Amerikai műholdpáros a Van Allen-övezetek kutatására

A NASA Radiation Belt Storm Probes (RBSP) nevű küldetése a Földet körülvevő sugárzási övezetek tulajdonságait deríti fel.

A két műholdat egy Atlas-5 hordozórakéta emelte a magasba a floridai Cape Canaveral 41-es indítóállásásról, augusztus 30-án, magyar idő szerint 10:05-kor. (A 14-ei és a másnapi startot is az utolsó percekben kellett lefújni, az első esetben műszaki hiba, a másodikban a közelgő Isaac hurrikán okozta kedvezőtlen időjárás miatt, ami aztán kitartott egy darabig...) Az első hold 1 óra 18 perccel a start után, a második 13 perccel később áll önálló pályára, a Centaur végfokozattól elválva.


Még a start előtt, már a rakéta tetején az RBSP. (Kép: Justin Ray / Spaceflight Now)

Bár a sugárzási övezetek létezésére már több mint fél évszázaddal ezelőtt, az űrtevékenység hajnalán fény derült, tulajdonságaikról távolról sincs minden információ a birtokunkban. A Földet körülvevő, elektromosan töltött részecskéket tartalmazó övek, amelyek alakja egy-egy tóruszra (vagy az amerikai ismeretterjesztő írásokban gyakran hivatkozott fánkra) emlékeztetnek, egy belső és egy külső részre tagolódnak. A belső Van Allen-öv a felszín felett kb. 600 és 6000 km-es magasságban húzódik, a külső akár 65 ezer km-ig is kiterjedhet (a részecskék sűrűsége itt 15-20 ezer km körül a legnagyobb). A belső övben a kozmikus sugárzás hatására létrejövő, pozitív töltésű protonok dominálnak. A külsőben inkább jellemző elektronok a napszél következtében jelennek meg.

A nagy energiájú töltött részecskék számára nem számít akadálynak a műholdak és űrhajók fémburkolata vagy az emberi szövetek, így űreszközeink és űrhajósaink számára veszélyt jelentenek. Nem véletlen, hogy a belső övnek megfelelő pálymagasságokat a műholdakkal és űrhajókkal általában elkerülik. A bolygónkig elérő napkitörések hatására, az űridőjárás kénye-kedvének engedelmeskedve a sugárzási övezetek elhelyezkedése, kiterjedése megváltozhat. Különösen a külső öv változékony. A Földhöz közel kerülve a felgyorsított részecskék zápora kárt tehet a műholdakban vagy akár a felszíni elektromos hálózatokban, zavarhatja a GPS navigációs rendszer használatát, extra sugárdózist jelenthet a poláris útvonalakon közlekedő repülőgépek utasainak.


A külső és belső Van Allen-övezet, valamint a mágneses tér erővonalainak fantáziarajza. Bejelölték a Nemzetközi Űrállomás pályáját (belül, a belső övezet védelmében), valamint ugyancsak szaggatott vonallal a geostacionárius műholdak pályáját (kívül, 36 ezer km-re a felszíntől). (Kép: NASA / T. Benesch / K. Tate / Space.com)

A 686 millió dolláros költséggel készült műholdpáros tagjainak feladata, hogy kötelékben berepülve a Van Allen-övezetekbe, érzékeny műszereikkel felmérjék azok folyamatos változásait. A hely és az idő függvényében mérik a részecskék különböző típusainak eloszlását, a plazmában terjedő hullámokat, az elektromágneses teret. A különböző műszerekkel a lehető legnagyobb energiatartományt igyekeznek átfogni. Az elektronok és protonok mellett nagyobb tömegű töltött részecskék, például oxigén és hélium ionok is találhatók az övekben.


Az RBSP két lényegében azonos felszereltségű, egyenként kb. 650 kg-os műholdja elnyúlt, 600 és 37 000 km közötti magasságú, 10°-os hajlásszögű pályára kerül, ami átvezeti őket mindkét sugárzási övezeten. Működésük során a távolságuk néhány száz km-től több tízezer km-ig változik majd. Remélt működési élettartamuk legalább 2 év. Azért van szükség két műholdra, hogy jobban meg tudják különbözteni a sugárzási övek helyi jellegű, átmeneti jelenségeit az általános tulajdonságoktól. (Fantáziakép: JHU APL / NASA)

A Van Allen-féle övekben csapdába esett részecskék legnagyobb része a Napból ered, de előfordulnak köztük a kozmikus sugárzásból származók is. Ami a Nap felől, mondjuk egy koronakitörést követően megérkező részecskéket illeti, egyelőre nem világos, hogy egyes hasonló események után miért reagál kölönbözőképpen a Föld magnetoszférája. Néha erős mágneses viharok, látványos sarki fények keletkeznek, máskor szinte észrevétlen marad a hatás. Nem csak a Föld rendelkezik sugárzási övezetekkel, de például a Jupiter és a Szaturnusz is. Az „itthoni laboratóriumban” kapott eredmények bizonyára hasznosak lesznek a máshol végbemenő jelenségek jobb megértéséhez is.

A sugárzási övek belsejében nem egyszerű a pontos mérések végzése, a magas háttérzaj miatt. A műholdakon minden eddiginél fejlettebb, megfelelő árnyékolással is ellátott műszerek utaznak. Az RBSP mérési adatai közel valós időben rendelkezésre állnak majd azok számára, akiknek az űridőjárás jelenségei fontosak (az érzékeny földi és űreszközök üzemeltetőinek). A teljesebb kép kialakítása érdekében pedig a megfigyeléseket össze tudják vetni a Napot vizsgáló űreszközök, például a 2010-ben indított Solar Dynamics Observatory (SDO) adataival.

Kapcsolódó cikkek:
Amerikai napfizikai űrtervek
Revans mindenáron – Explorer-1 (1. rész)
Revans mindenáron – Explorer-1 (2. rész)
Elhunyt James Van Allen
Antiprotonok a Föld körül
Hurrikán éjjel és nappal

Kapcsolódó linkek:
Az RBSP-ről (Space.com)
RBSP honlap (JHU APL)

Cikk nyomtatása
A rovat archívuma

Gyorskereső

Rovatok

Támogatóink

játékbolt ahol gyerekjáték a vásárlás

Tetszik / Like

Kiemelt partnerünk

Magyar űrkatalógus