A rövidítések az idei második japán holdraszállási kísérletet, valamint egy röntgencsillagászati űrtávcsövet takarják, amelyek egyszerre, egy H-2A rakétával indultak.
A start szeptember 7-én magyar idő szerint 1:42-kor történt egy japán H-2A hordozórakétával, a Tanegashima űrközpontból.
A röntgencsillagászok új eszköze
A XRISM (X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission) egy amerikai–japán röntgencsillagászati műhold, benne jelentős európai közreműködéssel. Ennek fejében kontinensünk csillagászai a megfigyelési idő 8%-a fölött rendelkezhetnek majd. Az űrtávcső tudományos programjában többek között a galaxishalmazokban – vagyis a világegyetem legnagyobb kiterjedésű, a tömegvonzás által egyben tartott szerkezeti egységeiben – található forró (akár több tízmillió fokos) galaxisközi gázt, valamint a galaxisok magjában levő szupernagy tömegű fekete lyukak környezetét tanulmányozzák majd. A XRISM eddig példátlan érzékenységgel és spektrális felbontással gyűjt adatokat az égbolt röntgenforrásairól.
A XRISM űrtávcső. (Kép: JAXA)
Az új űrtávcső valójában a 2016-ban szerencsétlen módon korai véget ért Hitomi (ASTRO-H) röntgenműhold pótlásaként született meg. (A Hitomi történetéről és utóéletéről szóló korábbi cikkeinket a lap alján összegyűjtöttük. – A szerk.). A XRISM alacsony Föld körüli pályájának magassága 550 km, inklinációja 31°. Mintegy 3 évesre tervezett működési élettartamát elsősorban a folyamatosan fogyó hélium hűtőközeg mennyisége korlátozza, amelynek szerepe a detektoroknak az abszolút 0 fok közelébe, –273,1 Celsius-fokra való hűtése. Ugyanakkor elképzelhető a műszerek további működtetése más, kevésbé hatékony hűtéssel is, ami persze az érzékenység rovására fog menni.
A röntgencsillagászati űrteleszkópon két azonos felépítésű „tükör” (X-ray Mirror Assembly, XMA) repül, amelyek 203 fóliarétegből állnak. A kisebb energiájú elektromágneses sugárzások tartományában megszokott hagyományos tükrök röntgenben nem működnek, hiszen a sugarak áthaladnának rajtuk. Ehelyett a fókuszálásra hengeresen elrendezett, több rétegből álló berendezéseket használnak, ezekre a rétegekre nagyon kis szögben lépnek be a röntgensugarak. Minél több a réteg, annál érzékenyebb a teleszkóp. Az XMA-k a tőlük 5,6 m távolságban elhelyezett detektorokra fókuszálják a beérkező jeleket. A kétfajta tudományos műszer egyike a Resolve nevű röntgenspektrométer, a másik az Xtend képalkotó berendezés négy CCD detektorral. A távcső látómezeje a maga nemében egyedülállóan nagy lesz.
A XRISM nem egyedül jutott a világűrbe a H-2A rakétán. A Japán Űrügynökség (JAXA) SLIM (Smart Lander for Investigating Moon) nevű leszállóegysége korábban soha nem látott pontossággal próbál majd landolni a Holdon.
A japán iSpace magánvállalat idén márciusi, illetve az orosz Roszkoszmosz Luna-25 szondájának augusztusi holdraszállási kudarcai, valamint az indiai ISRO Vikrám holdraszállási sikere után hamarosan a JAXA is próbálkozhat. Igaz, ha sikeresek lesznek, már akkor is „csak” az ötödik nemzet lesznek (a Szovjetunió, az Egyesült Államok, Kína és India után), amelynek sima leszállással (is) sikerül elérni égi kísérőnk felszínét.
Rossz karma?
Nos, azt nem lehet mondani, hogy a japán szakemberek számára az elmúlt 10 hónap egy sikertörténet lenne. Az Epsilon-S nevű új, szilárd hajtóanyagú japán könnyű rakéta 2022. októberi bemutatkozó repülése végződött kudarccal. (Ráadásul idén július 14-én az immár módosított rakéta egy példányának fékpadi tesztje a gyújtást követő 50. másodpercben robbanással végződött…) Idén március 7-én az új japán nehéz hordozórakéta (H3) bemutatkozó repülése mindössze 5 percig tartott. A nem megfelelően működő második fokozat miatt nem csak a rakéta, de annak hasznos terhe az, ALOS-3 (Daichi-3) távérzékelő műhold is elveszett.
A japán iSpace által fejlesztett Hakuto-R1 M1 űrszonda és lander idén március 20-án ugyan sikeresen pályára állt a Hold körül, ám az április 25-i leszállási kísérlet kudarccal végződött. Mindössze 30 másodperccel a tervezett leszállási idő előtt, amikor a Hakuto már csak 80 méter magasan volt, megszakadt a telemetriai kapcsolat, és később sem tért vissza. Az irányítók szerint ekkor a leszállóegység sebessége még mintegy 30 km/h volt, és valószínűleg kifogyott az üzemanyaga. Az űreszköz lezuhant és a Mare Frigoris (Hidegség tengere) peremvidékén található Atlas-kráter felszínébe csapódott. (Ha a landolás sikerült volna, akkor Japán lehetett volna a negyedik ország, melynek űreszköze sima leszállást hajt végre égi kísérőnkön, s egyben ez lehetett volna az első „nem kormányzati szervezet” által fejlesztett leszállóegység a Holdon.) Ráadásul nem csak a lander zúzódott össze, de a fedélzeti tudományos eszközök is, köztük egy kis, átalakulásra képes – transzformer – robot, a LEV-2 első példánya (Lunar Excursion Vehicle) is (lásd később).
Precíziós leszállás
Azt ugyanakkor hangsúlyozni kell, hogy a most indult SLIM nagyon speciális dologgal próbálkozik. A korábbi sikeres és sikertelen landolásokhoz képest a SLIM egy mindössze 100 m átmérőjű területen próbál landolni! (Összehasonlításképpen az Apollo-11 űrhajósai számára kijelölt landolási „célterület” 20 × 5 km-es, a sikertelen Luna-25 orosz holdszondáé 30 × 15 km-es, míg az indiai Vikrám landeré 4 × 4 km-es volt.) Felmerülhet a kérdés, hogy miért lényeges ennyire pontosan landolni? Természetesen nem a SLIM leszállása miatt, hanem azért, hogy a jövőben a bázisoknál landoló személy-, vagy automatikus teherszállító leszállóegységek a bázis területén, és ne attól akár több tíz kilométerre érkezzenek! Szóval a mostani japán próbálkozás nem csak a japánoknak, hanem későbbi együttműködő partnereiknek (ha úgy tetszik, az Artemis Accord aláíróinak) is fontos lesz.
A SLIM üresen egy 200 kg tömegű űreszköz, mely üzemanyagokkal feltöltve közel 730 kg-os. Mérete 2,4 × 1,7 × 2,7 m. A landeren integrált üzemanyag- és oxidálóanyag-tartályokat alkalmaznak, melyek teherviselők is, így csökkentik a tömeget. Ezeket a Mitsubishi Heavy Industries (MHI) gyártotta. A fékezésről egy kerámia égőtérrel rendelkező, szabályozható tolóerejű, és impulzus üzemmódú, 500 N-os hajtómű gondoskodik, melyet az MHI és a Kyocera fejlesztett. A térbeli stabilizációhoz 12, egyenként 20 N-os kisrakétát használnak, ezek az IHI Aerospace fejlesztései. A megközelítés és leszállás során kritikus szerepe lesz a Mitsubishi Electric fejlesztette radaros magasságmérőnek, az előző cég és a Meisei Electric kooperációjában készült lézertávmérőnek, valamint az utóbbi vállalat navigációs kamerájának. A tömegcsökkentés érdekében napelem „filmet” használnak, melyet közönséges tépőzárral (!) rögzítettek az eszköz felszínére, míg a leszállólábak (vagy inkább leszállóbakok) energiaelnyelő alumíniumhálóból készültek. Ez utóbbit 3D nyomtatták. A SLIM elsősorban technológiai kísérlet, ezért tudományos eszköz csak kettő van rajta. Az MBC egy több hullámhossztartományban működő kamera, míg az LRA a szinte valamennyi holdi leszállószondán megtalálható lézerprizma (a Föld– Hold távolság precíz mérésére).
A SLIM holdi leszállóegység. (Kép: JAXA)
A potyautas
A SLIM fedélzetén utazik a LEV-2 (SORA-Q) transzformer rover. A két tenyérben elférő, mindössze 8 cm átmérőjű és 250 gramm tömegű eszköz gurulva képes közlekedni. (Elődje a szerencsétlenül járt Hakuto-R1 M1 utasa volt.) A program kutatási fázisa még 2016-ban indult, annak érdekében, hogy részletes talajmechanikai, kőzettani, vezetéstechnikai és egyéb információkkal lehessen támogatni a japán személyzetes holdautó fejlesztését. (A JAXA, valamint és a terepjáróiról és SUV-iről ismert Toyota még 2019-ben kötött szerződést egy hermetikus, személyzetes holdjáró fejlesztésére, mely az egyik japán hozzájárulás lenne az Artemis-programhoz.)
A LEV-2 transzformer holdrobot. (Kép: JAXA / TOMY Company / Sony / Doshisha University)
A kisméretű holdi „transzformert” a TOMY Companyből, a Sony Group Corporationből, és a Dosisa Egyetemből (Doshisha University) összeállt konzorcium hozta létre.
Társa, a LEV-1 ugrálva mozog majd a Hold felszínén. Rajta közvetlenül a Földdel való kommunikációra alkalmas berendezés, két széles látómezejű kamera, a hőmérsékletet és a sugárzást mérő műszer is található.
A SLIM a tervek szerint közel 4 hónapig utazik majd a Holdhoz, és a Hold körüli pályán legalább egy hónapig fog tartózkodni. Csak ezután fogja megkísérelni a landolást. Mind a felszín megközelítése, mind a landolás maga tartogat számos innovációt – de ezekről majd akkor, amikor esedékes lesz…
Kapcsolódó cikkek: Kapcsolódó linkek:
Úton a japán röntgencsillagászati műhold
Hitomi: megszakadt a kapcsolat
Hitomi: ez történhetett
A Hitomi első és utolsó mérése
Pótolnák a Hitomit
Hitomi helyett XARM
Újabb fontos eredmény a Hitomitól
Röntgencsillagászat és rákkutatás
Elveszett Epsilon
Ázsiai mozaik – 2023. július (2. rész)
H3: kudarcot vallott az új japán rakéta
A Hakuto-R leszállási kísérlete a Holdra
Úton az első kereskedelmi holdraszálló eszköz
Ázsiai mozaik – 2021. május (2. rész)
Japán jelen és jövő
A XRISM űrtávcsőről (ESA)
A japán holdszonda és a röntgentávcső indítása (Spaceflight Now)
A NASA ejtőernyős teszttel gyakorlatozott a kisbolygó-mintahozó szonda tartályának szeptember vége felé esedékes visszatérése előtt.
