Űreszközök távirányítása (1. rész)
(Rovat: Lássuk és halljuk egymást - 2013.09.25 07:15.)

Beszámoló a 6. Tracking, Telemetry and Command Systems for Space Applications című ESA Workshopról, Darmstadtból.

Az Európai Ürügynökség (ESA) Irányítóközpontja (ESOC) háromévenként rendezi meg ezt a nemzetközi konferenciát, melyen ezúttal az amerikai kontinenstől kezdve a kínai, japán űrügynökségek képviselőin keresztül Új-Zélandig összesen 21 ország 208 szakembere vett részt. A többséget természetesen az ESA érintett szakemberei és az európai űripar (színvonalas kiállítással is) megjelent képviselői adták. A négynapos tanácskozás két párhuzamos szekcióban zajlott. A földi rendszerek (Ground Stations) és az űrbéliek (SpaceCraft), az érdekes fejlemények kiemelése előtt még némi magyarázat, miért is vesz részt egy ilyen konferencián hazánkfia, egy olyan országból, ahol nincs űrügynökség, és az űripart is csak kevés aktív cég tevékenysége fémjelzi. Nos, most már Európa számos országában is döngetik az űr kapuját civil kezdeményezések. Gondoljunk pl. a Swiss Space Systems vagy a brit Skylon űrrepülőgép-tervekre, a skála másik végén pedig a törvényszerűen lezuhanással véget érő alacsony Föld körüli pályáról mikro-ionhajtóművel elszakadni, esetleg a Holdig eljutni akaró Cubesat elképzelésekre. Utóbbit a Google Lunar X-PRIZE versenyben részt vevő dán csapat – az ugyanebben a „műfajban utazó” magyar Puli Space-nek a versenytársa, melynek nemzetközi koordinátoraként e cikk szerzője részt vett a workshopon – tervezi. A részletes program a munkakonferencia weboldalán olvasható.

A konferencia első néhány plenáris előadása az ESA prominens vezetői által fontosnak tartott témákról, pl. a mélyűri kommunikációhoz eddig hiányzó harmadik (Cebreros, Spanyolország és New Norcia, Ausztrália mellett), az űrbéli irányokat most már 24 órán át lefedő hálózat új 35 m-es antennájáról szólt, mely Argentínában, Malargüe-ban született meg. A „bébi” 610 tonnát nyom, az X- (8–8.4 GHz) és az új Ka- (25.5–27 GHz) sávokon forgalmaz 20 kW teljesítménnyel, amitől 100 km/h-s szél sem tántoríthatja el. Tevékenységét – a szükséges kalibrálásokon túl – a közeljövő mélyűri GPS-ét szolgáltató kvazárok feltérképezésével kezdte.

Az ESA DS2 európai állomása Spanyolországban. (Kép: ESA)

A frekvenciákról szólva, előadásom egyik kiemelt témája a készülő civil űreszközök problémája volt, mivel az eddigi amatőr műholdak által használt 144 és 435 MHz körüli frekvenciák a Földtől eltávolodva már legfeljebb kis adatmennyiségű telemetria továbbítására alkalmasak. Képek és tudományos adatok közvetítéséhez feltétlenül GHz-es frekvenciákra van szükség. Az amatőr rádiósok számára ugyan vannak ilyen kijelölt frekvenciák – és amennyiben az adásnak nincs kereskedelmi tartalma, akkor a szabályok meg is engedik ezek használatát –, viszont nem nagyon találhatók, talán az S sáv kivételével, olyan adóvevő részegységek a piacon, melyek a kisméretű műholdakon alkalmazhatók lennének. Az ESA által kezdeményezett és főként francia cégek (Syrlinks, Thales Alenia) által elkezdett fejlesztések azonban a konferencián megmutatták, hogy várható fejlődés ezen a téren. A túlzsúfolt X-sávnál magasabb frekvenciájú, a Cassini és Juno szondáknál már alkalmazott Ka-sáv a korábbihoz képest négyszeres sávszélességgel és a vivőjel szinkronizálását megkönnyítő, full-duplex adásmóddal kecsegtet. Az érem másik oldala a nedves földi légkör elnyelő hatása, amit a legújabb kutatások pontosan megmértek, és aminek következtében az adások bitsűrűségét majd az éppen aktuális időjárási helyzetet figyelve kell korlátozni. A Ka-sávú adás irányíthatóságát jellemzi, hogy a Jupiter távolságából egy nagy nyereségű parabola antenna nyalábjával az egyébként onnan már igen kis pontnak látszó Földön egy 1000 km-es sugarú területet lehet becélozni, és 1Gb/s-os sebességtartományban lehet adni.

Örökzöld téma a frekvenciasávok felosztása és használata körüli vita. Az űrkutatás számára fenntartott X-sávbeli frekvenciákra újabban mobil szolgáltatók vetettek szemet, a harcot az Nemzetközi Távközlési Unió (ITU) legközelebbi, 15. kongresszusán kell majd megvívni. Remélhetőleg a valamennyi űrügynökség által vállvetve védelmezett sáv eddigi fenntartott jellege megmarad, hiszen az erős földi adásokkal a millió kilométerekre lévő, napelemmel táplált űreszközök adói nyilván nem tudják adott esetben felvenni a versenyt, és kritikus repülési fázisban egy zavarás a küldetés elvesztéséhez vezethet. A legújabb kiút mibenlétére egy találós kérdés vezet rá. Melyik az a kommunikációs mód, melyhez nem szükséges ITU licence, nincs zavarás és minden eddigi módszernél nagyobb adatátviteli kapacitást kínál?

(A cikk következő, második részében erre a kérdésre is megkapjuk a választ!)

Rapai Tibor