SMOG-1: egy hónapja a világűrben
(Rovat: Hazai kutatóhelyek és űripar, Korszerű oktatás , Kis űreszközök nagy szerepe - 2021.04.23 06:15.)

Kevesen mondhatják el az eddig startra várók közül, hogy minden esemény a tervezett időpontban történt. A SMOG-1 is beállt a sorba, vagyis kétszer került sor a start időpontjának megváltoztatására.

Halmozva az izgalmat, először a vírushelyzet miatt késett a legnagyobb, a Szojuz-Fregat rakéta fő terhét jelentő koreai műhold fejlesztése, majd a rakéta gyártói harcoltak a vírusokkal. Összejött közel egy év csúszás.

Gondok start előtt és után

A SMOG-1 már 2020 közepén startra készen állt. A SMOG-P üzemeltetésében szerzett tapasztalatok alapján néhány kisebb korrekciót is megvalósítottunk. A csúszás azt jelentette, hogy volt idő a műhold hosszú, hónapokig tartó folyamatos üzemeltetésére, hogy kikerüljünk a hibagörbe kedvezőtlen, korai szakaszából. A római Gauss cég fejlesztette a 32 kg-os Unisat-7 műholdat, az „anyahajót”, amelyik a saját berendezései mellett még a SMOG-1-en kívül öt másik, önállóságra váró kicsit is vitt a „gyomrában”. Három kidobó csőben voltak. A SMOG-1 az argentin DIY, 1PQ méretűvel várakozott/utazott együtt. A Külgazdasági és Külügyminisztérium (KKM) segítségével a SMOG-1-et már 2020 októberében sikerült Rómába küldenünk azzal a reménnyel, hogy decemberben pályára áll. Ez „nem jött be”, várakozott 2021 márciusáig.

Az Unisat-7, becsukott ajtókkal. (Kép: Gauss Srl.)

A nagy hordozórakéta összesen 36 műholdat vitt magával, melyeket 18 országban fejlesztettek. Az országokat a mellékelt kép zászlóikkal mutatja. A 2021. március 22-én lezajlott startot követő, rakétán zajló műveletek is jól láthatóak a képen. A hajtóművek beindítása utáni 529. percben választották le a koreai CAS-500 nevű műholdat, majd időben eltolva az összes többit – köztük a bennünket benyelő Unisat-7-et is.

(Kép: Roszkoszmosz)

Az izgalom akkor kezdődött, amikor a Gauss szakemberei jelezték, hogy nincs kapcsolatuk a műholdjukkal. Az ajtók bezárva maradtak. Jöttek a rémképek… túlzottan lehűl a belsejében lévő SMOG-1 és benne az akkumulátor. Ráadásul a start előtt hónapokig tartó várakozás miatt valószínű volt, hogy a földi életre tervezett kamera akkumulátora is elveszti töltését, vagy a mélyhűtés miatt örök álomba merül. Közel 24 órán keresztül kaptuk a biztatást az olasz szakemberektől… ilyen esetre van megoldásuk… türelmet kértek. Sikerült. Kinyílt az ajtó, és az összenyomott rugó kitaszította először a SMOG-1-et, majd a DIY-t. Hála a dr. Dudás Levente vezette csapat kiváló műszaki megoldásainak, az akku két fordulat után kapott a napelemektől annyi energiát, hogy a műhold kinyitotta az antennáit, és megszólalt. Azóta is kifogástalanul működik.

Kapcsolat SMOG-1-gyel

Kezdettől fogva folyamatos, gond nélküli. Az 531 × 560 km magasságú napszinkron pályán 95,55 perc alatt kerüli meg a Földet. Naponta hat pályán jön fel horizontunk fölé, melyek közül általában négy pályán biztosan lehet kérdezz-felelek kapcsolatot létrehozni. Az állomás és a műhold üzemeltetését, internetes háttérrel dr. Dudás Levente és Hödl Emil végzi. A leadott adatok a fedélzeti tárolóból származnak, illetve a műhold „egészségi állapotát” mutatják. Tartalmazzák azokat az elektroszmog szintjéről tájékoztató adatokat, melyeknek mérésére előzőleg utasítást kapott. A mérési pontok kiterjednek a Föld teljes felületre. Az alábbi ábrán a műegyetemi vezérlőállomás antennája, a WEB SDR alapú, mindenki által hozzáférhető, Doppler-frekvencia kompenzált vevő felülete, illetve középen az Orbitron programnak a műhold pillanatnyi helyzetét bemutató képe látható.

A vízesés ábrán a vízszintes piros csík jelzi, amikor a földi adón keresztül parancs indul a műholdra. A „lecsurgó” vízesésen a vett jeleken látható behúzódások a bukdácsolásra utalnak, melyek periódusideje 6-8 másodperc körül változik. Legalul a morze telemetria szaggatott csíkja látható, mely a műhold azonosítóját, az akkumulátor feszültségét és hőmérsékletét tartalmazza – pl. HA5BME409+27. A Herman Tibor által készített és gyakran a vett adatokkal frissített Műszerfal (a lenti képen) a fedélzeti berendezések állapotára utaló adatokat mutatja részben grafikus formában.

A fedélzeti elektronika várható élettartamát becsülve két tényezőt kell figyelembe venni. Az egyik negatív hatás a kozmikus sugárzás elleni védelmet jelentő felület hiánya a napcellákon. A pozitív hatást a magasabb, ionoszféra fölötti pálya jelenti, amelyen feltehetően kevesebb romboló részecskével fog találkozni. Sajnos, a következő években a Nap egyre aktívabbá válik, és gyakoribbá válnak a kitörések.

Reális feltételezni, hogy az elektronika jóval hamarabb elhallgat, mint ahogy a SMOG-1 légkörbe érkezése, elégése bekövetkezne. Érdemes figyelni arra, hogy a műholdpálya adatainak megfigyelése, összehasonlítása a DIY adataival érdekes-értékes eredményt szolgáltathat. Fog-e érvényesülni a mágneses elven működő fékünk? Évek kellenek, míg kiderül.

A segítő csapatok

A jól ismert mondás – kell egy jó csapat! – esetünkben is igaz. A SMOG-P-t és SMOG-1-et alkotó „belső” csapat összetétele lényegesen nem változott. A közben diplomás mérnökké válók is szívesen visszajártak, vagy éppen benn ragadtak az egyetemen, mint Herman Tibor és Hödl Emil. Rájuk nagy szükség lehet a jövőben induló űrmérnökképzésben, hiszen Dudás Levente vezetésével ők is beletartoznak azok közé, akik „nem csak tanítják, de csinálják” is. A műhold adatainak vételére szolgáló szoftverfejlesztés csiszolása dr. Horváth Péter vezetésével, a „ki Windows-t, ki Linuxot szeret” elv tiszteletben tartása mellett, a kollektív bölcsesség segítségével történt. A Műholdasok levelező lista létszáma gyorsan bővült. Tagjai között találunk tanszékvezető egyetemi tanárt és középiskolás diákot. Az életkor 20 és 86 év között változik. Egyetlen erő tartja össze a tagokat: segíteni a kicsik sikerét, és közben tanulni és/vagy tanítani.

Jelentős számban vannak, akik szorgalmasan veszik, és interneten küldik a központi szerverünkbe az adatokat. Tizennégy országból 97 megfigyelőtől kaptunk/kapunk adatokat. Az első tíz által vett csomag számot a mellékelt táblázat tartalmazza. Az legtöbbet vevő hazai, Hegedűs Tamás (HA6NAB), míg a második Illés József (OM3BC) Szlovákiából. Ők voltak azok, akik az előző műholdjaink vételénél is vezető helyen voltak. Köszönet illeti minden segítőnket.

A fejlesztőbázisunk változatlanul a Műegyetem. Az oktatási keretbe iktatott, az oktatás színvonalát emelni szándékozó, hallgatók bevonásával történő fejlesztések az egyetem nemzetközi elismerését is növelik. Nem csak munkahelyet, de a startunkhoz, a jövőbeni munkáinkhoz is jelentős pénz támogatást kaptunk. A Nemzeti Média- és Hírközlési Hatóság (NMHH) támogatása valamennyi kicsink alkotását folyamatosan segítette. Örömmel vettük tudomásul, hogy a KKM is a jelentős támogatóink közé lépett. Segítségével nem csak a futó fejlesztéseinkhez, de a jövő alapozásához is jelentős támogatást kaptunk. Természetesen sok kisebb segítség is jól jött.

A PQ-k helye a világban

Twiggs professzor ötlete után sokáig kellett várni, amíg az első, a világűrben magát otthon érző, folyamatos működésre képes SMOG-P megszületett. Példánk ragadós. A SMOG-1-gyel pályára állt DIY működése bizonyította, hogy ismételhetők a PQ méretű műholdak. A legerősebb ösztönző, amely több egyetemi oktatásba történő bevonásuk előtt megnyitja a kaput, az az 1U (10 cm-es kocka) mérethez viszonyított lényegesen egyszerűbb előállítási technológia, és a kb. ötödébe kerülő előállítási költség. Nézve az idei startokat, legalább 6-8 1PQ vár pályára juttatásra. Sok egyetem felismerte előnyüket. Sajnos az Európai Űrügynökség (ESA) még nem tette. Amikor startlehetőséget kerestünk, a válasz az volt, hogy ilyen kicsit nem lehet űrbeli körülményekre alkalmas formában megcsinálni. A másik: olyan kicsik, hogy a földi követő/azonosító rendszerek nem tudják felismerni. Egyik sem bizonyult valósnak. Többször próbálkoztunk ESA szinten, az ESA Academy oktatásorientált vonalán bemutatni eredményeinket, de még az ESA hírek közé sem sikerült bejutnunk. Fontos lenne ezen a vonalon személyes képviselettel erősíteni jelenlétünket.

Nem könnyebb a helyzetünk az Föld körüli elektroszmog mérése jelentőségének elismertetésével kapcsolatban sem. A nagyon egyszerű megközelítés: elfér, nagy a hely, senkit nem zavar. Pontosabban: akkor válik érdekessé, amikor már a földi és/vagy égi vezeték nélküli szoláltatásokat zavarni fogja. Azt sem sikerült eddig ESA szinten elfogadtatni, hogy méréseink a Föld távérzékelése, a Föld megfigyelése keretébe tartoznak. Ezt a kellemetlen epizódot átugorva, egyre érdekesebbé válik a földi fényszennyezés vizsgálata. Az is elektromágneses szmog.

Sikerünket meghatározó módon segítette a rádióamatőr környezet. Külön öröm volt arra a listára felkerülni MO110-es sorszámmal, amely a világűrben kifogástalanul működő, rádióamatőr keretben készült műholdakat tünteti fel. Az alsó három sorban jó érzés látni a magyar zászlót.

Hogyan tovább?

Az oktatáshoz kapcsolódó, az űrtechnológia iránti érdeklődést motiváló irányzatok között a Twiggs által felvetett, középiskolás szinten is érdeklődésre számító ThinSatok előállítási költsége 30 ezer amerikai dollár (USD) körüli. A DIY argentin adatokra támaszkodva, 50 ezer USD-be került. Ez év februárjában pályára állított 30 ThinSat közül mindössze három működött.

A három sikeres PQ biztatás a folytatásra. Az ATL-1-ben az életben tartást szolgáló alegységeken kívül maradt hely szigetelő anyag vizsgálatára is. A 3PQ (5 × 5 × 15 cm) oldallapjain összesen 8 db teljes méretű napelemcella fér el. Ez közel kétszerese a 2PQ méretűnek, tehát kinyíló szárnyak nélkül is lehetőség lesz a kísérletek energiaellátásának biztosítására. Tervezzük egy szélesebb sávban (30 MHz – 2,5 GHz) elektroszmogot mérő eszköz elhelyezését. A még maradó helyre szívesen látnánk a pillanatnyi kozmikus sugárzást vizsgáló, a Debreceni Egyetemen készülő mérőeszközt is. A technológiai előrelépést segíthetné egy mágneses elvet alkalmazó helyzetstabilizáló rendszer fejlesztése, űrbeli próbája. Mindezeket természetesen szorosan csatolva az űrmérnökképzéshez. Reméljük, hogy a felsőoktatás fejlesztésére tett ígéretek valósággá válnak.

Dr. Gschwindt András
(a SMOG projekt vezetője)