Az apró CubeSatokról mostanában inkább csak Elon Musk űrinternetével kapcsolatban lehetett hallani: a Starlink ugyanis gyakorlatilag teleszemeteli a Föld körüli alacsony pályát, és egyre nagyobb valószínűséggel ellehetetleníti például a földi teleszkópok munkáját.
A SpaceX projektje több tízezer apró műholdból álló konstelláció, amit azért tervezetek, hogy az egész bolygóra működő internetet hozzon – szép elképzelés, de a gyakorlatban rengeteg plusz szatellitet jelent a Föld körül, és a földi űrmegfigyelést is nehezíti. Tavaly novemberben csillagászok az Alfa-monocerotid meteorrajt szerették volna megfigyelni, ám a felvételeket visszanézve meglepődve látták, hogy a meteorok helyett a Starlink műholdjainak kavalkádját sikerült rögzíteniük.
A rengeteg apró műhold miatt már korábban is kifejezték aggodalmaikat a csillagászok, pedig a kicsi, olcsón összeszerelhető, másodlagos rakományként űrbe juttatható szatellitek komolyan előrelendítették az űrkutatást, és továbbra is sokat segíthetnek a nagy missziók mellett. A CubeSatok alapvetően nagyon jó lehetőséget nyújtanak az űrtechnológia fejlődésére, és általuk olyan országok, egyetemek, vállalatok is bekerülnek a szektorba, amiknek nincs elég forrásuk nagyobb űrprojektek támogatására.
Bárki fellőheti a saját műholdját
„Ma már bárki tervezhet műholdat, ami fel is kerülhet a világűrbe” – mondta a H-SPACE 2020 űrkutatási konferencián tartott előadásában Chantal Cappelletti, a Nottinghami Egyetem űrkutatási mérnöke. „Ez teljesen megváltoztatta a műholdak piacát, és lehetőséget adott olyan országoknak becsatlakozni az űriparba, akiknek eddig nem volt saját műhold létrehozására lehetőségük.” Ilyen ország volt Magyarország is, az első hazai műhold a MASAT-1 nevű CubeSat volt, amit 2012-ben lőttünk fel a világűrbe.
A CubeSatok ötlete a Kalifornia Állami Politechnikai Egyetem professzora, Jordi Puig-Suari, valamint a Stanford Egyetem kutatója, Robert J. Twiggs fejéből pattant ki 1999-ben, és ők állították össze azokat a paramétereket, amelyek alapján egy ilyen műholdat meg lehet tervezni.
A cél az volt, hogy lehetőséget biztosítsanak az egyetemistáknak arra, hogy tervezzenek, aztán akár élőben teszteljenek műholdakat. „Igyekeztek levinni a büdzsét, hiszen az egyetem nem engedhette meg magának a drága szatellitek gyártását. A NASA JPL felajánlott néhány szolárcellát, és megszületett a méret is: 4x4x4 hüvelyk, amit aztán átültettek SI mértékegységbe, mert tudták, ha elterjed, akkor nem az amerikai mértékegységeket kell használniuk” – mondta Cappalletti. Innen jött a 10x10x10 centis méret.
Eleinte nem gondolták, hogy a CubeSatból szabvány lesz, sokkal inkább gyakorlásra akarták használni. Az első ilyen CubeSat műholdat 2003 júniusában lőtték fel, és 2020 januárjáig már több mint 1200 került közülük Föld körüli pályára.
A CubeSat megjelenése nemcsak a diákoknak, hanem az egyetemekből kinőtt startupoknak és űripari vállalkozásoknak is jó lehetőséget adott arra, hogy megtervezzék a saját műholdjukat, aztán piacra lépjenek vele. Rengeteg ilyen cég létezik, Európán belül is, de a nagy űrügynökségek is kihasználják az olcsó, könnyen űrbe juttatható szatellitek előnyeit. A NASA és az ESA is dolgozik ilyenekkel, legfőképpen azért, mert az ilyen műholdakat sokkal könnyebb Föld körüli pályára juttatni, mint a nagyokat: általában másodlagos rakományként utaznak egy-egy űreszközön, ami
Ráadásul ezek az eszközök az ISS-ről nagyon egyszerűen pályára állíthatók, így ha a Nemzetközi Űrállomásra ilyen CubeSat érkezik, azt onnan is geostacionárius pályára lehet küldeni.
Azon túl, hogy a NASA és az ESA is küld ilyen CubeSatokat pályára, a magánűripar itt is megjelent: jelenleg a SpaceX és a japán Japan Manned Space Systems Corporation (JAMSS) is kínál CubeSatoknak helyet másodlagos rakományként. Egy CubeSat világűrbe küldése mindkét félnek jó: a rakéta maximálisan kihasználja a felküldhető rakományt, a CubeSat pedig viszonylag olcsón Föld körüli pályára kerül.
Marsra és Holdra is mehetünk CubeSatokkal
Bár a CubeSatok már évtizedek óta az űripar részét képezik, szó sincs arról, hogy kezdenének lecsengeni. „A jövőben is rengeteg mindenre használhatjuk még ezeket a kicsi szatelliteket” – magyarázta Cappalletti. „Kipróbálhatunk új technológiákat a segítségükkel, fejleszthetjük a már létezőket, új távlatokat érhetünk el, és a földi életet is jobbá tehetjük.”
Kevesen tudják például, hogy az InSight NASA lander munkáját is segítette két CubeSat a leszállás közben: a MarCo, vagy Mars Cube One mellékmisszió során az InSight-tal együtt utazó MarCO-A and MarCO-B szatellitek a kommunikációt biztosították a küldetés legrizikósabb szakaszában: a leszállásnál és a landolásnál. A CubeSatok a továbbiakban is fontos szerepet játszhatnak a Marsra és a Holdra tartó expedíciók előkészítésében, fel tudják térképezni a leszállási területeket, adatokat gyűjthetnek a missziókról, és a kommunikációhoz is hozzájárulhatnak.
A NASA még 2015-ben hirdette meg a Cube Quest Challenge-et, ami olyan CubeSatok tervezésére szólította fel az érdeklődőket, amik később az Artemis-1 holdmisszió során lehetnek hasznosak. A terv az, hogy 2020-2021 között 13 csapat CubeSatja kerül majd ciszlunáris pályára, tesztelni a technológiát.
Az Európai Űrügynökségnek egy fiatalokat megcélzó projektje is van a CubeSatokkal kapcsolatban: a Fly Your Satellite!, vagyis a Reptesd a műholdadat! keretein belül diákok tudják megtervezni és megépíteni a saját apró szatellitüket, méghozzá az ESA kutatóinak segítségével, és ha ügyesek, lehetőséget kaphatnak arra is, hogy a világűrbe juttassák az eszközt.
De a földi életet is könnyebbé és biztonságosabbá tehetik ezek az apró szerkezetek: a katasztrófafigyelésnél például nagyon hasznosak lehetnek, mert olcsó technológiával tudnak fontos előrejelzéseket adni, egy természeti katasztrófa esetén a túlélők felkutatásában is szerepet játszhatnak.
És a fekete leves
A CubeSatoknak ugyanakkor hátrányai is akadnak, főleg akkor, ha nincs megfelelő szabályozás, mennyi szerkezet kerülhet Föld körüli pályára. Elon Musk űrinternetével, a Starlinkkel kapcsolatban már most rengeteg a kutatói ellenvetés, csillagászok, űrkutatók tiltakoznak, mert nem tudnak dolgozni a több száz miniműhold miatt. Cappalletti azonban nem aggódik. „Fontos, hogy meghatározzuk, mennyi szatellitet lehet fellőni, a számot alacsonyan kell tartani” – mondta.
Ugyanakkor ezek a CubeSatok általában rövid életűek, visszahullanak a Földre, úgyhogy nem gondolom, hogy hosszú távon igazán problémát jelenthetnének.
Cappalletti szerint a CubeSatok akár még megoldással is szolgálhatnak a saját létezésük problémájára: segíthetnek felfedezni azokat a műholdakat, amikre már nincs szükség, és megmutathatják, hogy melyeket kellene lehozni a Föld körüli pályáról. Ha a technológiát megfelelően szabályozzák, akár még a teljes csillagászati katasztrófa is elkerülhető lehet – csak erről Elon Musknak is szólni kellene.
Kiemelt képünkön: A Masat-1, az első magyar műhold modellje a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Villamosmérnöki és Informatikai Karának laborjában, ahol a repülő példány összeszerelése történt. A műholdat várhatóan 2012. február 9-én az Európai Űrügynökség (ESA) Vega hordozórakéta juttatja a világűrbe a Francia-Guyanán lévő Kourouból. A 10 centiméteres, kocka alakú, 1 kg tömegű műhold, a Masat-1 CubeSat telemetrikus adatokat, vagyis nagy távolságú adattovábbításra és vezérlésre vonatkozó információkat fog sugározni a rádióamatőr sáv műholdak számára dedikált részén.
Fotó: MTI/Komka Péter
