Detre Örs Hunor még friss diplomásként, 2008-ban került a világhírű heidelbergi Max Planck Intézetbe, ahol rövid időn belül ő lett a James Webb-űrtávcsövet (JWST) fejlesztő csapat, napjaink legnagyobb űrkutatási vállalkozásának az egyik vezető fejlesztője. A fiatal magyar tudóst talán a családi háttere is eleve erre a nem mindennapi feladatra teremtette. Nagyapja, Detre László akadémikus, aki a berlini Frigyes Vilmos Egyetemen többek között Albert Einsteintől és Max Plancktól tanulta az elméleti fizikát, a változócsillagok kutatásának nemzetközi hírű szaktekintélye, nagyanyja, Balázs Júlia pedig az első magyar női kutatócsillagász volt. Az elektromérnökként kezdett, majd fizikusként, illetve csillagászként végzett Detre Örs, a James Webb-űrteleszkóp egyik fejlesztője, a Max Planck Intézet, az Európai Űrügynökség és a NASA által egyaránt elismert magyar szakember exkluzívan nyilatkozott az Origónak nem mindennapi pályafutásáról, és a JWST-projekt kulisszatitkairól.

Milyen előzmények után került a világ egyik legjelentősebb tudományos műhelyébe, a heidelbergi Max Planck Intézetbe, illetve hogyan befolyásolta a szakmai karrierjét a családi háttér?

Természetesen mind a gyermekkoromra, mind pedig a későbbi életutamra komoly hatást gyakorolt az a körülmény, hogy – ha lehet így mondani –, tudós családból származom. Nagyapám, Detre László, aki 1943-tól egészen az 1974-ben bekövetkezett halálig a Magyar Tudományos Akadémia Svábhegyi Csillagvizsgáló Intézetének (szakmabelieknek csak Csillagda) volt az igazgatója, a csillagok térbeli eloszlását, illetve egy különleges változócsillag-csoportot, az úgynevezett RR-Lyrae változókat kutatta, amiben maradandó érdemeket szerzett.

Detre Örs nagyapja, Detre László akadémikus portréja alatt, a Svábhegyi CsillagvizsgálóbanFotó: Polyák Attila - Origo

Felesége, vagyis a nagyanyám, Balázs Júlia pedig az első magyar női csillagász volt, ezért nem véletlen, hogy a családunkat áthatotta a tudomány iránti szeretet. Noha engem is vonzott az csillagászat, de talán még ennél is komolyabban lázba hoztak a tudományos kutatás eszközei, a műszerek. Már egészen kiskorom óta mindig is szereltem, különféle szerkezeteket barkácsoltam, mint a Detre család valamiféle Mézga Aladárja. A felsőfokú tanulmányaimat eredetileg villamosmérnökként kezdtem, majd 2004-ben fizikusi, 2007-ben pedig csillagász diplomát szereztem.

Már egészen kiskoromtól vonzódtam a műszaki szerkezetekhez, és állandóan barkácsoltam a család egyfajta Mézga AladárjakéntFotó: Polyák Attila - Origo

A fizikus diplomamunkám témájához édesapám adott tippet, aki egyébként földtudományokkal foglalkozó geológus. Ő azt javasolta - kicsit a saját szakmájánál is maradva -, hogy a perm időszak végi nagy kihalás, a földtörténet máig legnagyobb kihalási eseményének 

arról az egyik hipotetikus okáról írjam az értekezésemet, 

mely szerint egy Naprendszerhez közeli szupernóva-robbanás okozhatta a földi élővilágot megrázó súlyos kataklizmát.

Egy szupernóva-robbanás művészi illusztrációja. A perm végi nagy kihalást bizonyos, hogy nem egy közeli szupernóva-robbanás okozhattaForrás: Afp

A nehéz, interdiszciplináris téma ellenére megfogadtam a tanácsát, és ebből írtam a szakdolgozatomat arra a konklúzióra jutva, hogy egy mégoly közeli szupernóva-robbanás sem okozhatta a perm végi nagy kihalást. 

A csillagászati szakdolgozatom viszont már erősen „műszeres" témájú volt; 

egy olcsó ipari kamerát alakítottam át folt-interferometrikus mérések elvégzésére alkalmas csillagászati gyorskamerává, aminek sikerén felbuzdulva az intézet később befektetett ennek csillagászati verziójába, egy EMCCD kamerába. Innen vezetett az utam Heidelbergbe, a nagy hírű Max Planck Intézetbe.

Detre Örs elektromérnökként kezdte, majd fizikusi és csillagász diplomát szerzett. A nemzetközi hírnevet szerzett magyar kutató a Svábhegyi Csillagvizsgáló főműszere előttFotó: Polyák Attila - Origo

Mivel már az egyetem évei alatt vállalkozóként elektronikai fejlesztésekből éltem, 2008-ban jelentkeztem az intézet mérnöki csoportjába, itt azonban nem volt státusz. Oliver Krause, az intézet infravörös űrcsillagászati csoportjának vezetője viszont azonnal felvett. Tudni kell, hogy itt, a Max Planck Intézetben folyt a James Webb-űrtávcső egyik fontos részegységének, az úgynevezett MIRI mechanikai egységeinek a kifejlesztése.

A James Webb-űrtávcső 18 modulból álló összehajtogatható 6,5 méter átmérőjű főtükreForrás: Plasma Art & Science Magazine/Chris Gunn

Ide kifejezetten jól jöttek az elektronikai és a csillagászati ismereteim. Tehát 2008-tól Urlich Grözinger, a MIRI-projekt európai elektronikai vezetője mellett kezdtem el a munkát, néhány hónap múlva pedig engem neveztek ki erre a vezetői posztra.

Hogyan érintette ez a hirtelen jött óriási szakmai ugrás, hiszen ezzel a James Webb-űrtávcsőprogram, az egyik leggrandiózusabb, és rögtön tegyük hozzá, hogy az egyik legköltségesebb űrkutatási projekt vezető munkatársai közé lépett elő?

Meg kell hogy mondjam, teljesen váratlanul ért ez a kinevezés, hiszen még csak alig pár hónapos szakmai múlttal rendelkeztem a Max Planck Intézetben. Bevallom őszintén, először nem is nagyon örültem ennek, mert a kinevezéssel a világ egyik legnagyobb űrkutatási-technológiai vállalkozásának váltam az egyik vezetőjévé, ami az óriási megtiszteltetés mellett még óriásibb felelősséggel járt, illetve jár együtt. Az én csoportom felelt a MIRI vezérlési technológiájának kifejlesztéséért.

A MIRI egység még a beszerelés előtt, a tesztelés soránForrás: STFC./Stephen Kill Fbipp Bsc
De mi is az a MIRI?
A MIRI a JWST egyik legkülönlegesebb tudományos műszere. Míg az előbbi három passzívan hűl le 50 K (−223 °C) hőmérsékletre és az infravörös spektrum látható fényhez közelebbi tartományában készítenek képeket és színképeket, a MIRI az egyetlen aktívan hűtött műszer, ami 7 K-re (–266 °C) hűtenek és közép infravörös tartományban észlel. Az aktív hűtést épp ez indokolja, ugyanis egyébként saját hője vakítaná el detektorait. Egyetlen közép-infravörös műszerként minden csillagászati mérési technikát tudnia kell, azaz egy igazi csillagászati "svájci bicska". Képeket és színképeket is készít, sőt koronagráffal is felszerelték.

A feladatom egyaránt kiterjedt a projektben részes valamennyi munkatárs tevékenységének koordinálására és az összes szakmai döntés előkészítésére. Ez persze rettentő nagy lehetőség volt a feladatok sokrétűsége miatt, amelyek egyaránt átfogták, illetve átfogják a tudományos, a vezérlési-technológiai, valamint a beüzemelési feladatokat.

A James Webb-űrtávcső méretarányos stilizált makettje, előtte a JWST-program vezetőivelForrás: Detre Örs

Most, miután végre realizálódott a start az indítás többszöri elhalasztása után és megtörtént a James Webb-űrtávcső sikeres pályára állítása, a munka számomra legizgalmasabb szakasza, a beüzemelési fázis következik.

A James Webb-űrtávcső nemcsak a mindeddig legnagyobb 6,5 méteres átmérőjű és egyébként 18 egységből álló összehajtogatott főtükörrel rendelkező űrteleszkóp, hanem saját kategóriájában a legbonyolultabb űreszköz is egyben, aminek rendkívül összetett feladat lesz a másfél millió kilométeres távolságból való irányítása. Beavatná-e az olvasóinkat abba, hogy például az Ön és csoportja által felügyelt MIRI egység beállítása milyen konkrét feladatokat jelent?

A számomra egyik legizgalmasabb, az az első lépés lesz, a MIRI műszervezérlő elektronika bekapcsolása és funkcionális tesztelése, január elején. Ennek a fontos műveletnek az a célja, hogy leellenőrizzük az egység működőképességét, vagyis azt vizsgáljuk, hogy a start nem okozott-e valamilyen meghibásodást a rendszerben.

Most jön az egyik legizgalmasabb projektfeladat, a tesztelés már a világűr körülményei közöttFotó: Polyák Attila - Origo

Az ellenőrzést a tápegységek és egyes rendszerek bekapcsolásával végezzük el, ha ez megtörtént, és minden kifogástalanul működik, 

ezt követően viszonylag hosszabb időre „hibernáljuk" az egységet, 

egészen addig, amíg az űreszköz el nem éri a kijelölt pályáját, a Földtől másfél millió kilométerre lévő úgynevezett Lagrange 2-es pontot. Miközben a MIRI „csendben" lesz, folyik az egység passzív, majd aktív lehűtése. Türelmeseknek kell legyünk, ugyanis az űrtávcső tudományos műszerei közül a MIRI-nek a legalacsonyabb az üzemi hőmérséklete.

Művészi ábra a James Webb-űrtávcsőről. A JWST négy tudományos főműszerével fogja vizsgálni az univerzum legnagyobb csillagászati kérdéseit. Ezek a NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph), A NIRCam (Near-InfraRed Camera), a NIRISS (Near-InfraRed Imager and Slitless Spectrograph), valamint a MIRI (Mid Infrared Instrument)Forrás: NASA/JPL-Caltech

Az egység négy mechanikájából három az intézetünkben készült el. Kevesen gondolják, de a mechanikák az űreszközök legkritikusabb részei. Nagyon különleges anyagokat, speciális ötvözeteket kell felhasználni a világűr körülményei között üzemelő, kriogenikus hőmérsékletű mechanika elkészítéséhez. 

Ezek összes mechanikai tesztéért én felelek. 

A beüzemelési folyamat forgatókönyvét sok ezer szakember több évig tervezte, mert itt minden, még a legapróbb részlet is összefügg mindennel.

Úgy gondolom, hogy a csaknem negyed évszázad munkájával kifejlesztett tízmilliárd dolláros űrteleszkóp beüzemelése, illetve működtetése nemcsak fantasztikus szakmai kihívás, hanem óriási felelősség is egyben. A világűr viszonyai között és a Földtől ilyen irdatlan távolságban történt bármilyen apró hiba akár a grandiózus vállalkozás végét is jelentheti. Hogyan készültek fel egy-egy ilyen potenciális vészhelyzetre?

A James Webb-űrtávcső üzemeltetésében természetesen nagyon fontos az emberi tényező. Egy olyan JWST-szimulátorral rendelkezünk, amelyen az összes folyamat és ezek paramétereinek milliói, 

sőt, akár a működésben bekövetkező apró meghibásodások is modellezhetőek. 

Ennek segítségével évek óta begyakoroltunk minden egyes műveletet, hogy ennek élesben történő gyakorlati realizálása gördülékenyen menjen.

A teszt elindítása egyetlen személy, a műveletért felelős vezető kompetenciájaFotó: Polyák Attila - Origo

Ez csapatmunka, de a teszt elindítására már csak egyetlen személy, az adott műveletért vagy egységért felelős vezető adja ki az engedélyt. A legutolsó szimulátoros gyakorlatok során már előfordult, hogy egy-egy váratlan hibát „műsoron kívül" iktattak be annak kontrollálására, hogyan reagálunk, illetve mennyire vagyunk képesek kézben tartania a hirtelen jelentkezett probléma kezelését.

És mi van akkor, ha valaki mégis hibázik? Mert ezt a leggondosabb felkészülés mellett sem lehet kizárni egy ennyire összetett és speciális műveletnél.

Ezt is megtanuljuk, mármint az emberi hibák kommunikációját. Azt azonban nagyon fontos kihangsúlyoznom, hogy sohasem bűnbakot keresünk! Nem azt kutatjuk, hogy esetleg ki és miért hibázott, hanem a probléma mielőbbi megoldására koncentrálunk.

Az Európai Űrügynökség (ESA) által közreadott képen az Arianespace európai űrkutatási vállalat Ariane 5-ös hordozórakétájával felbocsátják a James Webb-űrteleszkópot az ESA Francia Guyana-i Kourouban lévő indítóállomásáról 2021. december 25-énForrás: MTI/EPA/ESA/CNES/Arianespace/Jm Guillon

A bűnbakkeresés éppen ettől vonná el a figyelmet, és ez az, ami igazán nagy kárt okozhat. Természetesen egy ennyire összetett és bonyolult projektnél a hibázás lehetőségét – ennek minimalizálása mellett – be is kell kalkulálni, de ismét csak hangsúlyoznom kell, hogy itt mindig a probléma megoldása az, ami számít.

Mennyiben nyújt új dimenziót a James Webb, mint a legnagyobb űrtávcső a tudományos kutatásban? Miben lesz más a harminc éve működő, és az űrkutatásban - most már bátran mondhatjuk -, hogy történelmet írt Hubble-űrtávcsőhöz képest?

Úgy vélem, hogy nem helyénvaló a két űrteleszkóp ilyenfajta összehasonlítása. A Hubble a vizuális spektrumban lényegében már minden nagyobb tudományos áttörést megtett, amire egyáltalán képes volt.

A Hubble-űrtávcsővel 1990 óta végeznek csillagászati megfigyeléseketForrás: NASA/ESA

A csillagászat nagy kérdései ezért az infravörös-tartományban való észlelésekre tevődtek át. Olyan tartományban, felbontással és érzékenységgel, amire a James Webb-űrtávcső képes, még sohasem működött űrteleszkóp.

A James Webb-űrtávcsőtől az asztrobiológusok is sokat várnakForrás: NASA/JPL-Caltech

Mindez pedig nagyon ígéretessé teszi a JWST-vel elérhető új, biztos eséllyel forradalmi jelentőségű felfedezéseket. Ez egyben rávilágít arra is, hogy a csillagászatban, asztrofizikában – és természetesen más tudományterületeken – mennyire fontos a műszerfejlesztés. 

Mivel magyar vagyok, mindig is szívügyemnek tartottam és tartom a hazai tudomány helyzetét, 

hiszen kis országként igen gazdagok vagyunk a rendkívüli képességekkel megáldott tehetségekben.

Kis országként is nagyon gazdagok vagyunk az ígéretes tehetségekbenFotó: Polyák Attila - Origo

Visszatérve a műszerfejlesztésre, Magyarországon sajnos, nagyon sokáig nem helyeztek elég hangsúlyt a csillagászati műszerkutatásra, pedig ez rettentően fontos. Az is igaz, hogy az utóbbi években elkezdődött már ebben is a pozitív változás, amire kiváló példa egy nagyon tehetséges magyar kutató, Pál András és csapatának gamma-sugárzást detektáló pocket-műholdja, valamint teljes égbolt „légyszem" kamerája.

A gamma kitörések kutatásában vesz részt a Pál András és társai által kifejlesztett pocket-műholdForrás: NASA/JPL-Caltech

A műszerkutatáshoz elsősorban mérnökök kellenek, de sajnos, a tudományos kutató-mérnökök általában sokkal kevésbé vannak megfizetve, mint a nagy cégeknél dolgozó és kiváló anyagiakban részesülő társaik. De reméljük, hogy ebben is lesz majd pozitív változás, ami még tovább öregbítheti a magyar mérnöki tudományok régi jó hírnevét a világban.