Magyar szakértők felügyelik a műholdak biztonságát

A TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) műhold fantáziarajza

Az Eötvös Loránd Tudományegyetem (ELTE) Geofizikai és Űrtudományi Tanszék Űrkutató Csoportja vezeti azt a nemzetközi programot, amelyben földi mérési adatokon alapuló előrejelzéssel segítik a műholdak és űreszközök zavartalan működését - közölte az egyetem az MTI-vel.

A napkitörések és mágneses viharok fokozott kockázatot jelentenek

A FARBES-projekt indulását a Horizon Europe támogatja, a projekt összköltségvetése több mint 850 ezer euró (mintegy 339 150 000 forint), az ELTE-re eső összeg ebből 242.625 eurót (mintegy 96 807 375 forintot)tesz ki. A projektet Lichtenberger János egyetemi tanár vezeti.

Az IRAS műhold művészi ábrázolása. A nagy értékű műholdakat számos űrből érkező veszély fenyegeti Forrás: Wikimedia Commons

A közlemény magyarázata szerint a napkitörések és a földmágneses viharok hatására a Föld felsőlégkörébe töltött részecskék és plazma sodródik a napszélből.

Ezek a kis vagy közepes energiájú részecskék a sugárzási övekben nagy energiára tesznek szert

az ott lezajló hullám-részecske kölcsönhatásokban és "csapdába esnek" a földi mágneses térben. Amíg a csapdában vannak, komoly veszélyt jelentenek a műholdak és űreszközök elektronikájára.

A napszél a Napból felszabaduló töltött részecskék állandó áramlása és amikor ezek a szélrohamok ütköznek a Föld magnetoszférájával, űridőjárást okozhatnak. Az űridőjárás – mint például a napszél – tönkreteheti a műholdakat, amelyekre nap mint nap támaszkodunk szolgáltatásaink során mint például a globális kommunikáció vagy a villamosenergia-hálózat kezelése Forrás: https://www.science.org/content/article/earth-s-magnetic-field-helped-life-evolve

Ezért nagyon fontos, hogy a kutatók előre tudják jelezni, mennyi ideig tart, amíg ezek a nagyenergiájú részecskék kiszóródnak a csapdából. A mágneses viharok a Nap dinamikája következtében rendszeresen, bár nem szabályos időközönként megtörténnek.

A napkitörésekről készült egyik leglátványosabb kép. Egy ilyen esemény"rendesen összerázza" a Föld mágneses mezejét és súlyos károkat okozhat a műholdakban, a földi transzformátorokban, kommunikációs és energiaelosztó rendszerekben Forrás: NASA

"A műholdoperátorokat azonban elsősorban nem az érdekli, hogy mikor lesz mágneses vihar és mikor keletkeznek nagyenergiájú részecskék, hanem az, hogy ha már itt a baj, az meddig tart: egy óráig, fél napig, vagy két napig" - idézik Lichtenberger Jánost.

Földi mérésekből állítják fel a sugárzási-öv modelleket

A problémák elkerülése érdekében, az adott időintervallumban a műholdakat alapállapotba kell kapcsolni, ilyenkor a hibás műveletek esélye lényegesen alacsonyabb. A kikapcsolt műhold azonban veszteséges az üzemeltetőknek, ezért a cél az, hogy a műhold csak addig maradjon kikapcsolva,

amíg az a biztonsága szempontjából feltétlenül szükséges.

A folyamat előrejelzéséhez valós idejű műholdas mérések kellenének, de jelenleg nincs ilyen műhold.

Mágneses vihar és sarki fény. A nemzetközi Űrállomásról megörökített Aurora Borealis Forrás: NASA/ESA

"Nemzetközi konzorciumunk éppen ezért földi mérésekre alapozva készít olyan előrejelzéseket, amelyek nem a finom részletekre koncentrálnak, hanem a már említett veszélyes periódusok időtartamát becslik meg sugárzásiöv-modellek segítségével" - tette hozzá az ELTE professzora. A közlemény szerint a sugárzásiöv-modellek kulcsparamétereit földi mérésekből származtatják.

A TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) műhold fantáziarajza Forrás: NASA

Ezekben a mérésekben több évtizedes tapasztalattal rendelkezik az ELTE Geofizikai és Űrtudományi Tanszék Űrkutató Csoportja.

Korábban kiépítettek egy olyan globális mérőhálózatot (AWDANet), amelyben a felsőlégkör és a plazmaszféra elektronsűrűséget a villámok által keltett jelek (úgynevezett whistlerek) segítségével mérik.

A magyar csoport irányítja az európai mágneses mérőhálózatot

A hálózat olyan természetes eredetű rádiójelek vételére is alkalmas, melyeknek erőssége a sugárzási övek modelljeinek egyik fontos bemeneti paramétere. A csoport irányítja a korábbi Eötvös Loránd Geofizikai Intézet által létrehozott európai mágneses mérőhálózatot (EMMA), amelynek mérései - más frekvenciatartományban - szintén a sugárzási övek modelljeinek fontos bemeneti paraméterei.

Az ELTE Természettudományi Kar központi épülettömbje Forrás:https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b3/ELTE_Lagymanyos_eszaki_epulet_P2240425-lev-1000.jpg

Az említett földi mérőhálózatokat a PLASMON FP7-es pályázatban - amelyet szintén az ELTE koordinált - fejlesztették tovább. A most induló FARBES-projekt célja a plazmaszféra és a sugárzásiöv-modellek operatív alkalmazása az Európai Űrügynökség (ESA) űrbiztonsági programjában.

A CryoSat-2 műhold komputeres képe Forrás: ESA

A projektben részt vesz a francia Office National d'Etudes et de Recherches Aérospatiales, a brit British Antarctic Survey, a Cseh Tudományos Akadémia Felsőlégkörfizikai Intézete, az athéni Nemzeti Egyetem és az észak-amerikai New Mexico Consortium - olvasható az ELTE közleményében.

(Forrás: MTI)