Akár pizzát is süthetnénk az egyedülálló magyar űrlaborban

Egyre inkább láthatóvá válnak azok a folyamatok, amik azután indultak be igazán, hogy Magyarország 2015-ben csatlakozott az Európai Űrügynökséghez (ESA). A magyar Nemzeti Technológia Transzfer Kezdeményező Iroda egyéves működéséről nemrég számoltunk be, és most újabb fontos iparági fejleményről tudunk hírt adni: hétfőn hivatalosan is megnyitották a Magyar Tudományos Akadémia Energiatudományi Kutatóközpontjának (MTA EK) új tesztlaborját Budapesten.

A nagy űrügynökségeken kívül rengeteg iparági szereplő fejleszt és épít műholdat világszerte, a mikro-, sőt nanoműholdak robbanásszerű elterjedésével egyre többen akarnak saját műholdat Föld körüli pályára állítani. Míg kisebb műholdakat alkotni végső soron nem olyan nagyon drága, az elvárt működés ellenőrzéséhez szükséges saját tesztlaborokat kiépíteni és fenntartani már egyáltalán nem olcsó, ezt a nagy többség nem is engedheti meg magának, inkább igénybe vesz erre szakosodott szolgáltatásokat.

Ahhoz, hogy kiderüljön, bírja-e a fáradságos munkával összerakott műhold a felbocsátást mondjuk a SpaceX vagy az Indiai Űrügynökség rakétájával, hogy az űrbe jutva bírja-e az ott uralkodó kíméletlen körülményeket, tesztelni kell, méghozzá a lehető legalaposabban. A nemzetközi szabványok nem is engedik, hogy a különleges igénybevételre nem megfelelő minőségű anyagokból készült, esetleg más műholdakat veszélyeztető űreszköz kerüljön egy rakéta rakterébe, e szabványok betartásához pedig különleges precizitásra, az ellenőrzéshez szigorú tesztekre van szükség.

A közép-európai térségben eddig nem volt olyan komplex űrlabor, ahol a környező országok űripari szereplői tesztelhették volna felszereléseiket, eszközeiket. Ezért hiánypótló az MTA EK új tesztlaborja, amelyben a legtöbb vizsgálatot és a szerelési feladatokat egy helyen lehet elvégezni. A labor természetesen nem a semmiből jelent meg, több évtizedes múltra tekint vissza a magyar űrtechnológiai fejlesztés.

Az űrkutatással már a hetvenes évek óta foglalkozunk itt az Energiatudományi Kutatóközpontban (korábban AEKI, még korábban KFKI), de most, körülbelül egy évvel ezelőtt költöztünk ebbe az épületbe, és egy labort is kialakítottunk az irodák és kutatói helyek mellett, ahol az elkészült űreszközöket lehet összeszerelni és tesztelni. Hagyományosan mi a dozimetria, a sugárzás területén vagyunk aktívak, elsősorban a személyi sugárzásmérés területén. Farkas Bertalan is az itt kifejlesztett Pille készülékkel végezte 1981-ben az első méréseket az űrben, a Szaljut-6 űrállomás fedélzetén, és az azóta eltelt több mint harminc év alatt a Pille itt készült több generációját, verzióját használták már a különféle űreszközökön. Példaként említenék egy másik sugárzásmérő eszközt is, a Tritelt, illetve most az új irány az űridőjárás vizsgálata, ami egyébként nincs túl messze a sugárvédelemtől

– mondta az Indexnek Pázmándi Tamás, az MTA EK sugárvédelmi laboratóriumának vezetője a hétfői bejárással egybekötött bemutatón.

Űrszimuláció a laborban

A budapesti labor fő vonzereje az lehet, hogy egy helyen valósítható meg a tesztelés több fázisa.

Három fontos része van a labornak: egyrészt van egy túlnyomásos tisztaszoba, ahol az Európai Űrügynökség által megkövetelt körülmények között vizsgálhatják és szerelhetik a készülő műholdakat. Ez azt jelenti, hogy a por és egyéb lebegő szennyeződések koncentrációja annyira alacsony, hogy az alkalmas űrbe szánt készülékek összeszerelésére. A tisztaszobát két tesztlabor fogja közre, az egyikben nagy teljesítményű rázópad dolgozik, ami a vibrációs terheléseket tudja mérni. A rázópad különböző frekvenciákon, nagyon nagy erővel és gyorsan képes megrázni a hozzá rögzített testeket, ezzel a felbocsátás alatt fellépő erőket tudjuk szimulálni. A másik oldalon a termovákuumteszteket tudjuk elvégezni, azaz különböző hőmérsékleteken és különböző légnyomási értékek mellett, illetve vákuumban lehet vizsgálni, hogy a tesztelt eszközök mennyire megbízhatóan működnek

– magyarázta Pázmándi Tamás.

A termovákuumtesztekre azért van szükség, mert így tudják szimulálni az űrbéli körülményeket. Súlytalanságban, illetve vákuumban az elektronikus eszközök hőleadása rosszabbul, kisebb hatásfokkal valósul meg. Ezért nagyon fontos, hogy nagyon kis teljesítményű, kis hőveszteségű eszközök kerüljenek az űrbe, ezek tulajdonságait pedig termovákuumkamrában lehet tesztelni. A labor e helyiségében még egy klímakamra is működik, ami szélsőséges hőmérsékleti viszonyok közti tesztelést tesz lehetővé – ezt körülbelül úgy kell elképzelni, mint egy több tízmillió forintba kerülő sütőt, amiben akár pizzát is lehetne sütni, hogy aztán azonnal le is fagyasszuk. Az űrben is hasonló szélsőséges körülményekkel kell megbirkózni az űreszközöknek, mint a mi teoretikus pizzánknak. Emellett a klímakamrában a páratartalom is szabályozható.

Van rá igény bőven

A labor kialakításával az első cél az volt, hogy az MTA EK által kifejlesztett eszközöket tudják itt tesztelni, de aztán nagyon gyorsan kiderült, hogy más hazai, űripari szereplők is szeretnék majd kihasználni az újonnan létrejött infrastruktúrát. Sőt, más iparágak is nyitottak a lehetőségre, akár az autó- vagy az elektronikai ipar is szóba jöhet.

Abban bízunk, hogy alkalmas lesz a mi rendszerünk, a mi laborunk ilyen készülékek és eszközök tesztelésére. Igaz, hogy hivatalosan csak most nyitottuk meg ezt a régióban egyedülálló létesítményt, de már kezd beindulni, egy ideje van érdeklődés is. Az egyik legnagyobb kihívás, hogy meg kell találnunk az egyensúlyt a megrendelők és a saját igényeink között, hiszen ez elsősorban egy kutatóintézet, azaz teljesen más gondolkodásmóddal, felépítéssel működik, mint egy mérnökiroda vagy ipari létesítmény

– mondta ezzel kapcsolatban Pázmándi Tamás. 

A múlt héten egyébként már voltak Lengyelországból űreszközöket tesztelni a laborban. Ami hatalmas előny más hasonló tesztlaborokhoz képest, hogy a tisztaszobában készre lehet szerelni az eszközöket, azaz ha idehoznak egy készüléket, és a tesztek alatt kiderül, hogy valamin változtatni kell, a módosítást itt helyben el lehet végezni, és rögtön folytatni a tesztelést. Régebben ez úgy ment, hogy a fejlesztők egy adott laborban elvégezték a tesztet, majd amikor kiderült, hogy valami nem működik, összepakoltak, hazavitték a készüléket, kerestek egy tisztateret, átszerelték, végül kértek új időpontot további tesztekre a laborba, ahova újfent el kellett utazni.

Itt ez úgy zajlik, hogy délre kiderül, hogy valami nem stimmel, délután a szomszédos tisztaszobában szétszedik, javítják, majd összeszerelik, és másnap lehet helyben folytatni a teszteket. Ez sokkal hatékonyabb, gyorsabb és olcsóbb fejlesztési ciklust eredményez, reményeink szerint a megrendelők is így látják majd

– mondta Pázmándi Tamás.

A labor két látogatható helyiségében Zábori Balázs, az MTA EK Űrkutatási Laboratórium műszaki felelőse kalauzolt végig. Egyedül a tisztaszobába nem lehetett belépni, ami nem csoda, hiszen oda szigorúan csak tetőtől-talpig védőöltözetbe csomagolva tehetik be a lábukat azok, akiknek ott dolguk van.

Az űrlabor legimpresszívebb darabja természetesen a rázópad. Mint Zábori Balázs elmondta, a körülbelül 40 millió forintba kerülő szerkezet 600 kilogrammig terhelhető és 5 Hz-től 2500 Hz-ig terjedő frekvenciával képes kirázni még a lelket is a tesztelendő eszközökből, amikre akár 160 g-s gyorsulás is hathat mindeközben. Még szerencse, hogy az épületben eredetileg nyomdagépek dolgoztak, így a földszinti labor padlózata és alapja bírja a rendkívüli mechanikai terhelést, amit a rázópad üzemeltetése jelent.

A megnyitón Horváth Ákos, az MTA EK főigazgatója a laboratórium létrehozását a kutatógenerációk közti tudásátadás szempontjából nevezte jelentős mérföldkőnek, mivel a magyar űrkutatás hetvenes években dolgozni kezdő kutatói mára már javarészt nyugdíjba mentek, ezért az Energiatudományi Kutatóközpont új létesítménye fontos feladatot tölt be az ő általuk felhalmozott tudás életben tartásában, a fiatal kutatók munkájának segítésében.

Hirn Attila, az MTA EK Űrdozimetriai Kutatócsoport fiatal vezetője az újabb eredmények közt említette, hogy az MTA EK-ban készített energia-spektrométerekkel és dózismérőkkel napjainkban is folyamatosan végeznek méréseket a Nemzetközi Űrállomás fedélzetén, a Rosetta üstökösszonda leszállóegységén, a Philae-n pedig két műszerük is sikeresen működött. Jelenleg a RADCUBE projekten dolgoznak, amelynek célja a kozmikus sugárzási és mágneses környezet valós idejű megfigyelése, ennek segítségével a napjainkban használt űridőjárási modellek lesznek továbbfejleszthetők, illetve pontosíthatók.