A jövő technológiájának előhírnöke: 5 éve startolt a Deep Space 1 (1. rész)

A NASA 1995-ben hívta életre a New Millenium (Új Évezred) programját, melyben az űrkutatás jövőbeni eszközeihez kíván új technológiákat fejleszteni és tesztelni. A program első fecskéje a Deep Space 1 űrszonda volt, mely öt évvel ezelőtti felbocsátása után sikert sikerre halmozott.

Az űrkutatás folyton visszatérő problémája, hogy drága. A NASA éppen ezért 1995-ben elhatározta, hogy arra is költ egyre szűkösebb költségvetéséből, hogy olcsóbbá tegye jövőbeni kutatásait. Ennél fogva a New Millenium program szlogenjét eképpen lehetne megfogalmazni: „minél kevesebb pénzből minél több eredményt”. A Deep Space 1 űrszonda ennek az elképzelésrendszernek az első megvalósult eszköze, melyen tizenkét technológiai újdonságot próbáltak ki a szonda alkotói, a legteljesebb sikerrel.

A legnagyobb jelentőségű újdonságot a szonda meghajtása jelentette. A DS1 nem a hagyományos, gáz égetésén alapuló rakétahajtóművekkel, hanem elektromossággal működött (az elektromosan töltött – ionizált gáz – egy elektrosztatikus tér segítségével kiáramlik a hajtóműből, amely Newton hatás-ellenhatás törvénye szerint meghajtást produkál). Az ionhajtómű ugyan kevéske tolóerőt nyújt (a DS1 hajtóműve összesen 0,09 N-t), ám hosszú idő alatt a rakétahajtóművekhez képest akár négy-ötszörösére is képes felgyorsítani egy űreszközt, ami ideálissá teszi a hosszú utakat bejáró majdani naprendszer-szondák számára. A NASA a Deep Space 1-el akarta egyszer s mindenkorra eldönteni, hogy vajon alkalmas-e az ionhajtómű egy űreszköz főhajtóművének.

Az ionhajtómű földi példánya

Félig meddig az ionhajtóműhöz kapcsolódott egy másik kísérlet is. A hajtómű – és a szonda – elektromos árammal működik, melyet napelemtáblákkal állítanak elő. A DS1 napelemtábláit két rétegűre építették, melyben a felső réteg egy sorozat vékony, könnyű fénygyűjtő lencse, mellyel több napfényt koncentráltak a napelemtáblákon, ezzel az egyszerű módszerrel növelve meg az áramtermelést.

Navigációs újdonságot is hozott a szonda: önállóan képes volt meghatározni a helyzetét és tartani is képes volt azt. Egy kamera segítségével az előre beállított csillagászati objektumok képét vetette össze a saját memóriájába táplált képpel, amelyet eltérés esetén korrigált, azaz automatikusan állt be a megfelelő pozícióba. (Az ilyen autonóm szondák használatával felszabadulna a követő rádióállomások kapacitása, azaz adott mennyiségű rádióantennával több űreszköz is követhető lenne, csökkentve a pályántartás egy szondára jutó költségét.)

A jövő űrkommunikációját is másképpen képzelik el a kutatók, ezért a DS1 kipróbált egy, a jelenleginél négyszer magasabb frekvencián működő kommunikációs rendszert. E technikának az a lényege, hogy a legolcsóbb megoldást jelenti az információk átvitelének gyorsításában. Mivel az űrszondák manapság egyre nagyobb felbontású, azaz egyre nagyobb méretű képeket készítenek, a letöltés sebességét csak nagyobb adóteljesítménnyel, érzékenyebb vevőkészülékekkel, vagy megnövelt frekvenciával lehet növelni. Az első két lehetőség persze a műszerek gyártásánál rögtön dollárokra és megnövekedett súlyra váltódik (a nagy adóteljesítményhez nagyobb energiabevitel szükséges, amit vagy magával visz az űreszköz – akkumulátorok vagy radioizotopos termoelektromos generátorok formájában – vagy nagyobb napelemtáblával látják el). A megnövelt frekvenciánál épp ellenkező a hatás, mivel a nagyobb frekvenciákhoz kisebb méretű és tömegű rádiókészülék kell.

A Deep Space 1 fentieken kívül még 8 (összesen tehát 12) kísérleti eszközt vitt magával, melyek mind tökéletesen működtek, használatuk 100 százalékos sikert hozott alkotóiknak. De az űrszonda nemcsak ilyen módon hajtott hasznot.

Folytatjuk...

Dancsó Béla

Kép: NASA JPL