Mikro-ívmásodperces felbontás felé (1. rész)
(Rovat: Japán a világűrben, Távoli világok kutatói - 2008.01.13 08:22.)

Ezzel a címmel rendeztek konferenciát december elején Japánban a következő generációs űr-VLBI mesterséges hold, az ASTRO-G tudományos programjának előkészítésére.

Az űr-VLBI egy rádiócsillagászati megfigyelési technika. De miért van itt szükség mesterséges holdra, amikor a világűrből érkező rádióhullámok számára a földi légkör jórészt nem jelent akadályt? Egy rádióteleszkóp pályára állításával kiterjeszthető a földi rádiótávcső-hálózat. A nagyon hosszú bázisvonalú interferometria (angol rövidítéssel VLBI) technikájának lényege, hogy az égi rádióforrásokat egyszerre több antennával, egy egész hálózattal figyeljük meg. Az adatokat rögzítve, később visszajátszva és kombinálva egy akkora rádiótávcsövet lehet „előállítani”, amekkora az egyes antennák közti távolság (az úgynevezett bázisvonal) legnagyobb hossza. A nagyobb átmérőjű távcső egyben finomabb képalkotást (szögfelbontást) eredményez. Erre például a távoli rádiósugárzó aktív galaxismagok (kvazárok) legbelső tartományainak, vagy kozmikus mézerforrásoknak a vizsgálatához van szükség. A Földön természetesen nem lehet akármekkora távolságban elhelyezni a rádiótávcsöveket. Ha még jobb felbontású képeket akarunk, akkor még hosszabb bázisvonalakra van szükségünk: ez az űr-VLBI.

1997-ben a japán ISAS (ma már az egységes JAXA űrügynökség része) állította pályára a világ első űr-VLBI műholdját a VSOP (VLBI Space Observatory Programme) keretében. A HALCA, fedélzetén egy 8 m átmérőjű antennával, 1,6 és 5 GHz-es frekvenciájú rádióhullámokat detektálva működött. A földi VLBI hálózatokkal együtt kb. háromszor jobb szögfelbontást lehetett vele elérni, mint ugyanazokon a frekvenciákon, csupán földi hálózatokkal. (A HALCA műholdról és az űr-VLBI technikáról korábban már többször írtunk, ld. a lent megadott cikkeinket.)

A korábbi sikerek következtében 2007-ben az ISAS/JAXA szakemberei megkezdhették a következő űr-VLBI műhold fejlesztését is, miután a VSOP-2 program a japán űrügynökségen belül támogatást kapott. Az új űreszköz „munkaneve” ASTRO-G; a műhold a tervek szerint 2012-ben indulna elnyúlt, 1000 és 25 ezer km között változó magasságú pályára. Tervezett élettartama legalább 3 év lenne.

Az ASTRO-G mesterséges hold fantáziarajza. (Kép: ISAS)

Néhány érdekes adat magáról az egyelőre tervezés alatt álló, 1200 kg induló tömegű műholdról. Egy 9,3 méter átmérőjű rádióteleszkóp lesz rajta, amely 7 darab, hatszög alakú „sejtből” áll össze, s a Föld körüli pályán kell kinyitni igen nagy precizitással. A paraboloid antennafelület fókusza és benne a rádiócsillagászati detektorok oldalt, a műhold testéhez rögzítve helyezkednek el. Az egyetlen napelemtáblának az antennával átellenes oldalon jut hely. Mivel a rengeteg mérési adatot nem lehet a fedélzeten tárolni, valós idejű lesugárzásra lesz szükség a földi követőállomások valamelyikére. Itt rögzítik a méréseket és alkalmassá teszik őket a többi – a Föld különböző pontjain egyidőben ugyanazt az égi rádióforrást figyelő – antenna adataival való kombinálásra. Az adatokat 1 Gbit/s átviteli sebességgel sugározzák le.

Az ISAS főépületének előcsarnokában nem csak az űreszközök és hordozórakéták makettjeit állítják ki (fent), de az odalátogató gyerekek maguk is „tevékenyen” bekapcsolódhatnak az űrkutatásba (lent).

A VSOP-2 iránti szakmai érdeklődést jelzi, hogy a nemrég az ISAS-ban megrendezett ötnapos szimpóziumon mintegy 130-an vettek részt, a világ minden tájáról. Mennyivel nyújt majd többet a csillagászoknak az ASTRO-G, mint elődje, a HALCA? Ezt a kérdést járjuk majd körül cikkünk második részében.

(Folytatjuk!)