Globális domborzati térkép (1. rész)

Csaknem negyedszázada gyűjtötték azt az óriási adattömeget, amely mindmáig kincsesbánya a Föld felszínét vizsgáló szakembereknek.

Az Endeavour űrrepülőgép többszöri halasztás után 2000. február 11-én, hat űrhajóssal a fedélzetén indult az STS–99 küldetésre, az űrrepülőgépek 97. és az Endeavour 14. repülésére. A 11 napig tartó küldetés során az űrhajósok legfontosabb feladata az volt, hogy az SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) program keretében a fedélzeten elhelyezett, az apertúraszintézis elván működő radarberendezéssel három dimenzióban feltérképezzék a földfelszín szárazföldi területeit. A sztereo radarberendezés egyik elemét az űrrepülőgép rakterében, a másikat egy a raktérből kinyúló, 60 méter (200 láb) hosszú rácsos tartószerkezet végén helyezték el. Érdekesség, hogy ez a rácsos tartó a két végére erősített radarokkal volt az űrrepülőgépek története során a gépek fedélzetén használt leghosszabb eszköz. Az Endeavour 57° inklinációjú pályán keringett, ennek következtében az északi szélesség 60. és a déli szélesség 58. foka közötti területeket tudták feltérképezni.

Az STS–99 űrrepülőgépes küldetés során végrehajtott SRTM radarmérés-sorozattal a sarkvidéki területek kivételével (az Endeavour pályájának inklinációjából adódóan) a Föld szárazföldi területeinek teljes egészét sikerült feltérképezni. (Kép: NASA Earth Observatory, Michala Garrison; SRTM adatok: USGS)

A radarberendezés valójában két egymástól független eszközből állt. A C-sávban dolgozó SIR-C (Spaceborne Imaging Radar C-band) berendezést a NASA fejlesztette, ezzel horizontálisan 30 méter, vertikálisan pedig 6 méter pontossággal tudták a szilárd felszín közel 100%-át feltérképezni. Az adatok birtokosa az USA Geológiai Szolgálata (USGS, US Geological Survey), az adatok legnagyobb része közkincs (public domain), így az interneten ingyenesen hozzáférhető. Az X-sávú apertúraszintézises radart a Német Űrügynökség (DLR, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt) fejlesztette, a nagyobb pontosságot nyújtó berendezéssel a földfelszín 40%-át térképezték fel. Az STS–99 küldetése során összesen 1 billió mérést végeztek, miáltal körülbelül 12 terabyte adatot gyűjtöttek. A küldetés jelentőségét az adta, hogy míg korábban a geodéziai felméréseket különböző vonatkoztatási pontokból kiindulva végezték, addig az SRTM-nek köszönhetően a korábbi, nehezen összeilleszthető foltmozaikszerű térkép helyett a Föld nagy részére kiterjedő, egységes domborzati adatbázis állt elő.

Az SRTM radarjának az űrrepülőgép rakterében elhelyezkedő egysége, és az onnan kinyúló, a radar másik részét tartó rács. (Kép: NASA image and video library, STS-99)

A radar másik rész a 60 méter hosszú rácsos tartó másik végén. (Kép: NASA image and video library, STS-99)

A berendezés működtetése komoly technikai kihívást jelentett, bár a súlytalanságban nem jelentett problémát, hogy a viszonylag vékony rácsos tartó elbírja a közel 500 kg tömegű radart. Nehézséget okozott viszont a nagy tömeg tehetetlensége, emiatt ugyanis az űrrepülőgép minden manőverekor a rácsos tartó merev konstrukciója ellenére lengeni kezdett. Bár a kilengések 1 foknál kisebbek maradtak, mégis jelentősen rontották volna a pontosságot, 300 méteres hibát okozva a mérésekben. A JPL mérnökei a berendezés tervezésekor számítottak erre a jelenségre, ezért az árbóc végére a lengést megszüntető, kis gázsugár-hajtóműveket terveztek. Ezek azonban csak másfél napig működtek, ezt követően az űrrepülőgép parancsnokának és pilótájának magának az űrrepülőgépnek a mozgatásával kellett a lengés ellen dolgoznia és stabilizálnia a berendezést.

Az egymástól 60 méter távolságban elhelyezett berendezések lehetővé tették az űrrepülőgép 224–242 km közötti magasságú keringése során a földfelszín folyamatos 3D térképezését. (Kép: NASA image and video library, STS-99)

Közel negyedszázad elteltével az SRTM adatai még mindig kincsesbányát jelentenek a szakembereknek. Évente több tízezer tanulmányt publikálnak, amelyek elkészítéséhez SRTM-adatokat használnak. A sikeres eszköz ma a Smithsonian Repülési és Űrkutatási Múzeum Steven F. Udvar-Hazy Központjában (Fairfax County, Virginia) tekinthető meg.

Az STS–99 küldetés parancsnoka, Kevin R. Kegel (balra), és a radar egyik egységét készítő DLR űrhajósa, Gerhard Thiele (jobbra) az Endeavour fedélzetén. (Kép: NASA image and video library, STS-99)

A technikai háttér ismertetése után cikkünk második részében az eredményekből adunk majd némi ízelítőt.

Kapcsolódó cikkek:
Víz a homok alatt
A Dunakanyartól a Balatonig
Globális digitális terepmodell, ingyen
A földfelszín legjobb magassági modellje

Kapcsolódó linkek:
Mission to Map the Elevation of Earth (NASA Earth Observatory)
Treasured Maps (NASA Earth Observatory)