Intelsat-40e és TEMPO
(Rovat: Lássuk és halljuk egymást, Környezetünk védelme - 2023.04.07 12:15.)

A NASA légszennyezettség-mérő tudományos berendezését is magával viszi a geostacionárius pályára az Intelsat új távközlési holdja.

A SpaceX Falcon-9 hordozórakétája a floridai Cape Canaveral bázis területéről indult április 7-én magyar idő szerint 6:30-kor. A műhold elnyúlt átmeneti pályára került, ahonnan saját hajtóműveivel érti majd el az egyenlítői síkban húzódó, közel 36 ezert km magas geostacionárius pályát. Itt keringési ideje megegyezik a Föld tengelyforgási idejével, így állandóan egy egyenlítői pont fölött tartózkodik. Ez a pozíció 91° nyugati hosszúság fölött lesz, ahonnan egész Észak-Amerika szemmel tartható.

A NASA műszerét is a fedélzetén szállító, 6161 kg induló tömegű Intelsat-40e műholdat a Maxar Technologies építette. (Kép: Maxar)

Az Intelsat-40e műhold elsődleges feladata internetes adatátviteli szolgáltatások nyújtása kereskedelmi alapon, utasszállító repülőgépek és óceánjáró hajók számára. A remények szerint májusig elér kijelölt állomáshelyére és megtörténik a beüzemelése is.

Ami ezt a „szokványos” távközlési holdat különlegessé teszi, az az, hogy most először kerül fel egy műszer egy geostacionárius kereskedelmi holdra a NASA Earth Venture Instrument programja keretében. A Föld egy adott féltekéjének folyamatos megfigyelése és a távközlési kapcsolat szempontjából is ideális a geostacionárius pozíció. Az amerikai űrhivatal földmegfigyelési tudományos programja keretében készült TEMPO (Tropospheric Emissions: Monitoring of Pollution) berendezésnek egy kereskedelmi távközlési műholdon való elhelyezése megmutatja az ebben a megoldásban rejlő potenciált, de felszínre hozta a lehetséges problémákat is.

A Ball Aerospace cég által a NASA megbízásából gyártott TEMPO a troposzféra – vagyis a földi légkör legalsó, a felszínhez közeli rétege – egyes szennyező gázainak koncentrációját hivatott mérni az Egyesült Államok, valamint részben Kanada, Mexikó és a karibi országok területe fölött. Ilyen gázok a nitrogén-dioxid, az ózon, a kén-dioxid, a formaledhid, valamint a légkörben szálló aeroszolok mérése is lehetséges. Hasonló méréseket korábban alacsony Föld körüli pályákon keringő műholdakról végeztek, ahol hosszú (jellemzően 1 napos) a visszatérési idő egy adott terület fölé. A geostacionárius pálya előnye, hogy most 1 órás (sőt kiválasztott helyszíneken akár még sűrűbb) időbeli felbontással lesznek képesek adatokat gyűjteni – természetesen csak nappal, amikor fény éri a területet. Igaz, a távolság nagyobb, így a néhány száz km magasságból elérhetőhöz hasonló térbeli felbontás érdekében erőfeszítéseket kellett tenni. A TEMPO felbontása mintegy 10 km²-es felszíndarabokra vonatkozó adatok gyűjtését teszi lehetővé, de már ez is megfelelő a nagyvárosok egyes körzeteire lebontott mérések végzéséhez. Mindezt pedig közel valós időben, így akár rövid távú légszennyezettségi előrejelzések készítésére is alkalmazhatóak lesznek az adatok.

A vendégműszer elhelyezése elvben minden szereplő számára jó megoldásnak tűnik. A NASA-nak nem kell önálló műholdat építeni és felbocsátani a feladatra, ezért így sokkal olcsóbban megússza. Az Intelsat csökkenteni tudja a költségeit azzal az összeggel, amelyet a NASA-tól kap. Amikor 2012-ben a NASA-nál elhatározták a TEMPO fejlesztését, mindenki lelkes is volt. Az akkoriban évente felbocsátott 20–25 geostacionárius kereskedelmi távközlési hold látszólag rengeteg lehetőséget kínált a hasonló megoldásokra. Ennek ellenére a gyakorlatban kevés ilyen vendégműszeres együttműködés jött létre. Az Amerikai Légierő 2019-ben le is állította az efféle programját, alkalmas katonai berendezések híján. De a geostacionárius távközlési műholdak – mint potenciális műszerhordozó platformok – felbocsátásának visszaesése sem segített a helyzeten. Rengeteg kisebb-nagyobb részletnek kell stimmelnie ahhoz, hogy egy műszer végül felkerüljön egy geostacionárius műholdra, a műszaki paraméterektől kezdve egészen addig, hogy a feladathoz megfelelő pozícióba kerüljön az űreszköz a geostacionárius pályaív mentén.

A kevés szóba jöhető műhold okán – ahogy azt tavaly februárban bejelentették – a NASA tervezett GeoCarb műszere nem is a SES egyik távközlési holdjára kerül volna fel, hanem az űrügynökség egyik saját űreszközére. Ugyanis az akkor 2024 vége előtti tervezett indításhoz nem találtak alkalmas kereskedelmi műholdat. (Végül 2022 novemberében aztán az egész GeoCarb projektet leállították a költségtúllépések miatt.)

A NASA és a kereskedelmi műhold-üzemeltetők jó együttműködésének egyik sarkalatos pontja a határidők tartása. Egy tudományos műszer fejlesztése nem mindig megy gördülékenyen, ugyanakkor a távközlési műholdak üzemeltetői nem szeretnének várakozni, hanem gyorsan megépíttetni, pályára állíttatni és üzembe állítani a szolgáltatásaikhoz szükséges űreszközöket. A TEMPO esetében szerencsés körülmény volt, hogy 2019-re, amikor kiválasztották a Maxar építette Intelsat műholdat, a tudományos műszer már elkészült. Ez persze nem jelenti azt, hogy a 2012 óta tartó fejlesztésében nem voltak késések. Ahogy annak idején mi is megírtuk, eredetileg még 2017-ben szerették volna pályára juttatni. Végül a koronavírus-járvány miatt az egész műholdprojekt is késedelmet szenvedett.

Így „tapogatja le” a TEMPO Észak-Amerika területét, a levegőt szennyező gázok koncentrációját mérve geostacionárius pályáról. (Fantáziakép: NASA)

A TEMPO berendezés maga több mint 90 millió dollárból épült, a műholdra való építését és integrálását, a hely „bérlését” tartalmazó teljes összeg 210 millió. A műszer beüzemelése május után kezdődik, a rendszeres mérések megkezdése októberre várható. Tervezett aktív élettartama 20 hónap, de egy hasonló, ugyancsak a Ball Aerospace által épített, egy dél-koreai műholdon repülő műszerrel szerzett tapasztalatok alapján a gyakorlatban akár több év is lehet. Maga az Intelsat-40e távközlési műhold a szokványos 15 éves várható működési élettartammal épült.