Az összes műhold egy grafikonon, avagy kié az uralom a Föld felett?

Csillagvizsgáló Svábhegyi

Az emberiség évszázadok óta a csillagok felé tekint válaszok után kutatva. Az útkeresés túlmutat a filozófián, és a Földön lévő égető problémákra is megoldásokat vár.

Mindennapjainkban már az űrtechnológia számos előnyét kézzelfogható módon élvezhetjük. A műholdak modern életmódunk kritikus fontosságú elemeivé váltak: kezdve a mezőgazdasággal, a telefonon és interneten keresztül a régészeti kutatásokig mindenhol hasznukat vesszük.

Az űr tárva nyitva áll előttünk

Ebben a pillanatban közel 6000 műhold kering a Föld körül. Ennek fele már sajnos űrszemétként tengődik odafönn, a maradék 50% teljesít csak hasznos szolgálatot. A Union of Concerned Scientists, magyarul az „Aggódó vagy Törődő Tudósok Egyesülete” jelentette, hogy 2020 áprilisában mintegy 2666 működő műhold volt pályán a Föld körül, ez mára túllépte a 4000-et.

És ez csak a jelen. A Euroconsult előrejelzése szerint az elkövetkezendő tíz évben évi 990 friss műhold fellövésével számolhatunk, ami azt jelenti, hogy 2028-ra akár 15000 darab keringhet odafönt. A SpaceX által gyártott Starlink flotta 12000 eszközt tervez pályára állítani, ebből 1200-at már sikeresen fel is lőttek. Emellett az Amazon is dolgozik a saját műhold armadáján. Az új űrverseny tehát tovább gyorsulni látszik, csak éppen a cél nem a Hold elérése, hanem a minél tetemesebb műholdflották birtoklása. Nézzük meg egy kicsit közelebbről, vajon kik állnak ezen űreszközök mögött, és hogy hogyan fogják alkalmazni az űrtechnológiák változatos tárházát!

Technológiai célok
Az emberiség hosszú-hosszú idők óta használja az égboltot navigációs célokra. Egykor a tengerészek a csillagok helyzete alapján határozták meg, hogy merre tart hajójuk, manapság már a GPS könnyíti meg a tájékozódást, és még sok minden mást is.

A felbocsátott műholdak több mint fele kereskedelmi eszköznek tekinthető. Ezek kb. 61%-a a kommunikációért felel, ideértve a TV közvetítéseket, és az IoT, azaz interneten összekötött berendezések kommunikációjának átvitelét a globális internet irányába. Az IoT fogalom alá sok minden tartozik, például az önvezető autók terén hatalmas forradalom várható, amelynek szerves része lesz a folyamatos internetes összeköttetés. Két egymás mellett haladó autó ezáltal “tudhat” egymásról, emiatt sokkal kevesebb baleset lehet a közlekedésben. De az esetleges autólopásokat is nagyban akadályozhatja, ha műhold segítségével követni tudjuk a járművünk mozgását.

Másodikként, 27%-os részesedéssel a Föld megfigyelése foglal el jelentős szerepet az iparban, itt van minden az időjárás megfigyelésétől a határőrzésig. Sarkköri kutatók például addig teljesen ismeretlen pingvin populációkat fedeztek fel műholdak közreműködésével, amelyek minden nap készítettek pár képet az űrből. A pingvinek ürüléke megszínezi a jeget, ami odafentről is látszik megfelelő felbontás mellett. Ilyen módon a mozgásukat is nyomon tudják követni. Rengeteg információra tehetünk szert tehát a Földet megfigyelő szatelitek segítségével.

A kereskedelmi műholdak ugyanakkor el tudnak látni megfigyelési feladatokat is. Például egy-egy alkalommal határmegfigyelést tudnak végezni, vagy akár egy természeti katasztrófa végkifejletét, sőt egy bányászati célra kijelölt területet is fel lehet velük térképezni. Egy képalkotó berendezésekkel felszerelt meteorológiai műhold például felhők helyett vészhelyzet esetén erdőtűz sújtotta területre irányítható, ezzel segítve a tűzoltók munkáját, hiszen a kiterjedtségre, illetve a terjedés irányára vonatkozóan is fontos információkat szerezhet. Ugyanezen analógia mentén megfelelő felbontás mellett határőrzési feladatokra is használhatóak. Ilyen az űrkorszak, derék betanított ebek helyett űrbéli vasmadarak őrzik a határt…

Kormányzati és egyéb civil feladatokért az összes működő műhold 21%-a felel, míg befutóként a katonai célokat szolgáló űreszközök következnek, az összes a 13%-át teszik ki. Itt érdemes megemlíteni, hogy nehéz pontos adathoz jutni, hiszen ezek egy részét bizonyosan eltitkolják előlünk. Gondoljunk csak arra az esetre, amikor egy orosz fellövés során az amerikaiak megfigyelték, hogy egy leváló “űrszemétnek” minősített elem egyszer csak pályát módosított.

A fenti ábrán a műholdakat csoportosítottuk, fő felhasználási területeik szerint.

Kié a Föld körüli pálya?
Elon Musk SpaceX nevű cége nem csak a nemzetközi űrállomásra szállít mostmár embereket, de mára a legnagyobb, kereskedelmi űreszközöket működtető vállalat a bolygónkon.

A mintegy 1200 felbocsátott műholddal a cég a navigáció fejlesztését, és a globális internet szolgáltatását tűzte ki célul. A cég bejelentette, hogy már elegendő Starlink műhold van pályán az internet szolgáltatásuk béta verziójának elindításához.

A Planet Labs is jelenleg 250 megfigyelő műholdból álló flottát üzemeltet. Ezek cubesat-ok, azaz kisméretű szatelitek, amelyek optikai szenzorokkal vannak felszerelve, és naphosszat a felszínt fényképezik. A cég az így kinyert értékes adatokkal kereskedik.

Az Amazon is igyekszik beérni a SpaceX-et: 3236 szatellit fellövésével kívánnak ringbe szállni az internetszolgáltatásban, ezekre már megkapták az engedélyt.

Az űr felosztása nemzetek szerint
Talán nem meglepő, hogy az USA, Kína, és Oroszország van a lista élén. Ez részben természetesen az 50’-es évektől folytatott űrversenynek köszönhető, melynek eredményeképpen az USA az összes működő műhold több mint felét, 2423-at tudhat magáénak. Oroszországot lehagyva Kína 431-nél tart, míg a hajdani űrverseny-vezér 189-et üzemeltet. Az Egyesült Királyság csak hangyányival maradt le a dobogóról, a maga 176 eszközével.

Hazánk jelenleg kettő teljesen hazai gyártású működő műholddal büszkélkedhet, nevezetesen az ATL-1-el, és a SMOG-1-el. Összesen 4db önálló szatelit készült Magyarországon, kezdve a MASAT-1-gyel, amelyet a SMOG-P követett a sorban, minekutána a két imént említett eszköz következett. A SMOG-P és a MASAT-1 sikerrel teljesítették küldetésüket, és a légkörben elégve megsemmisültek, így nem keletkezett űrszemét belőlük.

Hazai kutatók rengeteg nemzetközi projektben vesznek részt, amire mindannyian büszkék lehetünk, nemrégiben például a GRBAlpha nevű műholdra nyert el pályázati forrásokat a Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont. (Erről egy korábbi cikkünkben adtunk hírt.) Ez történelmi jelentőségű eseménynek minősül, hiszen első ízben valósul meg asztrofizikai kutatás honfitársaink vezetésével. A Hazánkban összeállított műhold jelenleg is jó működik, és szolgáltatja az adatokat.

A fenti ábrán a nagyhatalmak által üzemeltetett műholdak száma látható.

Az új űrverseny
Az első űrverseny a hidegháború mellékhatásaként jelentkezett, ám a mostanit inkább a nemzetek közti együttműködés, és kereskedelem jellemzi. Ennek köszönhetően ma már sokkal szélesebb rétegnek elérhető az űr. A SpaceX előtt például több száz küldetés, ami a nemzetközi űrállomáshoz kapcsolódott, az orosz Szojuz rakéta megbízhatóságától függött.

A SpaceX a fellövésenkénti költségeket akár hat millió dollárral is csökkentheti, ez rengeteg új cég és kutató számára nyitja fel majd a világűr nyújtotta lehetőségeket.

Mindezeket összevetve úgy tűnik, hogy hamarosan igencsak telítve lesznek a Föld körüli pályák. Az űrszemét korunk űriparának egyik legégetőbb problémája, a nemzetközi felügyeleti szervek kénytelenek minden 10cm-nél nagyobb Föld körüli pályán mozgó tárgyat nyomon követni. Ez az ütközések elkerülése végett szükséges, ami óriási kárt tud okozni egy pillanat alatt, hiszen a működő műholdak és az űrszemetek is több ezer km/h sebességgel száguldanak a fejünk felett. A nemzetközi űrállomást például rendszeresen érik apró becsapódások, de nem ritka esemény az sem, hogy a pályáját kell módosítania egy közelgő lehetséges ütközés elkerülése miatt. Ez utóbbi számos műhold esetében is fennáll, ezért fontos, hogy a fellőtt eszközök valamilyen módon visszakerüljenek, vagy újrahasznosuljanak a jövőben. Sajnos a csillagászok életét is megnehezítik a műholdflották és az űrszemét. Sokszor szó szerint keresztbe húzza a számításaikat egy hosszú csík formájában, ami a fényképfelvételeken jelenik meg.

Szerző: Soltész Péter, Űripari mérnök
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet / Svábhegyi Csillagvizsgáló

📸 A borítóképen: A NASA által figyelt 10cm-nél nagyobb Föld körüli objektumok. A képen jelölt pontmérettel teljesen eltakarják a Földet. Forrás: https://earthobservatory.nasa.gov/images/40173/space-debris 

A cikk forrása: https://www.visualcapitalist.com/visualizing-all-of-earths-satellites/