Dimenzió #20

Csillagnézők

(csillagászattörténet, csillagászat, űrkutatás, fizika, asztrofizika)

                                1. A KUTATÁS

   A  kutatási  tevékenység technikája a hetvenes évek közepére kialakult, s
mintegy  másfél  évtizedig  alapvető,  "forradalmi"  változás nem történt. A
legutóbbi   időszakot   és   a  megvalósítási  szakaszban  lévő  programokat
áttekintve most érdemi rendeződési folyamatot lehet megfigyelni az űrkutatás
technikai  oldalán.  Ehhez  az utat a korábbi időszak műholdas és űreszközös
(bolygóközi     szondák,     űrhajók-űrrepülőgépek,     űrállomások    stb.)
technológiájának   finomodása,   valamint   alapvetően  új  technológiai  és
üzemeltetési  megoldások  megjelenése  nyitotta  meg.  Az  említett folyamat
eredményeként a kutatási technika az alábbi fő vonalak mentén rendeződik:


              (a) Kis műholdak, kis űreszközök gyors terjedése:

   A   miniatürizálás  gyors  fejlődését  e  század  második  harmadában  az
űrkutatás  kényszerítette  ki,  úgymond űrkutatási melléktermék volt. Ma már
azonban  a  folyamat  "önállósult",  gondoljunk  csak  a rendkívüli profitot
termelő  PC-piac  követelményeire, s nagy tempóban folytatódik. Az űrkutatás
és   a   védelmi  K+F  (kutatás  és  fejlesztés)  ma  is  fontos  tényező  a
miniatürizálás  fejlődésében,  de  a  többi  mellett  már  ennél nem több. A
miniatürizálás jelenlegi fokán, amelyet az elektronikus és elektromechanikus
eszközök   fogyasztásának  a  látványos  csökkenése  is  kísér,  az  egy-egy
célfeladat   megoldásához   szükséges   műszerek   össztömege,   -mérete  és
-fogyasztása  lehetővé  teszi, hogy kis méretű műholdakra telepítsük azokat.
Ez  mind  árban,  mind  a kísérleti körülmények tisztaságának biztosításában
előnyös.  A  mikroműholdak  olcsók,  pályára  valamely  nagy  kutatási  vagy
szolgáltató   űreszközt  szállító  rakéta  "potyautasaként"  felvihető,  ami
további megtakarítás. De egyben a kísérleti körülmények tisztasága is jobban
biztosítható,  hiszen  egy  célfeladat  egymáshoz illeszkedő műszerei vannak
csak  a fedélzeten, így az adott frekvenciasávbéli zajmentesség, a speciális
tájolási   követelmények  stb.  kevesebb  illeszkedési  probléma  megoldását
kívánják  meg. E folyamat természetesen az űrtevékenység egyéb területein is
feltűnt,  s  a jövőben egyre inkább meghatározó lesz. Jellemző példaként egy
ún.  komplex  kutató  műhold  ma  1-2  tonna tömegű, s ebből 10-30% a kutató
műszer,   a   többi   a   kiszolgáló   rendszer   (tápellátás,   telemetria,
hőszabályozás,   precíz   tájoló   és  pályameghatározó  rendszer  stb.),  a
rendelkezésre álló elektromos (egyenáramú) összteljesítmény kW nagyságrendű.
Azonos  gyártó  által  előállított mikroműhold ugyanakkor 150-200 kg tömegű,
amiből  a  kutató  műszerek tömege 20-40%, s a rendelkezésre álló elektromos
összteljesítmény 100 W nagyságrendű. "A kicsi szép" elv az űrkutatáson belül
meghatározóvá válik! A következő években a műholdas kutatások területéről az
űrkutatás más részeire (bolygókutatás stb.) is átterjed.


             (b) Speciális automata laboratóriumok a Föld körül:

   Kevesebb szót érdemelnek, hiszen ez a korábban kialakult folyamatok egyik
tartósan túlélő eleme. Az (a) pontban bemutatott összehasonlításban szereplő
komplex  kutató  műhold  a  ma  jellemző  méreteket mutatja. Azonban egy-egy
komplex  labor  vagy  obszervatórium akár nagyságrendekkel nagyobb is lehet.
Gondoljunk  példaként  az  úttörőnek  tekinthető  csillagászati misszióra, a
Hubble  űrteleszkópra.  E  nagyméretű  rendszerek üzemeltetési módja azonban
érdemben  változni  kezdett.  A  mai  körülmények között ugyanis egy ennyire
nagyméretű   rendszer   nemcsak   nagyon   precíz   és   sokoldalú  automata
laboratóriumként, észlelőhelyként működik, hanem értelemszerűen nagyon drága
is.  Ezért  hosszú  élettartamra  kell  tervezni.  A hosszú élettartam alatt
azonban  közbenső karbantartás és az egyes egységek fejlettebbekre cserélése
szükséges,  ma  már  egyre  inkább elengedhetetlen követelmény. Az űrrepülés
technikai  fejlődése  pedig  ehhez  megnyitotta az utat. Ezért ez az üzemmód
elterjed.


                          (c) Bolygóközi missziók:

   E  téren továbbra is a teljesen egyedi űreszköz kialakítás marad jellemző
a  közeli  jövőben még. Ami különleges, e missziók időigénye, amiből részben
több  évtizedes  javítás  nélküli  élettartam  előírás adódik, részben pedig
sajátos  programszervezés.  Az  élettartam  problémák kezelhetők voltak és a
jövőben  sem  várható  nehézség  e téren. A szervezési sajátosság már nagyon
élesen jelentkezik. A programokat ma már általában nem az a kutató-fejlesztő
gárda  fejezi  be,  mint amelyik elkezdte. Ugyanis a repülési idők a legtöbb
mai  és  jövőbeli  programban évtizedet, évtizedeket ölelnek fel. Ez az első
megjelenése  annak  az elvben már régóta ismert problémának, hogy megmarad-e
az   emberiség   érdeklődése   egy-egy  területen  elegendően  hosszú  ideig
változatlanul, azaz lesz-e aki befejezze az elkezdett programot.


            (d) A kutatásban továbbra is fontos részt jelentenek

   az  egyre  több szolgáltatási feladatot is ellátó űrhajók, űrrepülőgépek,
űrállomások.  A  kutatás része marad továbbra is az ember űrben tartózkodása
és  munkavégzése  lehetőségeinek  vizsgálata  és  feltételeinek  javítása. E
technika  érdemi  fejlődése  várható,  az ember visszatér mostmár tartósan a
Holdra  és esedékes, hogy elhagyja a Föld térségét, években mérhető repülési
idővel  rövid látogatást tegyen a Marson. Nehezebb körülmények közé egyelőre
az  ember  még  nem  mehet.  Azonban  a  Föld  tartós elhagyásának biológiai
lehetősége ma sem biztosabb, mint korábban volt, s a problémák természetéből
adódóan  a  korlátok  nagyon  erősnek látszanak. Azonban számos civilizációs
problémát  már  az  is  kezelhetővé  tesz, ha időszakos emberi felügyelet és
karbantartás   mellett   minél   több,   energiát  és  nyersanyagot  igénylő
tevékenységet  telepítünk  ki az űrbe (a súlytalanságba) illetve a Hold és a
Mars   kisebb   gravitációjú  környezetébe,  ahol  a  szükséges  energia  és
nyersanyag  előállítása  nem  a  már  túlterhelt  földi  környezetet terheli
tovább. A technika részben már létezik, részben gyors tempóban fejlesztik.

   A  kutatás  technikai  háttere  után  térjünk  át  magára  a kutatásra. A
kutatási    alaptevékenység    továbbra    is    a   Naprendszer   kutatása,
tulajdonságainak  feltárása,  létrejöttének  és  működésének  megértése.  Az
elmúlt  évtizedek  alatt  részletesebben  megvizsgáltuk  a Holdat, a Marsot;
folyamatosan  vizsgáltuk és vizsgáljuk a Napot, mostmár az ekliptika síkjára
merőleges  irányból  is,  mert  sikerült  e  síkból  kirepíteni űrszondákat;
vizsgáltuk  néhányszor  illetve  legalább egyszer az összes bolygót, a Plutó
kivételével;  sikeresen  megkezdődött és folytatódik az üstökösök közvetlen,
in   situ  vizsgálata;  két  Pioneer  és  két  Voyager  szonda  közeledik  a
Naprendszer   határához.   Ismereteink   a   Naprendszer   egészéről   egyre
részletesebbek,  így  a Föld működése és az életünk szempontjából oly fontos
sajátosságai is egyre jobb összehasonlítási alapon vizsgálhatók. A következő
időszakban a bolygók és a bolygóközi tér vizsgálata továbbra is a nemzetközi
űrkutatás  fontos  területe  lesz.  A  Nap  és  a Föld-közeli bolygóközi tér
állapotának  vizsgálata lassan szolgálattá alakul. Ezt a folyamatot erősíti,
hogy  ma  már  nagyon sok kutatási eredmény teszi nyilvánvalóvá biológiai és
társadalmi-gazdasági   (!)   életünk  soktényezős  kapcsolódását  a  Nap,  a
bolygóközi  tér,  a  Naprendszer  állapotához.  E kutatások fontossága egyre
nyilvánvalóbb,  bár  az  eredmények néhány űrkutató "nagyhatalom" kutatói és
döntéshozói  kivételével  a  többiek  előtt  egyelőre  - meglepő módon - nem
kellően ismertek.

   Amint   láttuk,  a  Naprendszer  vizsgálatának  is  célja  a  földi  élet
természetének   és   feltételeinek   minél   jobb   megértése.   A   bolygók
összehasonlító elemzése fontos lépés volt a földi életről kialakuló teljesen
új kép megszületésében, amelynek egyik első megfogalmazása volt az ún. GAIA-
hipotézis.  Mára  világossá vált, hogy az élet feltételeit a Földön egy igen
bonyolult  és  szabályozott  óriás-rendszer,  nevezzük  bioszférának, tartja
fenn.  Az  is  világos,  hogy  a többi bolygón ilyen bonyolult rendszer nagy
valószínűséggel nincs jelen, mint ahogy létező fejlett élet jeleit sehol sem
találtuk  a  Naprendszeren  belül,  s  az  élet esetleges egyszerű nyomainak
kutatása  sem  vezetett  eddig  eredményre.  Viszont  éppen  a földi élet és
feltételei  meglétének ténye és megőrzésének elemi fontossága miatt az ilyen
irányú  ismeretek kiemelt jelentőségűek, s meghatározzák a kutatások további
fő  vonalait. Ma már valamivel többet tudunk a Nap-Föld-Naprendszer fizikai,
kémiai  és  biológiai  működéséről,  "a  bioszférában  az  élet ... túlélése
misztériumáról"    [4].    Tudjuk,    hogy    az    élet   feltételeit   (az
átlaghőmérsékletet,  a  légkör összetételét, az óceánok sótartalmát, az élet
számára fontos elemek körforgását stb.) maga az élet tartja fenn bolygónkon,
azaz a Föld szabályozott nagyrendszerként működik. Ebből következően pedig a
szabályozásban  pl.  az  ember  tevékenysége  következtében  előálló zavarok
alapvető   gondokat   okozhatnak.  ("A  bioszférában  az  élet  eredete  ...
misztériumáról"  [4]  továbbra  is  keveset  tudunk, azonban a klasszikusnak
nevezhető  múltszázadi-eszázadi  tudományosnak nevezett elképzelések alapjai
egyre   kevésbé   stabilak  halmozódó  ismereteink  fényében.)  Éppen  ennek
következtében nagy és hosszútávú program született, s marad is meg a jövőben
is   "Globális   változások"   ("Global   changes")   néven.  Célja  a  Föld
folyamatainak   minél   gyorsabb   megismerése,   s  az  ember  tevékenysége
önveszélyességének  megértése,  mértékének  meghatározása.  E  nagy  program
nemcsak  űreszközöket  használ, de mind a műholdas-űrállomásos Föld-kutatás,
mind a Naprendszer- és Nap-kutatás alapvető része. Ma még, éppen rövid, alig
évtizedes előélete miatt e kutatás eredményei sok vonatkozásban rövid időre,
archív  adatokat  is használva egy-két évtizedre vonatkoznak, azaz a kutatás
nem  lezárt.  Azonban  az  bizonyos, hogy az indikációk a Föld nagyon komoly
szabályozottsági zavaraira utalnak. Ennek következtében 1987-ben Montrealban
nemzetközi  egyezményt  írtak alá a magaslégköri ózon-réteg védelméről, majd
1992-ben  Rio  de  Janeiroban a légkör javíthatatlan sérülései elkerülésére,
1997-ben  Tokioban  a  globális  felmelegedés  megakadályozására. Azonban az
egyezmények  tartalmát ismereteinkkel összevetve láthatjuk, hogy e lépések a
globális   változások   méretéhez   és   erősödése   tempójához  viszonyítva
elégtelenek.  A  helyzet  jobb  megértését  segíti, ha tudjuk, hogy ma már a
nagypontosságú  (katonai és civil) meteorológiai szolgálat fejlett országban
[5]  "földi  és  űr-időjárás" együttes vizsgálatából áll. A földi a szokásos
(földi  és  műholdas)  meteorológiai  adatok  elemzését  jelenti, míg az űr-
időjárás  elemzése és előrejelzése alapvetően a Nap működésének elemzését és
előrejelzését.  Például  a  Nap  aktivitása  11-éves  ingadozása részeként a
mostani  ezredfordulón  esedékes  aktivitási maximum a szokottnál nagyobbnak
várható,   mind   az   elektromágneses   hullámok  tartományaiban  (röntgen,
ultraibolya  vagy  rádió  sugárzás), mind a nagy-, közepes- és kis-energiájú
részecske-sugárzások terén, s ez befolyásolja az időjárást, a napi tényleges
időjárás-előrejelzést  is.  Erre is gondolva több, mint érdekes, hogy az USA
kormánya  nemcsak a fenti egyezmények tartalmát akarta és akarja gyengíteni,
hanem  1996-ban a Kongresszus megszüntette a globális időjárás-változásokkal
foglalkozó  vizsgálatok  pénzügyi  fedezetét,  a  katonai  és  civil kutatók
tiltakozása  ellenére. Így az USA ma ahhoz a néhány országhoz tartozik, ahol
a  globális időjárás-változást úgymond hivatalosan nem kutatják [5]. Azonban
mindez  nem  befolyásolja  sem  a  globális változásokat, sem azt, hogy azok
kutatása az űrkutatás jelenleg és a közeli jövőben legfontosabb része.

   Folytatódnak  a  természettudományos  kutatások  műholdak  és űrállomások
segítségével  a fentebb elmondottakon túlmenően is. Ennek egyik alapterülete
az  elektromágneses  hullámok  terjedése  elméletének  és mérhető jelenségei
mérésének  és  analízisének  gyors  fejlődése  [6, 7, 8] a "lopakodó" és SDI
technológiákon  túlmenően  is, mind a Föld légköre, mind a bolygóközi tér és
más  bolygók  légköre  vizsgálata,  mind  az űrkutatás és űrtevékenység jobb
kiszolgálása  érdekében. Jellemző trend azon kutatások megléte és születése,
amelyeknél jól látható, hogy sikeres kutatás eredményeként új űrtevékenységi
szolgáltatás  születik  meg.  Például  a következő néhány év fontos kutatási
iránya  az említett elektromágneses hullámterjedési elméletet és gyakorlatot
is  felhasználva  a Föld szeizmikus aktivitásának műholdas vizsgálata. Ha ez
sikeres, akkor a meteorológiaival összemérhető fontosságú műholdas szolgálat
válik  belőle.  Másik  fontos  és  gyorsan  erősödő kutatási irány az űrbeli
gyártás-  és  anyagtechnológiai  kutatás.  A  Nemzetközi  Űrállomás működése
ugrásszerű  fejlődést  hoz  e  téren. Mind a földi gyógyászat, mind az űrben
tartózkodás egészségi és mikrotársadalmi (csoport) feltételeinek biztosítása
növeli  az  orvosi  és  csoport-pszichológiai  kutatások  fontosságát.  Ezen
túlmenően  megjelenik  a  mikrotársadalmak, tartósan együtt élni és dolgozni
kényszerülő     kisebb     csoportok     nemcsak     pszichiátriai,    hanem
társadalomtudományi vizsgálata.

   Az elmúlt évtizedben megkezdődött űrbéli csillagászat kiterjed a jövőben,
s  néhány  évtized  múltán a földi csillagászat visszafejlődését okozza majd
több  területen.  A  Hubble  űrteleszkóp működtetése folytatódik, egyre jobb
infravörös   (a   hő-infrát  beleértve),  röntgen  és  gamma  sávban  működő
űrteleszkóp  működik a jövőben a Föld légkörén kívül. A Holdra visszatérés e
folyamatot  erősíteni  fogja.  A csillagászat legnagyobb felbontású eljárása
(illetve    műszerrendszere)   a   rendkívül   nagy   (hosszú)   bázisvonalú
interferométer  (Very  Long Base Interferometry), a VLBI technika. A sikeres
előkísérletek után ma már bizonyos, hogy a Föld méretét meghaladó bázisvonal
megvalósítható,  részben  űrbeli  (műholdon  lévő) és földi rádióteleszkópok
VLBI  együttműködtetésével,  részben  két  (több)  űrbeli  (műholdon illetve
űrszondán,     Holdon,     Marson    stb.    lévő)    rádióteleszkóp    VLBI
együttműködtetésével.  Ez teljesen új ismeretek megszerzése előtt nyitja meg
az  utat.  A  csillagászat alapvetően új ismeretei az űrkutatásban születnek
meg.
Google
 
Web iqdepo.hu
    © Copyright 1996-2024
    iqdepo / intelligence quotient designing power - digitális kultúrmisszió 1996 óta
    All rights reserved. Minden jog fenntartva.