Pályán az újabb olasz lézerhold
(Rovat: Európa igáslovai a világűrben - 2022.07.13 18:30.)

Nem, nincs a fedélzetén lézer! A LARES-2 a Föld felszínén telepített pontos lézertávmérők céltárgya lesz. Bemutatkozott az új Vega-C rakéta.

A LARES (LAser RElativity Satellite) az Olasz Űrügynökség (ASI) által vezetett program. Tudományos céljai közül az legfőbb, amelyről a nevét is kapta, az általános relativitáselmélet egyik jelenségének, a Lense–Thirring-effektusnak a kimutatása az eddigieknél mintegy tízszer nagyobb pontossággal. Ez a téridő torzulása, „vonszolódása” (gyakran előforduló angol kifejezéssel frame-dragging) egy forgó, nagy tömegű test – jelen esetben a Föld – közelében.

A LARES műholdak felépítésükben igen egyszerűek, ugyanis nincsenek aktív fedélzeti berendezéseik (manőverező hajtóművek, energiatermelő rendszerek, számítógépek, rádiós jeladók és -vevők, stb.). A LARES-2 passzív, volfrámötvözetből készített, 42 cm átmérőjű gömb alakú, 295 kg tömegű testének egyetlen, de fontos felszerelése a felszínén elhelyezett lézertükrök (retroreflektorok) sokasága. Ezek mindig a beérkezés irányába verik vissza a rájuk eső lézerimpulzusokat. Ezáltal a műhold kitűnő célpont a földi műholdas lézertávmérő hálózatok állomásai számára. A lézeres távolságmérések alapján igen pontosan meg tudják határozni a műhold mozgását, pályájának apró változásait. A LARES kitűnő próbatestként szolgál, amelynek mozgása a földi gravitációs térről árulkodik. A kis méret, a viszonylag nagy tömeg és a gömb alak is azt szolgálja, hogy a lehető legkisebbre csökkentsék a műhold mozgását esetleg befolyásoló, nem gravitációs eredetű hatásokat.

(Kép: OHB Italia)

A Földön, számos ország területén telepített lézeres távmérő állomások tudományos tevékenységét egy nemzetközi szervezet, az ILRS (International Laser Ranging Service) fogja össze. Itt futnak majd össze a LARES-2-re végzett megfigyelések eredményei is. A mérés elve, hogy a kibocsátott és a műholdról visszaverődött, majd távcsővel felfogott lézerimpulzusok oda-vissza tartó futási ideje alapján megállapítható a műhold pillanatnyi távolsága. Ilyen, több különböző állomásról elvégzett mérések sorozatából számítható a pontos műholdpálya.

A most indított műhold elődje, a LARES (LARES-1) a(z első generációs) Vega rakéta 2012. február 13-i bemutatkozó startján került pályára. S ha valakinek valamiért ismerős a dátum, az azért van, mert a rakomány (sok közül az egyik) hasznos terhe az első magyar műhold, a Masat-1 volt! Akkor a LARES-t (ma talán helyesebb LARES-1-nek hívni) egy 1200 km magas, az Egyenlítő síkjához képest kb. 70°-os hajlásszögű körpályára állították. A most indított (és felépítésében és műszaki adataiban teljesen hasonló) LARES-2 jóval magasabb (5900 km-es) körpályára kerül.

A műholdas lézertávmérés egyébként nem új eljárás. Egyrészt egy lehetséges módszerként alkalmazzák egy sor – más céllal felbocsátott – műhold pályájának meghatározására, ahol igen fontos a mesterséges égitest helyzetének akár centiméteres pontosságú ismerete. A LARES elődeinek tekinthetők a kifejezetten lézertávmérési céllal pályára állított olasz–amerikai LAGEOS-1 (1976) és LAGEOS-2 (1992) holdak. Teljes nevük (Laser Geodynamics Satellite) is jelzi, hogy eredetileg geodinamikai céllal készültek: a Föld alakját (geoid) és a kőzetlemezek tektonikus mozgását tanulmányozták a rendkívül stabil műholdpályák és a pontos lézertávmérések révén. A múlt idő nem is indokolt, hiszen ezek a műholdak igen hosszú ideig használhatók, jelenleg is folynak rájuk lézeres távmérések. Magas pályán vannak, több millió éven keresztül ott is maradnak, s mivel passzívak, nem romolhat el rajtuk semmi... A LAGEOS holdakra végzett mérések alapján később 10% körüli pontossággal kimutatni vélték a Lense–Thirring-hatást is. Ennek a meghatározásnak a javítására készültek LARES-ek segítségével.

A mostani startnál egyébként nem csak egy párhuzam – vagyis hogy a két műhold teljesen megegyezik – vonható a 2012-essel, hanem egy másik is. Nevezetesen az új LARES ismét egy rakétatípus bemutatkozó repülésével jutott pályára. A helyzet ugyanis az, hogy az olasz vezetéssel igen régóta fejlesztett európai Vega-C végre révbe ért! A start Francia Guyanából, a Kouoru Űrközpontból történt július 13-án, magyar idő szerint 15:13-kor.

Miben más a Vega-C, mint a Vega? Nos, röviden azt mondhatnánk, hogy szinte mindenben! A szilárd hajtóanyagú első fokozatot a régi P80-ról az új P120-ra cserélték, amely nem más, mint a fejlesztés alatt álló Ariane-6 rakéta boostere. A második fokozat is új, a Vega Zefiro-23-át cserélték Zefiro-40-re. A harmadik fokozat a Vegából a Zefiro-9-es, ezen kívül a negyedik – AVUM nevű – fokozatot az AVUM+ váltja. Végül, de nem utolsósorban az orrkúp (változatlan átmérő mellett) hosszabb lett, azaz nagyobb méretű műhold(ak), vagy több műhold fér be alá.

Ami maradt, az az igen széles nemzetközi együttműködés! Érdekes, hogy a programba a KB Juzsnoje révén a nem ESA-tag Ukrajna is bedolgozik. A változásoknak hála a napszinkron pályára állítható maximális tömeg a Vega 1500 kg-jához képest az immár 35 m magas Vega-C esetében 2200 kg-ra nőtt.

(Kép: ESA)

A LARES-2 mellett a Vega-C még pályára állított egy sor kisebb műholdat. Ezek közül említésre (és „guglizásra”) érdemes az AstroBio CubeSat, a GreenCube, a CELESTA, az MTCube-2, az ALPHA és a TRISAT-R. Ezek olasz, francia és szlovén színekben repülnek.