Index Vakbarát Hírportál

Miatta működik jobban a GPS

2016. június 30., csütörtök 18:24

Komjáthy Attilával interjúztunk, aki 15 éve amerikai űrkutatási hivatal robotos űrkutatással foglalkozó részlegén, a Jet Propulsion Laboratoryban dolgozik, GPS-kutatással foglalkozik. Már tesztelik a cunami-előrejelző rendszerét, és hamarosan a Vénusz földrengéseit is az ő kísérletei alapján figyelhetjük meg. A magyar tudóssal a munkahelyén beszélgettünk, arról kérdeztük, hogy kerül valaki a NASA-hoz, hogyan működnek az USA-ban a kutatások, mivel foglalkozik valaki egyáltalán, ha a világ legnagyobb űrügynökségénél kutat. Mi lesz az űrkutatással a magánszektor bevonásával és mi a startupok hatása erre az iparágra?

Hogy kerül valaki magyarként a NASA-hoz?

Miskolcon végeztem az egyetemet, Kanadában a graduate schoolt (ez a BA-képzés utáni fokozatokat, például MA-diplomát és PhD-t adó intézmény) 1991-1997-ig. Ott ismerkedtem meg a GPS-szel. Azzal a professzorral, aki nekem annak idején ösztöndíjat adott a kanadai egyetemre, a mai napig együtt dolgozom. Ő tanított meg arra, hogyan kell a GPS-t használni ionoszférikus kutatásokra, ebből a témából írtam disszertációmat is, Global Ionospheric Total Electron Content Mapping Using the Global Positioning System [PDF] címmel. 

1991-ben ez a téma még nagyon új volt, akkor kezdődött ez az egész, a NASA JPL-ben is ekkor kezdték kutatni. Elkerültem Kanadából Coloradóba, ahol postdocként (a doktori utáni kutatást hívják így) dolgoztam még négy évet, 1997-től 2001-ig. Ott a GPS egy másik alkalmazási lehetőségével, a tengerfelszínről visszaverődő GPS-jelek mérésével foglalkoztam.

Miért jó az óceánokra GPS jelet küldeni?

Ha egy GPS-antennát lefele fordítasz, akkor a Föld felszínéről, és a tengerfelszínről visszaverődő jeleket lehet fogni. A jelek torzulásából ki lehet számolni, hogy mennyire nagyok a hullámok, vagy éppen mennyire sima a vízfelszín. Ebből lehet következtetni a szélsebességre és szélirányra. Ez több szempontból is fontos. Egyrészt klímaszempontból komoly modellezést ad, meghatározza a hőcserélést, mennyi energia kerül ki a földből, az atmoszféra hogy melegszik fel – ebben a szélnek nagy jelentősége van. Akkoriban teljesen új terület volt, hogy hogy lehet szélsebességet meghatározni GPS-jelekkel.

Hogy lett ebből végül a NASA?

A GPS-es szélsebességmérést kutattam 4 évig, ekkor már elkezdtem együtt dolgozni a JPL-es munkatársakkal. A mostani főnököm és csoportom akkor már komolyan végezték az ionoszférikus kutatást és szélsebességes méréseket is. A JPL-be mindig olyan területtel foglalkozó embereket keresnek, amit éppen szeretnének fejleszteni. Így én segítettem, hogy az ő szaktudásuk olyan szinten legyen, amilyet szerettek volna. Mindig megfelelő projektre vesznek fel megfelelő embereket, végül is a magánszektorban is erről van szó.

De mellette új kutatásokat csinálunk. Nemcsak adott projekteket kell továbbvinni, amire éppen szponzort találunk, hanem mindig új dolgokat is ki kell találnunk. Két fajta szerepünk van: az alapkutatások és milyen új fajta alkalmazási lehetőségei lehetnek. Innen jött a környezeti katasztrófák témaköre is: hogy lehet a GPS-t olysmire felhasználni, amivel emberéleteket lehet menteni. Földrengések előrejelzésére, cunamikövetésre, vulkánkitörések jelölésére - mert az ionoszférában is jeleket hagynak maguk után, amiket lehet mérni a GPS-szel. (Erről a témáról már írtunk, az alábbi és az oldalsó cikkben olvashat róla részletesebben.)

A Coloradói Egyetemen ionoszférikus kutatásokkal foglalkoztam, tovább folytattam, amit elkezdtem, de már konkrét projektekbe folytam bele. Elkezdtem a JPL-lel együtt dolgozni, ők amúgy is sok egyetemmel dolgoznak össze. Itt így működnek a munkakapcsolatok: megismertük egymást az évek alatt, és ahogy a postdoc-munkaköröm lejárt, akkor kezdtem dolgozni náluk. 2001-től vagyok itt, most már 15 éve.

Előny volt, hátrány, vagy semmit nem éreztél abból, hogy külföldiként kerültél ide?

Külföldiként és pályakezdőként azért mindenhol többet kell teljesíteni, ez Kanadában és Coloradóban is így volt. Jó pár embert láttam már, akik itt szocializálódtak, és egészen másképpen állnak hozzá a kutatáshoz, mint azok, akik valahonnan jöttek. Nemcsak magyarok, nyilván, kínai, olasz, görög kollégák ugyanezt tapasztalják. Amerika, Kanada arra épült, hogy az emigránsok többet és jobban akarnak bizonyítani, mint a helyiek.

Sosem éreztették velem a munkámban, hogy külföldi vagyok.

Viszont, a másik oldalról, a letelepedésen keresztül kell menni, a hivatalok mindig éreztetik az emberrel, hogy innen van kiút is. Nem feltétlenül ragad itt az ember, hosszú folyamat, amíg beilleszkedik.

Ami jó itt, hogy általában mindenki jött valahonnan, mindenkinek van valami háttere, a munkatársak is tudják, hogy kell a másikhoz hozzáállni, hogy rövid távon is otthon érezze magát. És az számít, hogy ki mit tett le az asztalra. A teljesítmény lemérhető. A végén kiderül, hogy egy teljesítmény valós-e. Ez jó dolog. Láttam már olyan embert is, ahol nem valós teljesítmény volt, de előbb-utóbb kibukott.

Régóta kint vagy, de azért magyarországi kutatókkal dolgozol együtt?

A környezetemben mindenki szeret az anyaországával együttműködni. Mindenki segíti a hazaiakat, a kínai, a japán kollégák is. Barátok és ismerősök vannak otthon, de közvetlen munkakapcsolatban egyelőre nem vagyunk. Most lettem az MTA Külső Köztestületi tagja, így lehet lehetőség együttműködésre.

Én szerettem volna Magyarországon dolgozni, mert szüleim, testvérem is ott laknak. De Magyarországon csak azzal biztattak, hogy tudnak egy bécsi egyetemi kutatói állásról, ami nekem biztosan jó lenne. De 25 év után már az összes kapcsolatom itt van, a munkám is ide köt. Elképzelhető, hogy ez inkább ilyen romantikus elképzelés, hogy magyarokkal együtt dolgozzak. Több projektünk van az Európai Űrügynökséggel (ESA), Magyarország most lett az ESA tagja, lehet, hogy lesznek kapcsolódási lehetőségek.

Egyébként eléggé elvont témákkal foglalkozom: ionoszféra, atmoszferikus kutatás, ezeknek az alkalmazása – ezekkel a témákkal, például cunamikutatással elég kevesen foglalkoznak Magyarországon.

Konkrétan mivel is foglalkozol a NASA-nál?

Az alapprojektjeink az űrszonda vagy műhold-kommunikáció ionoszférikus és a troposzférikus korrekciója. Kommunikáció van a Föld és az űrszonda között, ezeket a jeleket nagy mennyiségben és jó minőségben kell korrigálni. A korrekció folyamatos fejlesztés. Mindig hozzáadunk egy kis algoritmust valamihez, új eredmények jönnek ki, ezeket beleépítjük a számításainkba. Ezért jöttem ide, ennek a szoftveres részével foglalkoztam akkor, és most is folyamatosan.

De mellette sok apró projektem is van, különböző szponzorokkal, például az Air Force-tól (amerikai légierő) vagy a NASA főhadiszállásától. Ezeknek nem sok köze van az eredeti munkámhoz. Amiből a fizetésemet kapom, azok a mindennapi feladatok, amiket el kell végezni. És vannak olyanok, amire külön kapok pénzt, hogy kutassak. Ezek az igazán érdekes dolgok, ezekből jönnek az új kutatási eredmények. De ezek a nehezebb feladatok, eredményeket kell produkálni, tudományos cikkeket írni, előadni, megvitatni a kutatótársakkal.

Elég nagy hajtásnak hangzik, a NASA-nál nagyobb nyugalomra számítanánk kívülállóként.

Nemzetközi szinten versenyképesnek kell maradni. A NASA azt várja tőlünk, hogy vezetők legyünk: bármit, amit csinálunk abban elől járjunk. Ez többé-kevésbé az embereknek sikerül, de a vezetés relatív kategória, különböző szintjei vannak. Ennyi idő után rájöttem, mi az a szint, amin érdemes csinálni dolgokat. Mert csak úgy érdemes, ha az ember élvezi és valami újat tud letenni az asztalra. Úgy az igazi, akkor értékelik az embert jól, ha folyamatosan újat produkál. Ez nem azt jelenti, hogy mindennap újat kell létrehozni. Évente értékelnek, különböző szempontok alapján, és ezekből vonnak le konklúziót, hogy hova fejlődtünk, milyen szinten vagyunk. Ez alapján sorolnak be különböző kategóriákba, fizetési kategóriákba is. 

Te Principal Investigator vagy, ez mit jelent?

Minden projekt pályázattal, úgynevezett project proposallal kezdődik, itt írjuk le, mit akarunk csinálni. Ezt benyújtjuk például a NASA-hoz vagy a NOAA-hoz (az USA óceánkutató intézete), ahol megversenyeztetik a pályázatokat.

Nincs is olyan projektünk, ahol csak hozzánk vágják a pénzt.

A Principal Invastigator az, aki megírja a pályázatot, előterjeszti a munkát. Én vagyok a felelős a végrehajtásért, azért, hogy kit veszek fel a munkára, milyen eredményeket produkálunk, és azokat milyen lebontásban tudjuk benyújtani a szponzornak. Engem vesznek elő, ha valami nem a terveknek megfelelően történik. Ez olyasmi, mint az üzleti világban a projektmenedzser.

Ez elég nemes feladat, mivel az én ötleteim, az én gondolkodásom alapján megy le a projekt. Vannak úgynevezett co-investigatorök is, akik alám tartoznak, akik végrehajtják a feladatot. Vannak collaboratorok (együttműködők), vannak, akiket fizetnek, vannak, akiket nem.

Ez azt jelenti, hogy van állandó kutatócsoportod?

Igen, van egy 5-6 fős csoportom. A JPL-en belül projektek jönnek-mennek: lehet duzzasztani, van, hogy 10-15-en vagyunk, de néha lemegy 2-3 emberre is. Attól is függ, milyen projekteket irányítunk, mire kapunk jóváhagyást.

Mi a JPL-nél nem vagyunk állami alkalmazottak, minden pénzt pályázatok alapján tudunk csak behozni.

Ennek vannak előnyei és hátrányai is. Az előnye, hogy jóval flexibilisebbek vagyunk, jobban tudunk alkalmazkodni a piaci igényekhez, a hátránya, hogy eléggé hektikus: nagy a cserélődés, egyszer többen dolgozunk, máskor kevesebben. Ha kifogyunk a pénzből, embereket kell elbocsátani vagy más projektekhez mennek át. Senki nincs állandón.

Ez az egész JPL-re igaz?

Igen, de vannak nagy projektek is. Az egész egy nagy egység, nem arról van szó, hogy emberek jönnek-mennek folyamatosan. Ha valaki jól dolgozik, úgyis tudják, hogy más projektre is be lehet állítani, értéket fog termelni. Ha nem dolgozik jól, előbb-utóbb kihullik a rostán.

A JPL olyan, mint egy nagy cég, például a Lockheed Martin, akikkel már dolgoztam együtt korábban. Piaci viszonyok uralkodnak, mindent versenyen választanak ki, és csak a legjobb projekteket finanszírozzák. Ez jó, mert nincsenek üresjáratok, és 

nincsenek olyan projektek, amik csak azért vannak, hogy ne kelljen embereket elküldeni.

Melyik most a kedvenc kutatási témád?

Principal Investigatorra leszek egy olyan projektnek, ahol a Vénuszt vizsgáljuk. A Vénusz a Föld testvére tudományos szempontból, körülbelül ugyanakkor alakult ki, de nem tudjuk, hogy a klímája, fejlődéstörténete miért alakult teljesen máshogy. A Vénusz talajszinti hőmérséklete 500 Celsius-fok, a 90 bar atmoszferikus nyomás van a felszínen.

Meg akarjuk érteni, hogy szeizmikus mozgások vannak-e a Vénuszon, mert ebből tudunk következtetni a bolygó belső összetételére.

Ezt a nagy nyomás és hőmérséklet miatt nem lehet leszállóegységgel megoldani: csak pár órát, percet bírna ki. Ezért felkértek egy új projektre, megnéztük, milyen technológiánk van a vizsgálatokhoz, hogyan tudnánk hosszabb távon adatot gyűjteni, mérni, hogy Vénusz-rengéseket tudjunk mérni.

Hogyan?

Az egyik lehetséges út a földrengések vizsgálata. Épp most volt egy kisebb Kaliforniában, 5,3-as. Ez a Földön nagyon kicsi, de a Vénuszon megrengetné az egész atmoszférát, mert az nagyon sűrű: ha alulról megrezegtetjük, olyan hullámok keletkeznek, amiket 50 kilométerre is lehet mérni. És ott már földi hőmérsékletek vannak, 10 Celsius-fok körül, 1 bar atmoszferikus nyomással.

Az ötlet az, hogy küldünk egy ballont a légkörbe, és azzal nyomáskülönbségeket mérünk majd: ahogy ezek a Vénusz-rengések bekövetkeznek, atmoszferikus vagy ionoszferikus hullámok jelentkeznek, ezeket nagy pontossággal lehet megvizsgálni, ezekből tudunk a Vénusz-rengések nagyságára következtetni. Ilyet még senki nem csinált, és ez sokkal olcsóbb technológia lenne, nem kellene sok pénzt kiadni, hogy magas hőmérsékleten is működő szeizmográfokat fejlesszünk ki.

A másik lehetőség, hogy az atmoszférába küldünk apró légballonokat, két barométert százméteres kötélen lelógatunk egymás alá, és ahogy a hullámok a Vénuszról felfelé terjednek, a nyomáskülönbséget meg lehet határozni, ebből derül ki, mekkora mozgás van a Vénusz felszínén.

Mik lesznek az első feladatok?

A mostani projekt arról szól, hogy mielőtt ezeket a műszereket elküldenénk a Vénuszra, földi körülmények között kell kimérni őket, meg kell erősíteni, hogy ilyen pontosságot tudnak-e produkálni. Vannak olyan magasságok a Földön, ahol olyan körülmények vannak, mint a Vénuszon, odaküldünk apró légballonokat a műszerrel, és próbálunk észlelni a földfelszínről kiinduló hullámokat.

A Földön nehezebb az észlelés, mert más zajok vannak, az ionoszféra és a troposzféra is máshogy néz ki. A dolgom az lesz, hogy kidolgozzam a kísérleteket ehhez, be kell bizonyítani, hogy a terv működni fog vénuszi körülmények között is. Úgy tűnik, pénz is lesz rá, mert a NASA-nak stratégiai célja, hogy eljuttasson egy űrszondát a Vénusz légkörébe. Korábban, a hetvenes években a szovjet rendszerben próbálkoztak ezzel: küldtek ballonokat, de szeizmikust mozgást nem vizsgáltak a Venyera-programmal.

Nagyon izgalmasan hangzik.

Ez igazán új projekt, még nem is tudjuk, mi fog kijönni belőle. Új műszereket kell kifejleszteni, új algoritmusokat, számítógépes kódot kell írni, lesz egy teljes küldetéstervezés. Minden így indul a JPL-ben: valakinek volt egy ötlete, azt el kell adni, modellezéseket kell csinálni, tudományos háttér kell hozzá, ki kell alakítani ehhez a megfelelő csoportot, amiben minden szükséges szakértő benne van, sok együttműködésről van szó, egyetemekkel is.

A NASA úgy fogja ezt szponzorálni, ha mindenki leteszi mellé a garast, hogy ez nem egy önmagáért való kutatás, hanem új technológiát fogunk tudni kialakítani belőle, vagy új tudományos eredmények jönnek ki, meg fogjuk érteni, hogy a Vénusz annak idején miért alakult így.

Úgy gondoljuk, hogy üvegházhatás történt: túlmelegedett a Vénusz a vulkáni tevékenység következtében, nem engedi ki a hőt. Az atmoszférájának 97 százaléka szén-dioxidból áll. Hasonló volt a Földhöz, de a geológiailag teljesen más irányba fejlődött, azt próbáljuk megérteni, miért.

Ilyen lesz a Föld több milliárd év múlva? Ide fogunk eljutni? Volt-e ott élet?

Ebből nem holnapután lesznek konkrét megoldások, de attól még tudományos értelemben izgalmas kérdés. Sokat nem tudunk a Vénuszról, az egyik legkevésbé kutatott bolygó. A Marsról már sokkal többet tudunk, de a Vénuszról, ami jobban hasonlít a Földre, mint a Mars, kevesebbet.

Hogy néz ki egy ilyen projekt átfutása? Mennyi idő?

Ez a projekt 2-3 évig tartana. A NASA-nak és a JPL-nek is vannak az úgynevezett decadal survey-i, tízévente összeírják a terveket. Most volt egy ilyen, összehívták a tudósokat, és felmérték, hogy a következő tíz évben mi hozná mozgásba a tudományos életet. Összeül egy nagy nemzetközi bizottság, és eldöntik mit érdemes kutatni. De a Vénusz további kutatása már korábbi tervben is benne volt, csak a technológia most jutott el odáig, hogy ezt viszonylag elérhető áron meg lehetne valósítani.

Egy ilyen projekt átfutása simán 5-10 év. A kutatástól kezdve, a különböző anyagok elkészítéséig, aztán az űrszonda építésére is pénzt kell kérni, ezek mind versenyeztetett projektek, egyik bejön, a másik nem jön be, 5 év, tíz év is lehet, de lehet, hogy soha nem valósul meg. Nagy projektek, mint például a Curiosity, 15-20 évig mentek. 

De most már például minden valamire való egyetemnek van egy cube-sat laborja (ez a magyarba pikoműholdként került át, az első magyar műhold is ilyen). Az egyetemek körül apró és nagy cégek is vannak, akik aládolgoznak a kutatóapparátusnak. Ilyen például a Ball Aerospace, ez egy magáncég, akik az egyetemmel együtt dolgoznak és versenyeztetett projekteket hoznak létre. Ez azt jelenti, hogy már minden egyre kisebb lesz, kevesebbe kerül.

Abból, hogy megjelent a magánűrkutatás, már konkrétan a JPL-nél is érezni valamit?

Olcsóbb lesz. Nagy projekteknél az van, hogy a költségvetés felét elviszi a kilövés költsége. Ha olcsóbb lesz a SpaceX vagy az Orbital Sciences, ha az űrbejuttatás olcsóbb, több marad a belső munkákra, kutatásra. Azt várjuk, hogy több marad a kutatásra, de aztán majd a végén lehet, hogy kevesebb pénzt adnak, mert olcsóbb az egész.

Ez már politika, attól függ, a következő adminisztráció hogy fog hozzáállni a kutatáshoz, űrkutatáshoz. Bármelyik is következne, a NASA költségvetését alapvetően a kongresszus határozza meg, hosszú viták után. A kongresszus összetétele pedig teljesen megváltozhat az elnökválasztás után, de stílusosan szólva, szökőárszerű változásokra nem számítunk. 

És a startupok megjelenése hatással volt rátok?

Igen. A JPL-ben versenytársakat látunk bennük, probléma is: elvisznek tőlünk üzleteket. De ez jó is, hiszen ez tart versenyképesen bennünket. Mindig azt mondják, hogy ettől nem kell félni, de azért nehezedik a dolog.

A JPL-en belül az egyik fő téma volt olyan GPS-műszer kidolgozása, ami űrkörülmények között is nagy pontossággal működik. De ezt a technológiát ma már nemcsak a JPL tudja, hanem a Spier, egy kis magáncég, a Planet-IQ, és alapvetően aláígérnek a JPL árának. Mi azt mondjuk, hogy jó, olcsóbb lesz, de nem biztos, hogy olyan kidolgozott és megbízható mint a miénk. Arról szól a vita, hogy a minőség hogy jön össze az árral, kinek melyik éri meg jobban.

Ezek a cégek versenyeznek is a JPL-lel: a NASA nekik is odaadja a pénzt, ha meg tudják győzni, hogy jobban meg tudják csinálni.

A NASA-nak rengeteg apró cég bedolgozik, van úgynevezett small bussinness initiative, több millió dollárt el lehet nyerni, ha valakinek van egy jó ötlete. Ezt a pénzt végül is tőlünk veszik el, a saját kutatási potenciálunk kárára megy a dolog. De mindig azt mondják, hogy csináljatok mást, találjatok ki új dolgot. Innováció, a Szilícium-völgyben is ezt hallod. Ha a Google, az Apple meg a többiek nem jönnek elő valamivel, hogy fognak versenyezni az új telefonokkal? Mindenki Apple-t használ nálunk, de vannak versenytársak is. A NASA-nál is így van: ha magáncég jobban csinálja, csinálják ők.

Elviekben folyamatosan újítani kell. Ezzel nagyjából egyet is értek, odáig, amíg az embernek a saját munkája megvan. Pénz nincs kidobva, ez jó, de azért az optimalizálásra vigyázni kell, amíg nem az innováció kárára megy. Egy darabig motiváló, hosszabb távon visszaüthet a dolog, ha nincs stabilitás. Idáig még nem jutottunk el, nem is fogunk talán, erre azért figyelnek.

Évtizedekkel ezelőtt akik itt dolgoztak, azt mondták, sokkal nyugodtabb volt a dolog, egy projekten dolgoztak, és onnan mentek nyugdíjba. Most annyira gyakran kell váltani, hogy az már a hatékonyság kárára mehet.

Kell egy kis idő ahhoz, hogy valami kreatívat csináljunk. Ha minden másfél órában mást kell csinálni, az nem a kreativitás előnyére megy.

Neked is több projekted fut?

Besegítek másik projektekbe. A napi feladataink a műholdak kommunikációjának javítása, az algoritmusok folyamatos kezelése, futtatása, javítása. Vannak különböző GPS-termékeink, amiket mondjuk az Air Force-nak, a NOAA-nak, a NASA-nak továbbítunk. Rá kell nézni ezekre, ha probléma van, javítjuk. Ez a nagy része, nagyjából 30 százaléka az időmnek. Másik 30 százalék a földrengés- és cunamielőrejelző-rendszerek fejlesztése. Jó 20 százalék a GPS-műholdrendszer figyelése, karbantartása. A frekvenciák közötti eltérések között vannak eltérések, ezeket korrekciókat a műholdak továbbítják, hogy a műszerek végül pontosan tudják meghatározni a pozíciót. Ebben a JPL számítási is benne vannak. 10 százalék, kisebb projektek: a Föld ionoszféráját térképezzük 3D-ben és valós időben. Ez fontos a telekommunikációnál, hadseregnek, földi légi irányításnak. A maradék 10 százalék a projektek menedzselése, meetingek, konferenciák, publikálás.

Ne maradjon le semmiről!

Rovatok