Volt egyszer egy műhold, mely messzi-messzi bolygó körül keringett

Illusztráció: James Vaughan / SpaceFlight Insider

Giovanni Domenico Cassini (1625 – 1712) olasz-francia csillagász, matematikus és mérnök fedezett fel a Szaturnusz holdjai közül négyet. A tudósról nevezték el azt az űrszondát, amelyet az amerikai, az európai és az olasz űrügynökségek (NASA, ESA és ASI) közösen építettek és lőttek fel 20 évvel ezelőtt, 1997-ben az űrbe. Itt az ng.24.hu-n is hírt adtunk róla, hogy az eszközt nemrégiben, 2017. szeptember 15-én szándékosan elpusztították létrehozói: belevezették a Szaturnusz légkörébe, ahol elégett.

Dr. Nicolas Altobelli, az Európai Űrügynökség (European Space Agency, ESA) olasz munkatársa idén tavasszal az EGU konferencián mesélt az űrszondák irányításának, vezérlésének, a tudományos adatok Földre érkezésének technikai hátteréről: tehát arról, hogy hogyan vezérelték a Cassini-t és hogyan érkeznek meg onnan az adatok.

Az űreszközök távolból való vezérlése alapvetően ahhoz hasonlít, mint amikor egy távirányítós autót irányítunk. De van egy bökkenő: az autó pár méterre van tőlünk, míg a Cassini űrszonda 1,5 milliárd kilométer távolságra volt a földi irányítóközponttól. A másik fontos különbség, hogy a szonda esetében a kommunikáció kétirányú, azaz visszafelé is áramlanak információk.

A rádiójelek – a fényhez hasonlóan – a hétköznapi ember számára elképzelhetetlen távolságot, 300 millió métert tesznek meg másodpercenként, de a Földről elküldött jelek még így is 83 perc elteltével érkeztek meg a Szaturnusz környékére. A földi irányító csapat tehát először megírta a parancsokat, amiket a szondának végre kellett hajtania, majd azokat elküldték a rádiókapcsolaton keresztül, és miután megérkeztek, az űrszonda végrehajtotta a parancsokat. Amint ezzel megvoltak, az űreszköz kétféle adatot küldött vissza a földi irányítóközpontba. Egyrészt „beszámolt” a saját helyzetéről, hogy végrehajtotta-e a parancsokat. Másrészt az időközben összegyűjtött tudományos adatokat, fényképeket is elküldte. A szondába 3,6 gigabyte memóriát építettek be, tehát két kapcsolatfelvétel között ennyi adatot tudott elmenteni. (A szondát a kilencvenes években tervezték!)

Illusztráció: NASA

A 70 méteres madridi antenna
Fotó: NASA

A modellen jól látszik, hogy a Cassini-nak volt egy mozgatható tányérja, amelyet ha a Föld felé fordított, adatokat tudott küldeni és fogadni: ez volt a 4 méter átmérőjű High Gain Antenna (HGA). A jeleket a Földön kétféle antennával érzékelték: az egyik típusnak 70 méter, a másiknak 35 méter az átmérője. Ausztráliában, Argentinában, Kaliforniában (USA) és Spanyolországban találhatók ezek az antennák. A földi antennák hatalmas tányérjai és az űrszonda felé való nagyon precíz célzás miatt könnyű volt kapcsolatban maradni a szondával – annak ellenére, hogy maga az űreszköz nagyon „gyenge” jelet sugárzott. Kaliforniában, Pasadena városában található a NASA Jet Propulsion Laboratory nevű központja – innen irányították az űreszközt a „gazdái”.

A Cassini nyomon követése a NASA Jet Propulsion Laboratory irányítóközpontjában
Fotó: NASA/JPL-Caltech

A Cassini űrszondában relatíve idős technológia működött, hiszen az 1990-es években tervezték és építették meg. Mintegy 20 éve, 1997-ben lőtték fel a Földről. Logikusnak tűnt számomra az elgondolás, hogy az akkori csúcstechnológiát építették be az űrszondába, hiszen az űrkutatást sokszor a technológia fantasztikus teljesítményeivel kapcsolják össze. Nicolas azonban kiigazított: „a mindenkori csúcstechnika nem elég biztonságos ilyen helyzetekben, így az űrszonda építésekor az akkor már szilárd, bizonyított technológiákat használták fel.”
A Cassini kalandjai során mintegy 7,9 millió kilométert tett meg, és összesen 635 gigabyte adatot szolgáltatott.

2017. július 21-én mindenki összegyűlt egy fotó kedvéért, aki a kezdetektől a projekt végéig részt vett a mintegy 30 évet felölelő küldetésben
Fotó: NASA

Írta: Bajomi Bálint – www.bajomibalint.hu