A Jupiter holdjait kutató eszközt nagyon szigorú minőségbiztosítás mellett építették, mert rendszereinek egy évtizedes űrutazást és a bolygó körüli erős sugárzást is ki kell bírniuk.
Két éve hibátlanul működik a világűrben az Európai Űrügynökség (ESA) kutatószondája, a Juice fedélzetén a HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont munkatársainak közreműködésével fejlesztett berendezés, a DCC.
A Juice űrszonda küldetése a Jupiter és három, felszín alatti óceánnal rendelkező jeges holdja – a Ganymedes, a Callisto és az Európa – kutatása. A JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer) program megvalósításában 23 ország 18 kutatóintézetének és 83 cégének több mint 2000 kutatója, mérnöke és munkatársa vesz részt. Magyarországról a HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont, a HUN-REN Energiatudományi Kutatóközpont és a HUN-REN Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont járult hozzá a JUICE-misszióhoz.
A szonda 2023 áprilisában indult az ESA francia guyanai űrbázisáról, és várhatóan 2031-ben érkezik a Jupiterhez. Útja során gravitációs hintamanővereket hajt végre, ezért 2024-ben elrepült a Föld és a Hold mellett, majd 2025-ben a Vénusz közelében fog elhaladni, ezt követően 2026-ban és 2029-ben ismét elrepül a Föld mellett, végül 2031-ben éri el a célját, a Jupitert.
A Juice űrszonda tíz tudományos műszert hordoz, amelyek között távérzékelő és helyszíni méréseket végző mérőműszerek is vannak. A HUN-REN Wigner FK kutatói az in situ méréseket végző részecskedetektor-rendszer (PEP) áramellátó egységének úgynevezett alacsony feszültségű egyenáramú átalakítóját (DCC) fejlesztették. A DCC biztosítja a PEP műszereinek energiaellátását.
A DCC elektromos makettjéből több példányt is kellett készíteni a részecskeérzékelő egységek fejlesztői számára. Az űrkutatási műszereknek igen szigorú követelményeknek kell megfelelni, és a megbízhatóságukat többszörösen ellenőrizni kell, megfelelve az ESA előírásainak
– elevenítette fel Nagy János, a HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont projektjének vezetője, hozzátéve, a fejlesztőmérnökök Szalai Sándor jelenlegi kutató professor emeritus vezetésével számos korábbi űrprogramban közreműködtek, ami a mérnöki hozzáértést biztosítja.
A részecskedetektorhoz az alkatrészeket az
űrutazásra minősített alkatrészek
listájáról kellett kiválasztani. Azzal is számolniuk kellett a tervezéskor, hogy az utazás közben és a Jupiter környezetében jelentős sugárterhelést kell a műszereknek elviselni, ennek megfelelően sugárzásálló alkatrészeket kellett használni. Fontos kritérium, hogy a műszerek az indításnál fellépő vibráció, valamint a bolygóközi tér szélsőséges hő- és vákuum hatásai ellenére is működőképesek maradjanak. A HUN-REN kutatóinak nem volt egyszerű dolga, ugyanis a szerelést csak az ESA szerelési tanfolyamát elvégző technikus végezheti, ESA által minősített laboratóriumban, a szerelés minden fázisát dokumentálva.
Bolygóközi űrmissziók esetében a szonda hosszú időn át utazik a céljához, ami akár 10 évig is eltarthat. Ezért rendkívül fontos, hogy a teljes misszió idejére biztosítani lehessen a projekteken dolgozó kutatók és mérnökök szaktudásának, így a hardver- és szoftverismereteknek a megőrzését.
A JUICE-projekt hosszú átfutása miatt nélkülözhetetlen a kutatói utánpótlás kinevelése, hiszen a 2031-es érkezéskor (és utána) a mai egyetemisták lehetnek majd a vezető kutatók. A programban való részvételünk elősegíti, hogy magyar kutatók a jövőben is fontos szerepet kapjanak a Naprendszer kutatásában
– hangsúlyozzák a kutatók.
A jelenleg a HUN-REN Energiatudományi Kutatóközpontban dolgozó mérnökök az indítás óta figyelemmel kísérik a PEP-rendszer működését, illetve a DCC működési paramétereit. A telemetriaadatok szerint az elmúlt két évben a DCC megbízhatóan és meghibásodás nélkül, 80%-os energiahatékonysággal működött.
Az űrkutatás és eredményei nemcsak a jövőbeni alapkutatás miatt fontosak, hanem azért is, mert a műszaki kihívásokra adott megoldások már számos területen a mindennapok részévé váltak.