Úton van az utolsó Hubble szervíz-misszió, az Endeavour pedig startra készen vár, amennyiben valami gubanc történne. De miért is kell mentőűrhajó, miért nem lehet csak úgy elrepülni az űrállomáshoz a Hubble-tól? Hisz a filmekben olyan egyszerű, csak beindítják a hajtóműveket és huss...

(Figyelem, alant meglehetősen száraz, tudományos dolgok következnek! Aki a végeredményre kíváncsi, az hagyjon ki pár bekezdést.)

A dolog teljes megértéséhez nem árt egy kis égi mechanikai gyorstalpaló (mazochistáknak):

 A pályánk jelen esetben ellipszispálya. Az ellipszis nagyságát és elnyúltságát a fél nagytengelye (a) és excentricitása (e) határozza meg. Ezt az ellipszist valahogy el kell helyezni a térben, jelen esetben a Föld körül. Ehhez kijelölünk egy alapsíkot, az Egyenlítő mentén és egy kitüntetett irányt a tavaszpont (vernal equinox) felé. Ezekhez képest lehet megadni a pálya térbeli helyzetét, méghozzá három szöggel (igen, lassan füstöl az agy): a pályasík és az alapsík közötti szög az inklináció vagy pályahajlás (i). Ha ez nem nulla, a pálya két pontban metszi az alapsíkot, a felszálló és leszálló csomóban. A síkok metszésvonala a csomóvonal (line of nodes). A felszálló csomó iránya és a tavaszpont iránya közti szög a felszálló csomó hossza (Ω). Most már csak a nagytengely irányát kell megadni, hogy merre van legközelebb illetve legtávolabb a Földtől a test. Ezt a szöget a csomóvonal és a földközelpont, a perigeum (line of perigee) között mérik, és a neve pericentrum argumentuma (ω). Ez az öt pályaelem (a, e, i, Ω, ω) mellett még egy szám kell, ami megadja, hogy a test épp hol jár egy adott időpillanatban a pályán. A fenti ábrán ezt a perigeumtávolsággal jellemzik (ν) de más módok is vannak erre. Ez a hat adat egyértelműen meghatározza az égitest pályáját és helyzetét a központi test körül.

Egy űreszköz pályájának módosítása energiát, így üzemanyagot igényel. A módosítás mértékét a Δv (delta-v) sebesség típusú mennyiséggel jellemezzük, azaz a pálya megváltoztatásához szükséges sebességkülönbséget számoljuk ki. Ez alkalmazható arra az esetre is, ha az űreszközünk nem kerül magasabb vagy alacsonyabb pályára, csak valamelyik szöget, például az inklinációt módosítjuk.

A Föld körül a navigáció nem úgy működik, mint idelent, talán ez már fentebb is kiderült. Két eltérő pályán keringő műhold között nem lehet csak úgy "átruccanni". Ha csak megcéloznánk azt a pontot, ahol a randevúra sort lehetne keríteni, és begyújtanánk a rakétákat, puskagolyóként húznának el egymás mellett az ojjektumok (illetve pontos célzás esetén így járnának). Nem, a pályákat szépen egymáshoz kell igazítani.

A másik dolog az üzemanyag. A rakéta-elvű közlekedés nagyon egyszerűen működik: elégetve az üzemanyagot, az valamilyen sebességgel kiáramlik az addig vele egy egységet alkotó rakétából, amitől a rakéta "hasznos" fele az ellentétes irányba mozdul el. Ennyi, semmi varázslat, meg dilítium-kristályok. Az ezáltal nyerhető delta-v-t pedig egyszerűen a teher és a felhasznált üzemanyag tömegaránya, illetve annak kiáramlási sebessége határozza meg, ahogy rakéta-egyenletében Ciolkovszkij már 1903-ban leírta. (Ezért szeretjük egyébként az ionhajtóművet, mert ott az ionokat tízszer akkora sebességre lehet gyorsítani egy kellemes ezer volt körüli térrel, mint amit a kémiai hajtóművekből kiáramló gázzal produkálni lehet. 10x akkora sebesség -> 10x akkora delta-v egykiló üzemanyagból!)

Két körpálya közötti leggazdaságosabb út a Hohmann-féle transzferpálya. Az ábrán az egyes, alacsonyabban lévőről tartunk a hármasra. A pályamódosítás során kétszer, rövid időre gyújtja csak be a hajtóművet az űreszközünk: először a kettes ellipszisre módosítunk (alsó delta-v vektor). Utána várunk, amíg a kellő távolságba ér (praktikusan az ellipszis földtávolpontjánál), majd egy újabb lökettel az ellipszisből kört csinálunk és voilá, meg is érkezett a műhold a magasabb pályára. Visszafelé ugyanígy, csak a delta-v vektorok fognak ellentétes irányba mutatni. Ez így nem tűnik bonyolultnak, és nem is túl költséges dolog. Csakhogy ez kétdimenziós példa, a valóságban viszont a pályák mindenfelé állnak a térben. A pályamagasságnál pedig sokkal többe kerül a pálya hajlását megváltoztatni.

Akik eddig tartották az iramot, azok megnyugodhatnak, ennyi tudással már mindent ki tudunk számolni. Lássuk, mibe kerül egy pályamódosítás az ISS-től a Hubble-hoz. A két pálya 390 km és 590 km magasan van a Földfelszín felett, ez nem nagy különbség, mindössze Δv=0,13 km/s. Az inklinációjuk már jobban eltér, az űrállomásé 51˚, míg az űrtávcsőé 28˚, a bajkonuri illetve Cape Canaveral-i indítások sztenderd, legkönnyebben elérhető pályahajlásai. Ekkora váltáshoz v=3,1 km/s sebességkülönbségre van szükség. Az űrsikló súlya tömege körülbelül 70 tonna, a főhajtóművének kiáramlási sebessége 4,4 km/s.

Do the math ->

Nagyjából további 70 tonna üzemanyagra lenne szükség a Hubble-ISS pályamódosításhoz. Azaz a saját tömegén kívül még egyszer annyi üzemanyagot is valahogy magával kéne cipelnie az űrsiklónak! Ezt jelenleg lehetetlen megoldani. Ezért van hát szükség a mentőűrhajóra.

Bónusz fejezet: sokan felvetették/felvetik, hogy miért nem viszik le az űrtávcsövet az ISS-hez. Logikus, nem? Kicsit vesztünk az alacsonyabb pozíción, de bármikor lehet bütykölni a vasat! És az egészhez elég lenne Centaur 2A rakétafokozatot ráapplikálni a Hubble-re. (A 11 tonnás távcső + 5 tonnás hajtóműhöz elég cirka 14 tonna üzemanyag, egy bolygóközi űrszonda útnak indítása is hasonló nagyságrend.) De itt számos probléma felmerül. Legelőször, a Centaur tolóerejét a Hubble strukturálisan nem bírná ki, széttörne. Másrészt az ISS "mélységében" azért a felsőlégkör már van annyira sűrű, hogy zavarná a méréseket, és ott van maga az űrállomás, a maga dolgaival, űrhajók jönnek-mennek, időnként feljebb lökik kicsit az egészet, eközben csomó elhasznált hajtóanyagot szórva szerteszét (a közelben működtenendő űrtávcső elé, neadjisten bele is). Valamint mivel a két űreszköz pályája mindenképp eltér kissé, mert nem lehetnek ugyanazon pontban, ezért szép lassan elmozdulnának egymástól (a Föld gömbtől való eltérései, a többi égitest mint Hold, Nap perturbálják a pályákat). Nem lenne valami jó megoldás, ráadásul egy csomó pénzbe is kerülne, például speciális applikátor készítése az űrtávcső és egy hajtómű összekapcsolására, ilyenek. Ezért sajnos minden valószínűség szerint további öt (+ pár?) év után elbúcsúzunk majd a Hubble-tól, ami szép tűzijátékkal el fog égni a Csendes-óceán felett.

Megtekinthető itt. Windows live stream itt. Az élő adás 14:47-kor indul magyar idő szerint. A poszt folyamatosan bővítve.

Index/hirek.csillagaszat.hu összefoglaló.

Sikeres indítás!

Szívem csücske, a halasi Magyarok a Marson robotverseny immár negyedszer kerül megrendezésre!

Live stream a jófej Polaris TV jóvoltábol: link. (mplayer-hez -playlist kapcsoló kell)

A feladat egy olyan robot rover építése volt, ami képes egy 8m x 8m-es, akadályokkal tarkított pályán begyűjteni 10 célpontot (bajbajutott űrhajósok). A küldetést jócskán nehezíti a kötelezö 15 másodperces kommunikáció késletetés.

by MetaMorfoziS

Őszintén lenyűgöz, milyen sok kart és egyetemet fednek le a résztvevők. Ezt az eseményt támogatnia kellene az Akadémiának, vagy egyéb oktatási szervnek. Részt vesznek a nyíregyház Bánki Donát Főiskolától kezdve a BME-n át Debreceni Egyetemig, Miskolci Egyetemig, sőt egy csapat mérnökpalánta még a tatai Eötvös József Gimnáziumból is. Teljes lista itt.

Rövidesen nagyot lép előre az európai űrkutatás és csillagászat. Az Európai Űrügynökség két ambiciózus projectje, a Herschel és a Planck műholdak egy hét múlva (egészen pontosan május 14-én, 13:12:00 UTC) egy Ariane 5 tetején csücsülve elindulnak az L2-es Lagrange pont felé.

A Herschel az eddig megépített legnagyobb egytükrös űrtávcső. 3.5 méteres szeme egyedülálló módon érzékeny infra alatti hullámhosszoktól egészen szubmiliméterig (55 - 672 µm). A küldetésének négy fő célja van:

• Korai galaxisok kialakulása és fejlődése
• Csillagkeletkezés vizsgálata, csillagközi anyag és csillagkeletkezés kapcsolata
• Üstökösök, bolygók, kisbolygók esetleges légköri összetételének vizsgálata
• A Világegyetem kémiai folyamatainak vizsgálata

Infra és szubmiliméteres érzékelési tartományával átlát majd a csillagközi porfelhőkön, egyenesen a csillagbölcsők szívébe.

A Planck egy kicsit unalmasabb, folyamatosan forogva a kozmikus háttérsugárzást térképezi majd fel (ő a jobbra látható launch stack-bol az alsó fagyiskanál kinézetű szonda).

Pálya

A páros mintegy hatvan nap alatt fogja megtenni a másfél millió km-es utat, majd egy ún Lissajous pályára áll az L2 gravitációs pont körül. Az L2 ideális egy csillagászati műhold számára, ugyanis a Föld-Nap irány és távolsság állandó a Nap körül történő keringés során, jelentősen leegyszerűsítve a műszer kalibrációját.

A Hold-Föld-Nap hármas Lagrange pontjai. (c) ESA

Amire nem találtam választ rövid kutakodásom során az az, hogy vajon független meghajtással éri el a két szonda az L2-őt, vagy a Herschel az "anyahajó"? Az ESA beszámolt a Herschel hidrazinnal történő feltankolásáról, de ha jól sejtem az csak pályakorrekcióra szánt üzemanyag.

Sok hasznos és érdekes információ olvasható az ESA hivatalos honlapján, illetve valószínűleg a hirek.csillagaszat.hu, illetve az urvilag.hu is írni fog a küldetésről, ahogy egyre közelebb kerülünk az indításhoz.

Chris Solese, a NASA ideiglenes adminisztrátora múlt szerdán beszélt erről, és kijelentette, hogy szerinte inkább NEO (Near Earth Object) kutatásra, Mars utazásra kell öszpontosítani. Mindezidáig az űrkutatási hivatal egyik fő célja volt a 2020-as holdbázis, de ezt a tervet a valamelyest kompetensnek talán nevezhető Planetary Society erősen kritizálta, a Marsra utazást preferálandó.

Bár Solese nem az Obama adminisztráció által kinevezett vezetője a NASA-nak, de kijelentései mégis jól jellemzik a lassú, de biztos irányváltoztatást a szervezeten belül. A képviselők azon kérdésére, hogy a Holdra vissza tudnak-e térni 2020-ban a 2010-es keretből pedig nem válaszolt egyértelműen. A közelmúlt költségvetési visszavágásait, a válságot elnézve ez pedig teljesen érthető. Ráadásul nemrég a szenátus úgy döntött, hogy meghosszabbítják az űrrepülőgépflotta életét egy évvel, ami valószínűleg nagyon komoly anyagi vonzatokkal jár a NASA számára (sok alkatrész gyártását már leállították).

Az emberiség és az ő nagy lépései... (kép: NASA)

Hogy pontosan mi lesz az állandó bázis helyett, az még nem tisztázott. Kíváncsian várom a költségvetés bejelentését.

Egy pár gondolat így a poszt végére:

Vajon érdemes-e holdbázist építeni? Tudományos szempontból megkérdőjelezhető jelentőségű, hisz akár űrállomást lehetne építeni akár például a Lagrange pontok egyikébe.

Érdemes beleolvasni a NASAWatch releváns írásának kommentjeibe, van egy-két igen érdekes darab.

Hey NASA, instead of $#![-canning a Moonbase, why don't you try talking to American industry and seeing what kinds of needs/wants they would have if they were going to do operations on the Moon. Use that to figure out what kind of facility to construct (i.e. one where industry could plug in a module(s) and share the load), instead of locking a bunch of brainiacs up in a room to exercise their engineering fantasies in designing something you're going to 'abandon' to 'industry' once you're off to Mars (without ensuring that anyone would have a means of getting there, of course, sort of like the Catch-22 you set up with the STS external tanks).

My concern with going with a Mars or asteroid mission is that, if it is successful, it would be likely to be like the Apollo moon missions. Once accomplished, then what. Funding would be cut and we'd have to wait 20 or 30 years before figuring out what to do next.

What in world is going on?? Go watch Star Trek indeed, this is so depressing! Thank god for SpaceX and all this Google Lunar stuff. This certainly doesn't make me want to ever work for NASA...

Túl van az első teszteken a Virgin Galactic hordozója, a SpaceWhiteKnightTwo, más néven a VMS (Virgin Mothership) Eve. (A SpaceX valahogy könnyedebb stílusban nevezi el a dolgait...) Erről a kéttörzsű repülőgépről fog majd az űrbe indulni a SpaceShipOneTwo. Az első próbák során a vezérsíkokkal volt némi probléma, illetve a szervó nélküli, teljesen mechanikus kormányszerveket kellett beállítani, hogy a visszajelzések ideálisak legyenek a pilótáknak, de a repülőgép nagyon jól teljesített. Mindezt, szokásával ellentétben, sajtóközleményben közölte a Virgin, miután egyre több negatív hangú hír jelent meg velük meg a gép teljesítményével kapcsolatban. Lehet hogy mégiscsak kellene hírmorzsákat szórni a népnek? Az első nyilvános repülésre egyébként a következő hónapban kerül sor, a Spaceport America űrkikötőnél. A Virgin honlapján videó is látható, benne némi píáros csúsztatással. Ugyanis már létezik olyan hordozóeszköz, ami nem igényel hagyományos starthelyet, mégpedig az Orbital Sciences Pegasus rakétája, amit szintén repülőgépről inditanak.

© Chris Mills

via WIRED

Előző posztunkban írtam arról, hogy az orosz űrhivatal új hordozórakétát terveztet következő generációs űrhajója indításához. Elvileg azóta kiválaszották a nyertes dizájnt, de erről többet nem lehet igazán tudni.
Addig is a háttérinfókból szemezgetünk (via RussianSpaceWeb). Oroszország jelenleg is számos nagy rakétát használ, így logikus  ötlet lehetne egy meglévő típus korszerűsítése illetve emberek szállítására alkalmassá tétele.

Szojuz: az űrhajózás nagy öregje, számos felújításon esett át, mióta első verziója ("nagyapja") felbocsájtotta a Szputnyikot. Azóta is igen megbízható igáslóként szolgál, de egyszerűen már nem éri meg jobban áttervezni, számos verziója maradt tervezőasztalon a kilencvenes évek óta. Felépítését az ötvenes években tervezték meg, rendszereit azóta csiszolgatták, de egy újonnan tervezett rakétával nem veszi fel a versenyt.

Proton: Oroszország legerősebb rakétája (leszámítva a kútba esett Enyergiját), esélyes volt az orosz holdraszállás kivitelezésére is. A legnagyobb gond vele, hogy hajtóanyaga az öngyulladó keveréket alkotó hidrazin és dinitrogén-tetroxid, erőteljesen toxikus anyagok. A Roszkozmosz viszont újabb terveknél már nem fogad el toxikus üzemanyagokat, ezért a Proton sorsa a leszerelés lesz, helyét a kerozinnal és oxigénnel hajtott Angara rakéták fogják elfoglalni.

Egyből felmerülhet a kérdés, hogy ha már úgyis készül az Angara, miért kell még egy új hordozórakéta. Csakhogy azt eleve más célokra - katonai és kereskedelmi terhek indítására - tervezték. Valamint így gyakorlatilag a teljes orosz rakétaipar egyetlen gyártótól (Krunyicsev) függne, és a másik nagy gyártó, a TsSKB-Progressz hirtelen munka nélkül találná magát, és egy ilyen szituációt az oroszok minidenképpen el szeretnének kerülni.

A Zenyit rakéta kisebb, de modernebb a többinél, és némi fejlesztéssel éppen elég terhet tudna LEO pályára állítani. A legnagyobb gond, hogy nem orosz termék, mert a SzU felbomlásával Ukrajna vitte magával gyártósorostól, starthelyestől. Ezt pedig, mármint a pénz hordása az ukránoknak, még inkább elkerülendő szituáció...

A fenti indokok miatt döntött új hordozórakéta bevetése mellett az űrhivatal. A nemhivatalos információk alapján az új emberes program részegységeit szétosztják az orosz űripar szereplői között, a TsSKB Progressz vezetése mellett. Az alaptípus egy kétfokozatú, közepes teherbírású rakéta lesz, ~20 tonna LEO kapacitással, ami plusz gyorsítófokozatokkal 50 tonnáig növelhető. Az első fokozatot folyékony oxigénnel és kerozinnal üzemelő RD-180-as hajtóművek fogják mozgatni, míg a másodikat folyékony oxigént és hidrogént felhasználó RD-0146-osok. Az első terveket 2010. szeptemberére kell elkészítenie a TsSKB Progressznek. A rakétát, az Angarával szemben, a kezdetektől emberes felhasználásra tervezik. Ez annyit tesz, hogy kiemelten megbízhatónak és "kíméletesnek" kell lennie, azaz nem rázhatják szét az embereket a vibrációk és a fellépő erőhatások. Az irányítást és visszajelzéseket is elérhetővé kell tenni az űrhajósok számára, amire egy műholdnak értelemszerűen nincs szüksége. Végül megfelelő mentőberendezéseket és mentési eljárásokat is biztosítani kell majd.

 Legközelebb a rakétára csücsülő, új orosz űrhajóval kapcsolatos tudnivalókat szedem össze.

Látványtervek a lehetséges konfigurációra.

Minden évben Európa valamely országában 50-60 diák összegyűl a világ minden tájáról, hogy többek közott robotot építsen, CCD kamerával Messier objektumokat fotózzon, vagy komplex számítógépes szimulációkat írjon. Hihetetlen, de sok diáknak ez örömet okoz. Az IAYC (avagy a Nemzetközi Csillagásztábor) idén is megrendezésre kerül, ráadásul nem is akárhol.

(c) Schronisko Hala Miziowa

A dél-lengyel Kárpátokban, Hala Miziowa tetején található turistaszálló nyújt otthont a 2009-es tábornak, ahol majd hét nagyobb témakört felölelő csoport várja az érdeklődő, lelkes diákokat.

Tapasztalatból tudom, hogy a részvételi díj - főleg a mostani gazdasági körülmények mellett - meglehetős nehézséget okozhat, ezért az IAYC grant programme-jától lehet kérni támogatást. Ehhez űrlapot az info@iayc.org címről lehet kérni.

Úgy tűnik, a NASA-nál több humorérzék rejtőzik, mint a mi Földrajzinév-bizottságunknál. Az űrügynökség online szavazást írt ki az ISS új moduljának elnevezésére, amire Stephen Colbert is felfigyelt, hasonlóan mint a Megyeri Chucknorris M0-ás északi híd idején tette. Saját műsorában, a Colbert Nationben újfent felszólította hát "népét", hogy szavazzanak rá minél többen. Az eredmény meg is volt: a Colbert név messze lekörözte a többi beküldő és a NASA saját javaslatait. Természetesen a szavazás eredménye nem kötötte a NASA-t, de nyilván a saját renoméjukat sem akarták rontani azzal, hogy teljesen elutasítják a humorista akcióját.

Így hát kompromisszumos megoldást találtak ki az űrügynökség PR-osai. A modul a Tranquility nevet kapja a Hold jól ismert térségére utalva. (Igazán belemehettek volna a Serenity-be is, elvégre az Apollo-17 a Mare Serenitatis szegélyénél szállt le...) A Colbert Nation vendégeként Sunita Williams, a NASA űrmaraton-futó űrhajósa közölte a rossz hírt a műsorvezetővel. Majd azzal folytatta, hogy Colbert mégis az űrbe jut: a Tranquility-n fog ugyanis helyet kapni a Combined Operational Load Bearing External Resistance Treadmill, a C.O.L.B.E.R.T. futópad. Nagy dicsőség ám ez, főleg mert jó sok edzésre van szükségük az űrhajósoknak, ha lassítani akarják csontjaik és izomtömegük leépülését. Úgyhogy mindennap felugranak majd a COLBERT-re, beletenni pár kilométert..

A Tranquility ezen kívül mindenféle szuperfejlett létfenntartó berendezésekkel és a Waste and Hygiene Compartmenttel (vécével) lesz ellátva. Hat csatlakozási pontjából egyre fog kerülni a Cupola, az "ablak-modul". A Tranquility 2009. decemberében indulhat az űrállomáshoz az STS-130-al.

A húsvéti sonka-torma-főtt tojás túladagolásból kigyógyulva itt egy kép az űrállomásról:

Az asztrofotózás egy speciális ága az űreszközök megörökítése, melyek közül az ISS a legjobb célpont méretéből kifolyólag. Egy kis-közepes távcső és egy videókamera segítségével meglepően részletes felvételek készíthetőek, épp csak az égen átszáguldó űrállomást kell tudni követni. A videófelvétel nagy előnye, hogy elkaphatóak olyan pillanatok, amikor a légköri zavarok minimálisak az adott irányban. A fenti képen nem akármilyen részletet sikerült megörökíteni a videót készítő Ralf Vanderbergh-nek: az elnyúlt, fényes paca igen nagy valószínűséggel Joseph Acaba, az STS-119 űrhajósa űrséta közben. Több mint 300 km távolságból, kint az űrben! Szép teljesítmény.

A tovább után mutatok egy teljes filmet is. Egy másik fotós, Dirk Ewers felvétele, jól látszik hogy rontja el a képet a légkör, de egy-egy pillanatra teljesen élesen látszanak a részeltek.