Közvetlen Mars–Föld kapcsolat
(Rovat: Űrszondák a Marsnál - 2015.10.10 08:15.)

Egy új típusú, bár még fejlesztés alatt álló antennának köszönhetően a jövőben könnyebb lehet a kapcsolattartás a Mars felszínén dolgozó roverekkel.

A jelenleg a Mars felszínén dolgozó robotok a vörös bolygó körül keringő szondák közbeiktatásával tartják a kapcsolatot a Földdel. Az Opportunity és a Curiosity most elsődleges reléállomásként a 2005-ben indított Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) szondát, tartalékként a 2002-es Mars Odysseyt használják. Ha az öregedő keringő egységek felmondanák a szolgálatot, akkor a felszínen dolgozó marsjárók lényegében használhatatlanná válnának, sőt a 2020-as marsjárónak sem állna rendelkezésére a bolygó körül keringő reléállomás. Az új antenna kiiktatná a közvetítő egységet, lehetővé téve a Mars felszíne és a Föld közötti közvetlen kommunikációt. A fejlesztés lökést adhat a jövő küldetéseinek, akár már a 2020-ban indítandó marsjárónak.

A NASA 2020-as marsjárójának Supercam nevű berendezése a képalkotáson kívül lézersugárral a kőzet kémiai összetételét is meghatározza és ásványtani vizsgálatokat végez. (Kép: NASA)

A fejlesztés vezetője Yahya Rahmat-Samii, a Los Angeles-i Kaliforniai Egyetem villamosmérnök professzora, aki már több NASA küldetés, például a Cassini és a WMAP antennái tervezésében is közreműködött. Elmondása szerint az újfajta antennában kis antennaelemeket egyedi geometriai megoldás szerint rendeznének egyetlen egységbe, így az eszköz a jelenlegi rovereknél nagyobb teljesítménnyel tudna sugározni.

Az újfajta antennával felszerelt marsjárók bármikor közvetlenül kommunikálhatnak a Földdel, amikor a földi vevőantenna látóirányban van, az antennát a járműre szerelt mechanikus rendszer állítja a megfelelő irányba. Jelenleg a roverek naponta csak kétszer 15 percre tudnak kapcsolatot teremteni a Földdel, az új antennával ez az időtartam számottevően megnő, akár több óra is lehet, a két bolygó relatív helyzetétől függően.

A Los Angeles-i Kaliforniai Egyetem végzős hallgatója, Jean Paul Santos annak a 4×4 elemű antennának a makettjével, amellyel a marsjáró a keringő egység közreműködése nélkül, közvetlenül tarthat kapcsolatot a Földdel. (Kép: UCLA)

Az antennát Rehmet-Samii két végzős hallgatójával és a NASA Sugárhajtás Laboratóriuma (JPL) mérnökeivel együtt fejlesztette ki. A prototípusban az antennaelemeket 4×4-es csoportba rendezték. Az egyes elemeket cirkulárisan polarizált hullámokkal működő, E-alakú foltantennák alkotják. A Marson dolgozó rovereknek ennél nagyobb antennára lesz szükségük, ott ezeket a 4×4-es blokkokat további 4×4-es elrendezésben kell alkalmazni, vagyis a marsi antenna összesen 256 elemből épülne fel, de így sem nagyobb egy hagyományos sakktáblánál. Ugyanakkor kisebb helyen fér el, mint a hagyományos parabolaantennák, ami a repülés alatti elhelyezését is megkönnyíti.