Készül a második magyar műhold

A magyar űrkutatás történetének egyben a hazai űripari fejlődésnek egyik mérföldköve volt, amikor 2012 februárjában sikeresen Föld körüli pályára állt az első magyar műhold, a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetemen megépített Masat-1. Azóta csatlakoztunk az Európai Űrügynökséghez (ugyancsak jelentős mérföldkő), idén év elején pedig Magyarország és Oroszország kölcsönösen megállapodott abban, hogy folytatják a korábban kifejezetten sikeres közös űrkutatási programot.

Az orosz-magyar űrprogram keretein belül Magyarország lehetőséget kap arra, hogy egy orosz-magyar műholdhoz fejlesztett kulcsfontosságú műszerekkel és fedélzeti egységekkel vegyen részt az űridőjárást kutató orosz misszióban. A távlati tervek szerint a 2020 körül megvalósuló, az ESA és a Roskosmos közös Mars-expedíciójába is bevonnák a magyar űrtechnológiai cégeket, de a Holdra és a Vénuszra tervezett orosz küldetésekben is szerepet kaphatnának a legújabb generációs magyar műszerek, felszerelések, illetve a programban részt vevő magyar intézetek és űrtechnológiai cégek fejlesztései.

Ha a Masat-1 sikeres pályára állása óta eltelt több mint öt évet szeretnénk nagy vonalakban összefoglalni, akkor a fentieket érdemes lajstromba venni. Ja és még valamit:

Az átlag budapesti mindebből legfeljebb csak annyit vehetett észre, ha észrevette egyáltalán, hogy a Petőfi híd budai hídfőjénél, a BME E-épületének tetején egy ideje már két nagyobb parabolaantenna kémleli az eget, a kisebb és egyszerűbb halszálkás helyett, amivel 2012-től kezdve a Masat-1 jeleit fogták.

Masat-1 és Smog-1

“2007-től 2011-ig tartott a Masat-1 tervezése, fejlesztése és építése, és aztán 1062 napon keresztül működött kifogástalanul, egészen a megsemmisülés pillanatáig” – idézte fel Dudás Levente egyetemi tanársegéd az első magyar műhold pályafutását. Dudás a Smog-1 projekt műszaki vezetője, és ebből már kitalálhatták, hogy a Smog-1 az egyik lehetséges második magyar műhold, amit a BME Villamosmérnöki és Informatikai Karán, a Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék Mikrohullámú Távérzékelés Laboratóriumában terveztek és építettek együttműködésben a Műegyetemi Rádió Clubbal.

“A Masat-1 csapat nagy része elment a magánszférába dolgozni, hárman maradtunk oktatási vonalon: dr. Gschwindt András, a Masat-1 és a Smog-1 projekt vezetője, Hödl Emil egyetemi hallgató, és én. Mi 2013-2014 környékén azon filóztunk, hogyan lehetne folytatni a Masat-örökséget. Az persze azonnal nyilvánvaló volt, hogy ha oktatási vonalon maradunk, akkor nagyobb műholdat alkotni irreális elképzelés lett volna” – mondta Dudás Levente, aki az egyik viszonylag komoly akadályként említette, hogy míg az Első Magyar Műhold gyorsan felkeltette a hazai támogatók érdeklődését, a második már nem vonzott elég sok befektetőt.

Az első magyar műhold tervezése és építése idején jöttek divatba a Cubesat-osztályú műholdak, amilyen a Masat-1 is volt. A relatíve olcsó és egyszerű, 10x10x10 centiméteres, legfeljebb 1,33 kilogrammos kockákból rengeteg egyetem és kisebb cég épített, vagy építtetett saját céljainak megfelelőt. A szabvány viharos gyorsasággal terjedt a világban, és az elmúlt években megjelent egy még kisebb műholdformátum: a zsebműhold.

“Egy PocketQube, avagy zsebműhold élei fele akkorák, mint az egy egységes Cubesat műholdaké, azaz egy 5x5x5 centiméteres kockáról beszélünk. Ez az új kategória, az 1 PQ egység. A Smog-1-nek tehát negyedakkora a napelemfelülete, nyolcad akkora térfogata mint a Masat-1-nek volt, tömege maximum 250 gramm, és mivel ilyen pici, mindössze 300 milliwattnyi teljesítményt tudnak majd napelemei termelni” – ismertette Dudás Levente a Smog-1 főbb paramétereit.

Hogy milyen kevés 300 milliwatt? Egy kikapcsolt ledes tévé fogyasztásának huszadrésze - ennyiből kell majd működnie a potenciális második magyar műholdnak. Ez természetesen azt is jelenti, hogy jóval kisebb a Smog-1 lesugározható rádiófrekvenciás teljesítménye is, és pontosan ezért kellett lecserélni az épület tetején a régi halszálkás antennát nagyobb teljesítményű parabola antennára, ami elég komoly, 12 millió forintos beruházás volt (aminek oroszlánrészét a forgató berendezés tette ki).

Digitális adással szennyezzük az űrt

A 2014 óta épülő Smog-1-en 14 fős hallgatói csapat dolgozik, villamosmérnökök, gépészmérnökök, informatikusok, és a munka oroszlánrészével készen vannak: a műholdból két példány lesz, az egyik 100 a másik kb. 80 százalékban van kész: az egyik a földi, a másik a tényleges repülő példány lesz. Na de mire lesz jó a Smog-1?

A Smog-1 600-800 kilométer magasan, poláris napszinkron körpályán fog majd keringeni a fejünk fölött. Fő küldetése a digitális földfelszíni videóadások (Digital Video Broadcasting – Terrestrial, azaz DVB-T) által keltett rádiófrekvenciás (RF) szennyezettség, az RF-szmog mérése lesz. Miért van erre szükség?

A DVB-T kategóriás tévéadók felesleges, űr felé sugárzó rádiófrekvenciás jelei interferenciát okoznak a műholdak kommunikációs rendszereiben, azaz a műholdvezérlést nagyban nehezítik. Ezt szeretnénk mi elemezni a Smog-1 műholddal

– magyarázta Dudás Levente. Az elsődleges küldetés tehát az RF-szmog spektrummonitorozása, amit egy RF-spektrumanalizátor végez majd. Ezzel meg lehet rajzolni, hogy melyik földrajzi helyen, milyen frekvencia-tartományban, milyen szintű a digitális TV-jel kisugárzás az űrbe, térképre lehetne vinni, hol nagy a pazarlás. “Ha a TV-adók kicsit jobban fókuszálnák a kisugárzott jeleket a vevők irányába, akkor feleakkora befektetéssel tudnának működni. Vegyük például a Széchenyi-hegyi adót, ami 100 kilowatt teljesítménnyel sugároz, 400 kilowatt fogyasztás mellett. Hatékonyabb antennákkal a fele lehetne az adó rezsije.” Egyfelől tehát a műholdak működtetői felé tenne nagy szívességet a Smog-1, másrészt a földi műsorsugárzóknak segíthetne takarékoskodni.

Van, illetve lesz egy másodlagos küldetése is a Smog-1-nek: az alig tenyérnyi kockába egy totál ionizáló dózismérő is lesz szerelve. Ez a műszer azt méri majd, miképp hat a napszéltevékenység a műholdra. A Napból származó intenzív ionizáló sugárzás ugyanis káros, tönkreteszi az elektronikát – ezt a roncsoló hatást méri majd folyamatosan a műszer. "Segítségével kábé képbe lehet kerülni, hogy mekkora lesz a műhold működési élettartama. Mi 3 hónappal számolunk, ennyi idő alatt végzi el az előírt elsődleges méréseket. Az ezen túlmenő plusz időtartam alatt a 2. feladatkörre is koncentrálunk majd."

A Smog-1 valószínűleg a hatodik hónap végére meg is hal – ellentétben a tervezett élettartamát sokszorosan túlteljesítő Masat-1-gyel. A Smog-1 a pályájából adódóan több, mint 20 évig keringhetne még űrszemétként, de nem így fog történni, a tervek szerint legfeljebb 2-3 évig kering majd, aztán visszatér a légkörbe, ahol elég. Erre a harmadik küldetési feladat a garancia. A műhold oldalai ugyanis egyben elektromágneses tekercsek is, amik különleges mágneses anyagból készülnek. Ebből adódik, hogy amikor a műhold keresztezi a Föld mágneses erővonalait, akadályba ütközik a Föld mágneses erőtere által diktált helyzet felvétele, ami fokozatos eltérést eredményez majd az eredeti pályától. A harmadik küldetési feladatból nyert tapasztalatok az űrszemétcsökkentési erőfeszítésekben lesznek majd kamatoztathatók.

Jövő nyárig várni kell

Mint már említettük fentebb, a műholdfejlesztési ütemterv jól halad, a Smog-1 két példánya csaknem teljesen kész, hőkamrás, vákuumos, rázópados teszteken túl vannak, jelenleg a végső szoftveres tesztelések zajlanak. Az automatizált és távvezérelt elsődleges földi állomást is fejlesztették, nagyobb teljesítményű, 4,5 méter átmérőjű parabolaantennát telepítettek a tetőre, ami 8 fokos nyalábsugárban képes sugározni, azaz a kis méretű műholddal való kapcsolattartás megfelelő lesz, mindahányszor áthalad majd fejünk fölött. Csak előbb még fel is kellene juttatni az űrbe.

A magyar zsebműholdat egy 32 kilogrammos olasz műhold, az UNISAT-7 vinné az űrbe, 5-7 másik zsebműhold társaságában. A kezdeti tervek szerint már másfél évvel ezelőtt megtörténhetett volna a Smog-1 fölbocsájtása, de csúszott az UNISAT-7 műhold fejlesztése és gondok akadtak a kiszemelt Dnyepr rakétával is. Az olaszok kacsingattak a SpaceX Falcon-9 rakétája felé, de az túl drága lett volna nekik, szóba került az indiai űrügynökség, sőt a kínaiak hordozórakétái, valamint az ESA Vega 11-12 rakétája is. Egyelőre nem dőlt még el, hogy honnan és mikor állítják pályára a 2. magyar műholdat, annyi bizonyos, hogy 2018 nyaránál előbb nem kerül az űrbe, vázolta a rakétahelyzet körüli bizonytalanságokat Dudás Levente.

Bár olyan felfokozott érdeklődés nem kísérte a Smog-1 fejlesztését, mint a Masat-1-ét, támogatói így is akadnak a projektnek – többek között az antennacsere is így valósulhatott meg. A projekten belül amúgy publikus minden, a fejlesztésben részt vevő műegyetemista diákok nyílt forráskódú szoftverekkel dolgoznak, a tervezési dokumentumok, kapcsolási rajzok is nyilvánosak lesznek (amikor a Smog-1 már a pályáján kering), elvégre oktatási célú a projekt, szakdolgozatok, diplomatervek születnek az itt folyó munkából.