Titokban fotózta a Földet a Masat

Két héttel ezelőtt azt írtuk a Masat–1-ről a sikeresen letöltött laboratóriumi fénykép apropóján, hogy „ha a jövőben például kamerát is visz magával egy magyar műhold, akkor űrben készült fotókat is lehet majd a földi bázison fogadni.” Nos, erre azóta már sor került, a Műegyetem Masat-teamje ugyanis eddig eltitkolta, hogy van kamerája is az eszköznek. Az első képeket még a hivatalos közlemény előtt megosztották velünk.

Kiderült a Masat-projekt nagy trükkje, miután érdeklődtem, hogyan viselte a múlt heti intenzív napvihart a kis magyar űrkocka. Válaszul meghívtak, hogy nézzek be a BME Q épületében lévő tanszékre, ahol majd szóban tájékoztatnak.

Az egyik asztalon épp a mérnöki másodpéldányon futtat különféle teszteket egyikük, miközben Marosy Gábor mutatja felém a műhold 1:1 arányú, bemutató célokra készített makettjét, hogy nézzem meg: ilyennek ismeri mindenki, itt az antenna, ezek a napelemek, és hogy most vessek egy pillantást a mérnöki –  azaz a fent lévővel teljesen megegyező, működőképes –  másodpéldányra. Mert az éppen az alját, azaz az antennás oldallal szemközti felét mutatja felém. „Látod ott azt a kis műanyag bigyót? Na, az egy kamera" – mosolyog Marosy.

„Akkor ez azt jelenti, hogy a Masat–1-en is van egy?" –  kérdem meghökkenve, mire vigyorogva bólogatnak. A reakciójukból látom, hogy nemcsak hogy van kamera, de működik is, és minden valószínűség szerint gyönyörű képeket készít, a BME csapatának legnagyobb örömére.

A kamera a tervezés és kivitelezés utolsó szakaszában került a Masat–1 fedélzetére, miután kiderült, hogy hely is van, és a súlykorlátozásba is belefér egy plusz komponens (a kamera tömege két darab 100 forintos érméével egyezik meg). Mondhatni, lehetőség adódott némi tuningra, csak dísztárcsa és füstüveg helyett kamerát kapott a magyar űreszköz. Az ESA szakemberei is meglepődve kérdezték, hogy ez mi, amikor meglátták a magyar műholdon az előzetesen beadott tervektől némileg eltérő kialakítást. A kamera egy teljesen hétköznapi VGA érzékelőlapos, maximum 640*480 pixeles felbontásra képes szerkezet, mint amilyen például az alsó kategóriás telefonokban is van.

„Szerettük volna, ha már a pályára álláskor, azaz amikor a Masat–1 a CubeSat szabvány szerint készült társaival együtt elhagyta a Vega rakéta fejrészét, sikerül fotókat készíteni, de eddig ismeretlen okból az első néhány kép nem készült el" –  meséli Kovács Zoltán. A kezdeti sikertelenség után azért nem foglalkoztak a kamera beüzemelésével, mert a műhold létfontosságú alaprendszereinek működésére koncentráltak: tesztelték a műhold működését és gyűjtötték, illetve elemezték a telemetrikus adatok tömkelegét.

Az első magyar műholdképek

Miután bebizonyosodott, hogy a műhold hibátlanul működik – és nem mellesleg a sorozatos, egyre intenzívebb napkitörések részecskeviharait is remekül állja – elkezdték a kamerát beüzemelni. A tanszéki főhadiszálláson Marosy Gábor büszkén mutatja az első magyar digitális műholdképeket. Az első kettőn az űr látható, a naptól származó színes becsillanással, a harmadik képen már megjelenik Földünk is, hófehér horizont az űr fekete háttere előtt (a Föld a pont róla visszaverődő erős napfény miatt csak egy beégett fehér folt). Ezután sorjáznak a kifogástalan fotók a déli féltekéről: Afrika, Antarktisz, Ausztrália, óceánok, szárazföldek, kavargó felhők láthatók a Masat–1 első tesztfotóin. A készített felvételek egy képpontjának mérete körülbelül 1 és 10 km közötti nagyságú a Föld felszínén. „Jelentős előrelépés a magyar műhold tudásában, hogy a fedélzeti rendszerek képesek kiszolgálni egy kamerát" – kommentálja a látottakat Kovács Zoltán.

A képek tudatos tervezés eredményeképp születtek az elmúlt pár napban – az első expozíció  2012. március 8-án történt –, nem csak vaktában lődöztek a Masat–1-ra szerelt kamerával, magyarázza Kovács Zoltán. Az eddig kapott telemetriai adatokból ugyanis ki tudták számolni, hogy mikor fordítja kamerás oldalát a Föld felé a Masat–1, és ennek megfelelően utasították fényképek készítésére. Nem kell egyelőre hatalmas képözönre gondolni: mint már korábban írtuk, a Műegyetem vezérlőállomásán akkor tudnak közvetlenül kapcsolatba lépni a magyar műholddal, amikor az elhalad országunk felett – kicsit pontosabban: kb. Izlandtól Szudánig lehet vele Budapestről rádiózni. Egy áthaladás során nagyjából egy képet lehet letölteni, a rendelkezésre álló körülbelül 10 perc alatt rögzíthető mintegy kétezer adatcsomagba ennyi fér. (A Masat-1 által készített fényképeket a Facebookon is meg lehet találni.)

Újabb célkitűzés

Az előttünk álló hosszú hétvégén fontos tesztbe kezdenek a masatosok: üzembe helyezik a műhold egyik fő komponensét, az aktív stabilizáló rendszert, kibővítve ezzel az alapfunkciók körét. Az, hogy az eddig letöltött fotók a Föld déli felét ábrázolják, nem véletlen: a műhold passzív stabilizációs rendszere – ami egy ferromágnesre épül – a Föld mágneses teréhez igazítja a kis kocka orientációját. Ez azt jelenti, hogy a műhold iránytűként viselkedve máshogy mozog az északi, és máshogy a déli félteke fölött haladva. A déli féltekén haladva legtöbbször a kamerás oldalát mutatja a Föld felé, míg az északi félteke fölött az antenna mutat felénk leginkább (ennek a rádióadás vétele szempontjából van jelentősége), míg a kamera az űrt pásztázza.

„Ha sikerül az aktív stabilizáló rendszert beindítani, azaz a műholdba épített elektromágneseket életre kelteni, akkor befolyásolni tudjuk a jövőben a műhold orientációját" – mondja Várhegyi Zsolt. Ha ez sikerül, akkor onnantól a földi személyzet mondja majd meg a műholdnak, hogy melyik oldalát fordítsa a Föld felé – hogy például az északi félteke fölött is kamerával lefelé nézve húzzon át.

A teszt hétvégi kezdetével egyébként azért vártak idáig, mert az aktív stabilizáló rendszer (nevezzük innentől ASR-nek) energiaigényes, és idáig azt vizsgálták, hogy miképp szerepelnek e tekintetben a műhold többi rendszerei, hogyan tud gazdálkodni a műhold a napelemei révén gyűjtött és raktározott elektromossággal. Az utóbbi napokban például alacsony orbitális pályájának elég nagy hányadát (körülbelül harmadát) árnyékban töltve rótta köreit, ami azt jelentette, hogy például fűtésre is kellett energiát fordítani. A begyűjtött adatok szerint jól sikerült megtervezni az energiafelhasználást, a műhold akkumulátorai rendben működnek és tudott energiát is tartalékolni, azaz van elegendő energiatöbblet az ASR működtetéséhez.

Szombaton és vasárnap kezdik ennek a többlépcsős folyamatnak az előkészítését. Az egyik első lépésben elcsendesítik a műholdat, azaz kikapcsolják a rádióadását, a Masat–1 csak vételen lesz, ezzel is csökkentve az energiafelhasználást. Az áthaladásokkor időzített parancsokat adnak neki, amik hatását a következő áthaladáskor ellenőrzik. Ha minden a tervek szerint halad – ami azért hosszú napokba, akár 1-2 hétbe is telhet – a földi irányítás sokkal jobban kézben tudja majd tartani a kocka mozgását, mintha csak a passzív stabilizációs rendszerre bíznák azt. Aki szeretné figyelemmel követni a Masat–1 által küldött képek alakulását, látogasson rendszeresen a hivatalos honlapra, az alkotók ígérete szerint a közeljövőben folyamatosan frissítik majd a fotószekciót. Emellett képekért érdemes a Masat-1 Facebook-oldalát is látogatni, sőt akár lájkolni is.

Hasít a Masat-1

Visszatérve a kamerára: korábbi Cubesatok közül is akadt már olyan, amelyikre építettek kamerát, például a svájciak Swiss Cube műholdja a Föld légkörének fénykibocsátását vizsgálta, és készített róla meglehetősen kis felbontású képeket. Az biztos, hogy ilyen közel meteorológiai minőségű fotókat, mint amilyeneket a Masat–1 küldött, egyiktől sem kaptak eddig mérnökeik, pedig körülbelül ötven CubeSat műholdról beszélhetünk. Ha rangsorolnánk ezeket az eddig mutatott működés szerint, a Masat–1 meglehetősen előkelő helyet foglalna el, különös tekintettel rádiókommunikációs és a fényképkészítési potenciálra.

Túl azon, hogy a szakmai, tudományos körökben egyre nő a Masat–1 elismertsége – emlékezzünk, hogy milyen gyorsan megkapta a rádióamatőr műholdak Oscar-díját, és az ezzel járó új nevet, a MO–72-t – a Vega rakétán utazó társaihoz mérve is kiemelkedő teljesítményt mutat. A CubeSat program legutóbbi összesítése szerint a Masat–1 működik a legmegbízhatóbban, rajta kívül csak a lengyelek PW-Sat-járól mondható el ugyanez. A többi műhold esetében vagy kisebb stabilizációs gondokkal küzdenek alkotóik, vagy komoly kommunikációs hiányosságok állnak fenn – ezek némelyikén egyébként idővel úrrá lehetnek, de jelen szakaszban nem sok biztatót lehet elmondani róluk.

Az egyébként, hogy a jelek szerint a Masat–1 már jelenleg is közel meteorológiai minőségű fényképeket tud készíteni a Föld felszínéről, rendkívül előremutató, akár iparági jelentőségű mozzanat lehet. Kovács Zoltán szerint talán ahhoz fogható, amikor Farkas Bertalan a magával vitt kamerával rengeteg felvételt készített a Földről, amiket visszatérése után felhasznált a Földmérési és Távérzékelési Intézet (Fömi), és az első magyar űrhajós által készített felvételekkel elindulhatott a hazai távérzékelési profil felvirágzása.