LARES
(Rovat: Kis űreszközök nagy szerepe, Nyereség a kontinensnek - 2012.01.27 07:15.)

Bemutatjuk a hamarosan induló új európai Vega rakéta legfőbb hasznos terhét – a magyar Masat-1 műhold egyik „útitársát” –, a pontos lézeres távmérésre alkalmas céltárgynak készült olasz LARES-t.

A LARES (LAser RElativity Satellite) az Olasz Űrügynökség (ASI) által vezetett program. Tudományos céljai közül az legfőbb, amelyről a nevét is kapta, az általános relativitáselmélet egyik jelenségének, a Lense–Thirring-effektusnak a kimutatása az eddigieknél mintegy tízszer nagyobb pontossággal. Ez a téridő torzulása, „vonszolódása” (gyakran előforduló angol kifejezéssel frame-dragging) egy forgó, nagytömegű test – jelen esetben a Föld – közelében.

A LARES műholdat fővállalkozóként az olasz Carlo Gavazzi Space vállalat építette. (Kép: ESA / S. Corvaja)

A messziről egy golflabdára emlékeztető LARES már Kourouban, a szerelőcsarnokban, a Vega rakéta orrkúpjába való helyezés előtt. (Kép: ESA / CNES / Arianespace / Optique Video du CSG, S. Martin)

A LARES felépítésében igen egyszerű, ugyanis nincsenek aktív fedélzeti berendezései (manőverező hajtóművek, energiatermelő rendszer, számítógép, rádiós jeladók és -vevők, stb.). A passzív, volfrámötvözetből készített, 36,4 cm átmérőjű gömb alakú, közel 390 kg tömegű test egyetlen, de fontos felszerelése az a felszínén elhelyezett 92 darab lézertükör (retroreflektor), amelyek mindig a beérkezés irányába verik vissza a rájuk eső lézerimpulzusokat. Ezáltal a műhold kitűnő célpont a földi műholdas lézertávmérő hálózatok állomásai számára. A lézeres távolságmérések alapján igen pontosan meg tudják határozni a műhold mozgását, pályájának apró változásait. A LARES kitűnő próbatestként szolgál, amelynek mozgása a földi gravitációs térről árulkodik. A kis méret, a viszonylag nagy tömeg és a gömb alak is azt szolgálja, hogy a lehető legkisebbre csökkentsék a műhold mozgását esetleg befolyásoló, nem gravitációs eredetű hatásokat. A LARES pályája elég magas (1450 km) lesz ahhoz, hogy a légellenállás hatása már ne sokat számítson. A tervezett pályahajlás az Egyenlítő síkjához képest kb. 70°.

A Földön, számos ország területén telepített lézeres távmérő állomások tudományos tevékenységét egy nemzetközi szervezet, az ILRS (International Laser Ranging Service) fogja össze. Itt futnak majd össze a LARES-re végzett megfigyelések eredményei is. A mérés elve, hogy a kibocsátott és a műholdról visszaverődött, majd távcsővel felfogott lézerimpulzusok oda-vissza tartó futási ideje alapján megállapítható a műhold pillanatnyi távolsága. Ilyen, több különböző állomásról elvégzett mérések sorozatából számítható a pontos műholdpálya.

A műholdas lézertávmérés nem új eljárás. Egyrészt egy lehetséges módszerként alkalmazzák egy sor – más céllal felbocsátott – műhold pályájának meghatározására, ahol igen fontos a mesterséges égitest helyzetének akár centiméteres pontosságú ismerete. A LARES elődeinek tekinthetők a kifejezetten lézertávmérési céllal pályára állított olasz-amerikai LAGEOS-1 (1976) és LAGEOS-2 (1992) holdak. Teljes nevük – (Laser Geodynamics Satellite) – is jelzi, hogy eredetileg geodinamikai céllal készültek: a Föld alakját (geoid) és a kőzetlemezek tektonikus mozgását tanulmányozták a rendkívül stabil műholdpályák és a pontos lézertávmérések révén. A múlt idő nem is indokolt, hiszen ezek a műholdak igen hosszú ideig használhatók, jelenleg is folynak rájuk lézeres távmérések. Magas pályán vannak, több millió éven keresztül ott is maradnak, s mivel passzívak, nem romolhat el rajtuk semmi...

A LAGEOS holdakra végzett mérések alapján később 10% körüli pontossággal kimutatni vélték a Lense–Thirring-hatást is. Ennek a meghatározásnak a javítására készülnek most az új LARES segítségével. Az új európai Vega hordozórakéta, s rajta többek köz a LARES műhold startja Kourouból február 9-én várható.