Index Vakbarát Hírportál

Tíz évet reméltünk, három napot kaptunk

2016. május 1., vasárnap 08:04

Mindent megtettünk, hogy megértsük az ASTRO-H jelenlegi állapotát és visszanyerjük a funkcióit. Sajnos a részletes vizsgálat eredménye alapján a műhold működése nem visszaállítható, ezért mostantól nem a probléma kijavításán, hanem az okok megértésén dolgozunk.

Ezt a közleményt adta ki a Japán Űrügynökség, a JAXA, miután hetekig próbálták helyreállítani a kapcsolatot a nem sokkal korábban pályára állított, Hitomi (hivatalosabban ASTRO-H) nevű műholddal. A Hitomi története kiváló példája annak, mennyire nem rutin még ma sem az űrkutatás, hogy veszhet el egyetlen apró hiba miatt egy 360 millió dolláros, 2,7 tonnás műhold.

Baljós kezdetek

Önmagában az, hogy egy műholdat nem az eredetileg tervezett időpontban lőnek fel, tulajdonképpen nem meglepő. Különösen nem az, ha ez a műhold nem kereskedelmi, katonai vagy távközlési jellegű, hanem egy egyszerű kutatóműhold. A Hitomi márpedig az volt, és hiába szerették volna vele a kutatók már 2008-ban is az univerzum felépítésének titkait kutatni, a röntgenteleszkópokkal felszerelt műhold indítása először 2013-ra, majd 2015-re csúszott, hogy aztán a 2016. február 12-re tervezett start helyett (az időjárás miatt végül) 17-én végre fel is szálljon egy H-IIA rakéta orrkúpja alá zsúfolva. A start tökéletesen sikerült, gyönyörű fényképek születtek, a Hitomi pedig feljutott az 575 kilométer magasan kijelölt, 96 perces keringési idejű pályájára. A napelemtáblák kinyíltak, a röntgenteleszkóp működéséhez szükséges 6 méter hosszú fémgerenda is előbújt a helyéről, szóval a rendszer szép lassan elkezdte összerakni magát az induláshoz.

A műhold elméletileg legalább három évig dolgozott volna, a tudományos célok között csupa érdekesség volt. Persze nem olyanok, amiktől holnap olcsóbb lesz a kenyér, de azért a felrobbant csillagok vizsgálata, a kozmikus sugárzás titkainak fürkészése, az anyag viselkedésének megfigyelése az erős gravitációs térben mind olyan dolgok, amelyek a beszéden túl elválasztanak minket az állatvilágtól. A Hitomi ráadásul igazi nemzetközi munka volt, az építésben 70 japán, amerikai, kanadai és európai egyetem, cég és egyéb intézmény vett részt, összesen 160 kutató munkája kellett csak a létrehozáshoz. De februárban még mindenki örült, hiszen a 14 méteres eszköz nem robbant fel út közben, és pont oda ért fel, ahová szerették volna – manapság, mikor orosz és amerikai rakéták nem vagy éppen csak hozzák ezeket az eredményeket, már ez is szép eredmény. Aztán bő egy hónap múlva jöttek a problémák.

Ott a Hitomi! Meg ott! Meg ott és ott!

Önmagában az, hogy a földi irányítás elveszti a kapcsolatot egy műholddal, nem eget rengető dolog. Számtalan természetes oka is lehet, a műhold pont olyan helyen jár, ahol a földi antennák nem érik el, esetleg pont úgy fordul, hogy a saját antennái nem a Föld felé néznek. Még az emberes űrutazásoknál is megszokott pár percnyi rádiócsend: az Apollo-misszióknál a Hold túloldaláról nem tudtak bejelentkezni az űrhajósok, a Nemzetközi Űrállomásról visszatérő asztro- és kozmonautákat pedig a légkörbe való belépés néhány forró percében nem lehet elérni a Szojuz körül örvénylő plazma miatt.

Viszont mikor a JAXA március 26-án, öt héttel a Hitomi indulása után bejelentette, hogy nem sikerült kapcsolatot teremteni a műholddal az aznapra tervezett, hivatalos induláskor, több volt, mint vészjósló. Korábban csupa jó hír jött, február 29-én például pont arról, hogy a műhold bekapcsolta a hűtőrendszerét, letesztelte az egyik főműszert. „Ezzel a Hitomi indulásának kritikus fázisa befejeződött”, áll a közleményben. Ehhez képest a JAXA március végi bejelentése egy kétségbeesett harc kezdetét jelentette. A műholdról eleinte csak azt hitték, hogy valami apró hiba miatt nem lehet vele kapcsolatot teremteni, később viszont kiderült, hogy

valójában darabokra törve keringett a Föld körül, csak nem tudott róla senki.

Egész pontosan addig nem tudta ezt senki, amíg az amerikai űrfigyelő szolgálat Twitteren kiadott üzenetéből ki nem derült, hogy ott, ahol egy darab Hitominak kéne lenni, a földi radarok öt darab valamit érzékelnek, ráadásul a műhold pályája is csökkent, vagyis a szerkezet lejjebb jött ahhoz képest, ahol lennie kellett volna.

A kezdeti elemzések a sötétben tapogatóztak, ma már tudjuk, hogy a Hitomi problémái a pályára állás utáni első hetekben kezdődtek. Ahogy egy csomó másik műholdnál, itt is egy úgynevezett csillagkövető rendszerrel ellenőrizték és állították be, hogy épp merre áll a műhold. A rendszer lényege, hogy a legkönnyebben azonosítható csillagokhoz képest méri a saját elmozdulását, így mindig tudja, épp merre áll. A Hitomi rendszere azonban mindig fura hibákat produkált, amikor Dél-Amerikai felett járt. Az, hogy azon a területen az átlagnál nagyobb mennyiségű sugárzás éri a műholdakat, ismert dolog, még neve is van: dél-atlanti anomáliának nevezik azt, hogy a Földet körülvevő sugárzási övek azon a területen mélyebben benyúlnak az atmoszférába, így ott több sugárzás éri a műholdakat. De ez önmagában még nem lett volna elég ahhoz, hogy a műhold darabokra törjön.

Ahhoz az kellett, hogy irányíthatatlanul pörögni kezdjen.

A Hitomi március 26-ról 27-re forduló éjjel előre programozott manővert hajtott végre: a Rák-ködről fordult az NGC 4319-es jelű galaxisra. A fordulás közben a Hitomi valamiért átváltott egy másik, űrbéli helyzetmeghatározó módszerre: a beépített giroszkópjai segítségével próbálta megállapítani, épp merre is néz. A giroszkópok azonban hibásan azt jelentették a központi számítógépnek, hogy a műhold óránként húsz fokot fordul a saját tengelye körül. A számítógép a hibás adatra alapozva ellenintézkedésbe kezdett, felpörgette az irányváltásra használt lendkerekeket. A nem létező forgás megállítása miatt a maximumra tekert giroszkópok ráadásul a mágneses fékek hibája miatt le sem álltak, így a Hitomi tényleg forogni kezdett, egyre gyorsabban.

Ezt érzékelve az irányítórendszer vészmódba kapcsolt, és nagyjából egy órányi veszett pörgés után végül megpróbált a fedélzetre szerelt segédhajtóművek begyújtásával elég energiát leadni a fékezéshez. Sajnos azonban egy pár héttel korábban,

tesztelés nélkül feltöltött, egyszerű parancs miatt a hajtóművek nem fékezték, pont ellenkezőleg, tovább gyorsították a pörgést.

A kutatók és a program más tagjai 25-én még a projekt sikerét ünnepelték, másnap reggel, a projektvezető leveléből tudták meg, hogy a műhold vészhelyzetben van. Egészen április 28-ig próbálták megmenteni a közben minden lelógó műszerét levető Hitomit, és csak akkor jelentették be a mentőakció lezárását, mikor kiderült, hogy

Rossz karma

A Hitomi történetében nem is az a legrosszabb, hogy a japánok (és a nemzetközi űrkutatás, meg úgy általában a Föld népei) elvesztettek egy drága műholdat, hanem hogy 16 év alatt ez volt a második ASTRO-műhold, illetve a harmadik japán szatelit, ami valamilyen rendszerhiba miatt a kútba esik.

Az ASTRO-E még 2000-ben semmisült meg azelőtt, hogy egyáltalán pályára állt volna, a Suzaku főműszere (ugyanolyan, amilyen a Hitomin is volt) pedig a héliumos hűtőrendszer hibája miatt ment tönkre. Mindkét szerkezet röntgenteleszkóp volt, egyik sem hozta a várt tudományos eredményt, ezért a kutatók nagyon bíztak a Hitomiban. (A Suzaku nem volt teljes kudarc, a tönkrement főműszer mellett két kisebb röntgentávcső működött rajta sokáig.)

Van egy fickó, Dan McCammon, aki mindhárom szerkezeten dolgozott. A Hitomin az egyik röngten kalorimétert rakta össze, egy szerkezetet, ami nagyon pontosan méri a röntgen fotonok energiáját az űrben. Ha az eszköz nem semmisült volna meg, sosem látott, új tudományos eredményeket adott volna a felrobbant csillagokról, a galaxisokról, illetve a galaxisok között lévő gázokról. A veszteség méretét jól mutatja, hogy nagyjából 50 millió dollár és 3-5 évnyi munka lenne a Hitomin elvesztett műszer pótlása, se McCammon szerint valószínűtlen, hogy nekiállnak. Nem azért, mert végtelenül csalódottak, hanem mert a következő ilyen műszernek az Európai Űrügynökség Athena-missziójában lesz hely, amit most 2028-ban terveznek egyáltalán elindítani.

A Suzaku elvesztése azonban áttételesen valami jót is hozott. A kutatók tanulva az ottani tapasztalatokból, egy nagyon korai, a rendszerek beindítása utáni pillanatokra tett mérést programoztak a Hitomiba. Ez az egy mérés (a Földtől 250 millió fényévre lévő Perszeusz-galaxishakmaz röntgenes vizsgálata) lefutott még azelőtt, hogy a végzetes pörgés beindult volna, vagyis néhány tanulmány mindenképp készül majd a műhold adataiból. De több már semmiképp. Richard Mushotzky, a Marylandi Egyetem csillagásza szerint a röntgencsillagászat jövője semmisült meg, ami igazi tudományos tragédia. Ahogy ő fogalmazott:

Tíz évet reméltünk, három napot kaptunk.

Rovatok