköz. A Jurij Milner orosz származású üzletember által finanszírozott projekt első lépéseként a majdani csillagközi szondák prototípusának tekintett Sprite műholdakból állítottak hatot Föld körüli pályára.

A fantáziarajz működés közben ábrázolja a Breakthrough Starshot űreszközét. (Kép: Breakthrough Initiatives)

A 100 millió dolláros finanszírozás csupán csepp a tengerben egy csillagközi küldetés becsült költségéhez képest, a kezdő lépéshez azonban elégnek bizonyult. A Sprite műholdak bélyeg nagyságúak. A hat Sprite közül kettőt a Venta, illetve a Max Valier oktatási műholdakra erősítettek. További négy Sprite egyelőre a Max Valier belsejében várja, hogy kibocsássák őket, és megkezdhessék önálló műhold-életüket. (A Ventát és a Max Valier-t az OHB System AG építette, mindkét műholdat – sok továbbival együtt – az indiai PSLV hordozórakétával június 23-án állították pályára.)

Minden egyes Sprite-ot egyetlen áramköri lapkaként építettek meg, a 3,5 cm oldalhosszúságú eszköz tömege csupán 4 gramm (alig nagyobbak tehát a 28,3 mm átmérőjű 200 forintos érménél, tömegük viszont kisebb a jelenleg forgalomban lévő ötforintosénál). Ezzel az űreszköz joggal (?) érdemelte ki a femtoműhold elnevezést (a femto- előtag az SI rendszerben a piko- ezredrészét, illetve a nano- milliomodrészét jelentő prefixum, vagyis az űreszközök új osztályának létrehozásában van némi túlzás, ennek ellenére kezdhetünk megbarátkozni a femtoműhold, sőt a csillagközi femtoűrszonda kifejezésekkel). Ha a parányi eszközre merőlegesen esik a napfény, akkor napelemei 100 milliwatt teljesítményt adnak le. A Sprite-ok emellett magnetométert, giroszkópot és kommunikációs rendszert tartalmaznak.

A Sprite műholdak bélyeg nagyságúak, mégis elfér rajtuk a napelem, a giroszkóp, a magnetométer és a kommunikációs rendszer. (Kép: Breakthrough Initiatives)

Mindkét nagyobb műhold elérte a stabil pályáját. A földi követőállomások Kaliforniában és New Yorkban, valamint a rádióamatőrök már fogtak Sprite-jeleket, azt azonban még nem sikerült igazolniuk, hogy két különböző jelet fognának. A Max Valier műholdnak egyébként is kommunikációs problémái vannak, ezért a további négy Sprite kibocsátása is várat magára.

A Breakthrough Initiatives tervét bemutató animáció. (Forrás: Breakthrough, YouTube)

A Breakthrough Starshot projektnek számos kihívással kell szembenéznie. A lézeres gyorsítás lényegében a napvitorlás ötletének módosított változata. Napvitorlással a Planetary Society is kísérletezett már, mégis talán legsikeresebbnek a japán Ikaros kísérlet tekinthető. Ha sikerülne felgyorsítani a megcélzott tekintélyes sebességre, akkor a porszemekkel történő ütközések jelentenek komoly veszélyt, erről korábbi cikkünkben szó volt. Megoldatlan probléma az apró szondák lefékezése a célnál, így valószínűleg első lépésként be kell érnünk azzal, hogy a szondák 20 évig tartó utazás után egy-két nap alatt átszáguldanak az Alfa Centauri rendszerén. Problémát jelent a kommunikáció fenntartása. A New Horizons például a Plútó távolságából 2,1 méter átmérőjű antennájával küldte a jeleket, de így is csak 1 kilobit/s adatátviteli sebességet sikerült elérni. Minőségi ugrásra lesz tehát szükség ahhoz, hogy egy pénzérme nagyságú eszközzel 4 fényév távolságból kommunikálni lehessen. Ez esetben már csak Moore törvényében bízhatunk (amely szerint az elektronikus eszközök számítási teljesítménye 18 hónaponként megduplázódik).

A Nap körüli pályán kibontott Ikaros napvitorlát a szabadon mellette lebegő DCAM kamera fényképezte le. (Kép: JAXA)