Magyar asztrofizikai kisműhold indul az űrbe, mely az egész Földre kiterjedő gammaműhold hálózat első úttörője lehet!

Csillagvizsgáló Svábhegyi

STÁTUSZ UPDATE! Mit tudunk a műholdunkról a kilövés óta? 

A műhold köszöni szépen, jól van! Érkeznek a Morze-és AX.25-ös (azaz amatőr rádiós, egyszerűen fogható) jelek, csomagok. Kellemes késő tavaszias idő van a rádiómodulban (20 Celsius fok), az akkumulátorok rendben, nem várt újra indulás nem volt, a feszültségszabályozók tökéletesek! Folyamatos információk érkeznek Ausztráliából, az Azori-szigetekről, Michinganből, Boston mellől és Japánból is!

Időközben tegnap éjjel az első direkt kontakt is megvolt a műholddal, és azt is megtudtuk, hogy a detektor is rendben van, folyamatosan küldi a jeleket! A GPS pozícionálás még nem működik teljesen, ugyanis az űrhajóba való rugós kilövés következtében nagyon gyorsan pörgő műhold még nem tudott lecsillapodni.  Ma délelőtt a Svábhegyi Csillagvizsgáló tetejéről rádióantennával megkíséreltük az oda-vissza kommunikációt amely szintén sikeres volt!  Izgatottan várjuk a további híreket!

2021. március 23. 


Most vasárnap, reggel hét óra után nem sokkal indul Bajkonurból egy Soyuz 2.1-es rakéta, fedélzetén többek között két magyar vezetésű projekttel: a SMOG-1 és a GRBAlpha kisműholdakkal. A SMOG-1 kisműhold teljesen BME-s fejlesztés, a GRBAlpha viszont (anya)intézetünk, a Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézetében készült, az itt dolgozó kollégáink vezetésével, magyar-szlovák-japán együttműködés keretein belül

Feladata egyértelműen az asztrofizikai kutatások irányából jön és technológiai bemutatás is egyben: a műholdon a gamma-felvillanások jövőbeli észlelésére alkalmas detektor-rendszereket próbáljuk ki. Már csak néhány óra az indulásig, drukkoljunk! A műholdól érkező első rádiójelek szombat délután várhatóak, míg a teljes stabil kapcsolat kialakításáig is jó eséllyel várnunk kell további pár napot. Az újabb fejleményekkel hamarosan jelentkezünk!

De nézzük meg kicsit közelebbről, mire is való a Svábhegyi Csillagvizsgáló melletti műhelyből kikerült 10x10x10 cm-es, mintegy 1 liternyi térfogatú kisműhold, a GRBAlpha. A gravitációs hullámok 2015-ös felfedezése óta lázban tartják a tudományos világot. Az összeolvadó neutroncsillagok és fekete lyukak által keltett gravitációs hullámok immár detektálhatók. Azt azonban nem könnyű feladat megtalálni, hogy az égen honnan is származnak a jelek, merre helyezkedett el pontosan a halálos násztáncot járó csillagtetem páros. Mivel a gravitációs hullám detektorok csak rendkívül pontatlanul képesek a forrást lokalizálni, érdemes valamilyen más hullámon, például az elektromágneses hullám gamma sugárzási tartományában vizsgálódni: ezek a jelenségek ugyanis erőteljes gamma-kitörésekkel járnak. Innen ered műholdunk neve is: Gamma Ray Burst, mint GRB, és Alfa, mint a legelső, gamma kitörés érzékelésére képes kockaműhold.

Gamma sugárzást sem könnyű azonban detektálni: A Föld légkörén kívülre kell mennünk hozzá. A nagyenergiájú gamma fotonokat nem lehet csak úgy lencsékkel fókuszálni és lefotózni, mint például a fényt, a legtöbb detektor csak hozzávetőleges iránymeghatározásra képes. Ráadásul a gamma felvillanások legizgalmasabb része a legelső, gyors és nagy energiájú „tranziens” szakasz, melyet nagyon nehéz gammatávcsővel elcsípni.

A magyar műhold szerelésének pillanatai a detektor kiolvasó moduljának rögzítése az adatgyűjtő egységhez.

És itt jön az apró, 10 cm-es műholdban rejlő lehetőség: telepítsünk pici gamma detektorokat egy egész műholdflottára. Nem kell mást tudjon a detektor, csak egy bippeléssel érzékelje a gamma-foton becsapódás pontos idejét. Ha a műholdflotta különböző tagjai térben és időben kis eltéréssel érzékelik ugyanazt a kitörést, egy így létrejövő, Föld méretű virtuális detektorernyőn a felvillanások pontos idejéből pontosan ki lehetne háromszögelni a gamma felvillanás irányát. Ennek az adatfeldolgozása persze komoly kihívás, de a lehetőség hatalmas! Nem kell mást, mint egy apró, néhány dekás gamma detektort elhelyezni mondjuk a Starlink műholdflotta jövőben fellövésre kerülő műhold-vonataira, és már kész is a Föld átmérőjű gammasugárzás detektorunk. Pontosan ez a CAMELOT, azaz a Cubesats Applied for MEasuring and LOcalazing Transients projekt célja (vagyis „kockaműholdak a tranziensek mérésére és lokalizálására alkalmazva”).

A GRBAlpha 10 cm-es kockájában útra is kel hamarosan az első ilyen detektor! A detektor lényege egy cézium-jodid kristály, amely a gamma-sugárzás hatására látható fényt bocsájt ki.

Csoportkép a majdnem elkészült műholddal, balról jobbra: Mészáros László − ELKH CSFK Csillagászati Intézet; Masanoni Ohno – Hirosimai Egyetem, ELTE Fizikai Intézet; Pál András – CSFK Csillagászati Intézet

“Ezt érzékeny fotonszámlálóknak nevezett szenzorokkal érzékeljük, majd a jel erősítése és digitalizálása után a csillagászatilag is gyanús jeleket vagy helyben letároljuk vagy közvetlenül a rádiómodul felé továbbítjuk” – mondta Pál András a Konkoly Csillagászati Intézet kutatója, aki a rendszer fejlesztését vezette.

“A projekt rendkívül jó példája a nemzetközi együttműködésnek, amelyben japán és magyar kutatók közösen egy olyan csillagászati műszert fejlesztenek kisműholdra amely előtte csak nagy műholdakon repült”, nyilatkozta Masanori Ohno aki a projekt miatt Japánból, Hirosimából költözött Budapestre.

“Nagy kihívás volt a teljes detektort úgy megtervezni, hogy ebben a kis térfogatban is elférjen” tette hozzá Mészáros László, aki többek közt a detektor mechanikai vonatkozásaiért felelős.

“A kristály fóliákba való csomagolásánál és összeszerelésénél sokszor hihetetlenül óvatos kézi munkára volt szükség” idézte a nehézségeket Jakub Řípa asztrofizikus. “Ehhez amúgy Ohno-szan origami-szaktudására is szükség volt” – mesélte a Sokolébresztő egyik adásában Werner Norbert, aki a projekt tudományos koordinációját segítette.

A kisműhold fedélzeti rendszereit a szlovák Spacemanic és Needronix cég készítette a Kassai Műszaki Egyetem Repülőmérnöki Karának munkatársaival és a magyar csoporttal együttműködve. A műhold végső összeszerelése pedig tavaly novemberben a Konkoly Thege-Miklós Csillagászati Intézetben történt, az „amőba” nevű műszaki laborban, pár méterre a Svábhegyi Csillagvizsgáló kupolájától. Bizony, a kisműhold egy széleskörű nemzetközi együttműködés nyomán jött létre.

Apró fun fact a végére: ugyanazok a kollégák csinálták a műholdon levő gamma-detektort is, mint akik a Svábhegyi Csillagvizsgáló Budapest kupolájában a 60 cm-es nagytávcső elektronikáját és vezérlését, és jelentjük a távcső azóta is működik! 🙂 

Az elkészült GRBAlpha kisműhold, tetején a gamma-detektorral.

Izguljunk hát együtt reggel a sikeres Bajkonuri kilövésért, és várjuk az első életjeleket a kozmikus sebességgel keringő űrkockából, mely reményeink szerint a valaha épített legnagyobb gammavillanás-detektor első úttörője lesz!

A kilövés élő közvetítését itt izgulhatjuk végig március 21-én, vasárnap reggel 7:00 órától

Korábbi cikkek a műholdról:

https://elkh.org/hirek/nagyenergias-csillagaszati-megfigyeleseket-tesz-lehetove-a-csfk-kutatoinak-vezetesevel-nemzetkozi-egyuttmukodesben-epitett-legujabb-kismuhold/

https://planetology.hu/grbalpha-budapesti-asztrofizikai-kiskocka-az-urben/

https://grbalpha.konkoly.hu/

 

Szerző: Pál András, tudományos főmunkatárs
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet

A borítóképen: Gammakitörés fantiáziaképe Forrás: https://www.eso.org/public/hungary/images/eso0917a/