A vendégszerkesztõ bevezetõje
Megtisztelõ, egyben örömteli is az a feladat számomra, hogy a Híradástechnika ez év májusi ûrkutatással foglalkozó tematikus számának szerkesztõje lehetek. A témakör ugyan nem kapcsolódik közvetlenül a folyóirat profiljához, azonban a hazai ûrkutatás prominens képviselõi által írt cikkek összességében több ponton is érdeklõdésre tarthatnak számot. Az ûrkutatás egyrészrõl önmagában is jelentõs mértékben alkalmazza az infokommunikációs technológiákat, másrészrõl jó példát ad a hazai kutatás-fejlesztési tevékenység nemzetközi szerepvállalására. A szerkesztésnél célul tûztem ki, hogy a cikkek adjanak áttekintést a hazai ûrkutatási tevékenységrõl, ugyanakkor legyen távközlési vonatkozásuk is.
Az ûrkutatásnál alkalmazott technológiák, hasonlóan a hadiiparéhoz, mindig megalapozzák az egyéb szakterületek, így a távközlés fejlõdését is. A folyamatban lévõ projektek jól elõrejelzik azokat a lehetõségeket, melyeket ki lehet használni a távközlés technológia váltásai során.
A kiválasztott cikkek aktuális kutatási projektekhez kapcsolódnak, és bár különbözõ szempontok alapján, de valamilyen módon mindegyik hatással lehet a távközlés fejlõdésére. A cikkekhez nem készültek külön bevezetõk, az egységes témaválasztás lehetõvé tette közös felvezetésüket.
Magyarországon az ûrkutatási tevékenységet az IHM által felügyelt Magyar Ûrkutatási Szervezet ( Magyar Ûrkutatási Tanács, Ûrkutatási Tudományos Tanács és Magyar Ûrkutatási Iroda) jól képzett tapasztalt és nemzetközileg elismert kutatói közösségre támaszkodva irányítja és koordinálja annak érdekében, hogy az ûrkutatás és fejlesztés új, társadalmilag hasznos eredményei és alkalmazásuk az európai integrációs folyamat során, versenyképességünk megõrzése érdekében megfelelõ súllyal épülhessenek be az ország társadalmi-gazdasági életébe. A szerzõk ennek a kutató közösségnek tagjai.
A következõ évek legnagyobb ûrkutatási vállalkozása a nemzetközi ûrállomás tudományos-mûszaki programja lesz. A 45 ûrrepüléssel több mint 100 fõ darabból a világûrben összeszerelendõ kutatóbázis teljes kiépülése után hét ûrhajósnak adhat otthont. A csaknem 460 tonnás berendezés méretét futballpályáéhoz szokták hasonlítani. A tudományos kutatást hat nyomás alatt álló laboratóriumi modul, valamint több, a szabad világûrbe kihelyezett kísérleti platform fogja szolgálni. Létrehozásában a résztvevõ ûrügynökségek több mint 100 000 alkalmazottja, valamit több száz szerzõdéses partner cég munkatársai vesznek részt. Az ûrállomást folyamatosan építik, a már telepített berendezések üzemelnek.
A magyar kutatók sikere, hogy hazánk is bekapcsolódott az ûrállomás programjába. A KFKI Atomenergia Kutató Intézetében kifejlesztett és készített Pille sugárzásmérõ berendezés elsõ példányát már 2001 márciusában felvitték az amerikaiak az Ûrállomásra, ahol egy kísérletsorozat keretében csaknem fél évig használták. A világûrben már többször sikerrel vizsgázott mûszer korszerûsített változatával a kabin belsejében és az ûrséták során az ûrhajósokat érõ sugárterhelést kísérték figyelemmel. Ugyanennek a mûszernek egy másik példányát az orosz szolgálati rendszer részeként 2003 nyarán vitték fel az ûrállomásra. A Pille szolgálatszerû használatára október végétõl került sor.
Ugyancsak a magyar ûrkutatás jelentõs sikere, hogy az ESA egyik kutatási pályázatán elfogadta egy magyar biofizikai kísérlet tervét. Az MTA Biofizikai Kutatólaboratórium munkatársai külföldi partnereikkel együtt biológiailag fontos, kristályos anyagokat akarnak elhelyezni az egyik, kabinon kívüli kísérleti csomagban, hogy megfigyeljék a távoli ibolyántúli sugárzás hatását ezen anyagokra.
A távközlés területén évek óta felmerülõ kérdés a “természeti erõforrásokkal” (frekvencia, torony telephely, alépítmények) való gazdálkodás. A mûholdak felhasználásának kezdetén kevesen gondoltak arra, hogy a világûrben is lesznek “zsúfolt és kiemelt fontosságú” útvonalak, pályák, amelyek stratégiai és gazdasági fontossága vitathatatlan. Éppen a mûholdas távközlés gyorsan növekvõ igényei tették a geostacionárius pályát olyan kritikus “útvonallá”, amelyen egyre nehezebb az újonnan érkezõknek üres helyet találniuk, illetve ahol használaton kívüli, lerobbant jármûvek kezdik akadályozni a folyamatos közlekedést.
Éppen ezért jelent problémát az a körülmény, hogy ez a különleges “természeti erõforrás”, vagyis a geostacionárius pálya nem kimeríthetetlen, hanem nagyon is korlátozott terjedelmû. Más szóval nem lehet rajta végtelen számú holdat elhelyezni, mert zavarnák egymás mûködését. Alapvetõ jogi problémává vált, , hogy ehhez a természeti erõforráshoz szerezhet-e jogot olyan állam, amely ma még képtelen lenne ugyan mûholdat felbocsátani, de azt reméli, hogy késõbb erre szüksége lenne (viszont addigra a pálya betelik!).
Az elmúlt év végén tapasztalt erõteljes naptevékenység ráirányította a figyelmet a mágneses viharok elektromágneses hullámterjedésre gyakorolt hatására. A rádióhullámok terjedését az ionoszféra befolyásolja. Az ionoszféra a felsõ légkörnek az a része, ahol elsõsorban a Nap elektromágneses sugárzása által elõidézett ionizáció következtében szabad elektronok vannak jelen olyan koncentrációban, hogy a rádiófrekvenciás (elektromágneses) hullámok terjedését befolyásolni képesek. A napkitörés a Nap elektromágneses sugárzásának a növekedése az extrém-ultraibolya és röntgen tartományban rövid idõtartamú, csak mintegy 1 óráig tart. Az ionizációt, a szabad elektronok koncentrációját elsõsorban a Nap elektromágneses sugárzása, illetve annak hullámhosszúsága és erõssége határozza meg, a naptevékenység változásai az ionoszférában is tükrözõdnek, így befolyásolják az összeköttetések minõségét.
A hullámterjedési jelenségek vizsgálatának a naptevékenységen túl is nagy jelentõségük van az ûrkutatásban és az egyes alkalmazásokban. Ezek közül a földi életet és annak biztonságát is érintõ területeken: a plazmaszféra kutatásokban, az ûridõjárási vizsgálatokban és a szeizmikus kockázatok mûholdas elõre jelezhetõsége kutatásában. Az ûrkutatás, a távközlés és számos más kutatási terület fontos részét képezi az elektromágneses impulzusok terjedésének vizsgálata is különbözõ közegekben. Ez a vizsgálat magában foglalja a tranziens, bekapcsolási jelenségeket és néhány fontos modell-számítási eredményt is ad.
Az utóbbi években felgyorsult az új technológiák megjelenésének üteme. Az elsõ automata telefon központok még közel fél évszázadik üzemeltek, a mai korszerû eszközök már pár év alatt erkölcsileg elavulnak, és az üzemelõ eszközök szoftvereit még rövidebb idõközönként fel kell újítani. Ennek tükrében különleges feladat olyan, hosszú távú küldetésen résztvevõ ûrkutatási eszközök tervezése és elõállítása, amelyeknél meg kell oldani, hogy a küldetés teljesítésekor, azaz évtizedek múlva is rendelkezésre álljon a korábbi technológia. Itt gondolni kell arra, hogy meg kell õrizni, nem csak a technológiát, de a feldolgozó rendszerek szoftvereit és minden a kiértékeléshez szükséges segédeszközt is. Rendelkezésre kell állnia a mai szakértõi tudásnak, gondolkodásmódnak is. Mindezek évtizedek múlva korszerûtlennek, avittnak, sõt érthetetlennek tûnhetnek megfelelõ konzerválás, folyamatos élõn tartás nélkül. Gondoljunk csak arra, vajon hányan tudják ma felhasználni a húsz évvel ezelõtti számitógépen szolgáltatott adatokat.
Három intézet a (a garchingi Max Planck intézet, a helsinki meteorológiai intézet és a budapesti KFKI RMKI) fogott össze a Wirtanen üstököst meglátogató Rosetta ûrszonda központi vezérlõ és adatgyûjtõ rendszerének kifejlesztésére. A finn kutatók vállalták a “nagy” kapacitású tároló fejlesztését és gyártását, a magyar kutatók a fedélzeti számítógép és annak szoftverrendszerének kifejlesztését, míg a német kutatók a számítógép ûrminõsítéssel rendelkezõ alkatrészeinek beszerzését és magának repülõ számítógépnek a gyártását. A számítógépek legyártott moduljait a magyar mérnökök mérték be, tesztelték és integrálták rendszerbe. A számítógép feladata az autonóm mûködés és a földi berendezésekkel való kommunikáció biztosítása. A kettõs feladatkör egy sor bonyolult algoritmust és ugyanakkor nagyfokú flexibilitást biztosító vezérlõ szoftver kifejlesztését igényelte.
A naprendszer távoli objektumainak eredményes ûrszondás kutatása magas fokú önállóságot követel meg az adott ûreszköztõl, ami a processzorok fejlõdésének köszönhetõen szoftver úton valósítható meg. Egy távoli égitest felszínén tevékenykedõ ûreszköz bonyolult feladatainak sokasága szükségessé teszi egy átfogó vezérlési modell kialakítását, amely megfelelõ sebességgel képes kezelni a gyors környezeti eseményeket, mégis rugalmasságot biztosít egy hosszú távú küldetés változó igényei számára. Kidolgozott modellel mûködõ Rosetta ûrszonda 2004. március 2.-án sikeresen kilépett bolygónk gravitációs terébõl.
A technológia szempontjából az energiafogyasztás minimalizálása és a nagyfokú megbízhatóság volt a legnagyobb prioritással figyelembe vett követelmények a rendszer kialakításánál. A fogyasztás azért különösen kritikus mivel az ûrszonda a Naptól 3,5 csillagászati egység távolságra találkozik az üstökössel és így alacsony a napelemek által szolgáltatott energia mennyisége. A fedélzeten ugyan van a Földrõl vitt telep, de annak energiája feltehetõleg csak három – négy napig tartó mûködést biztosít a tíz évet meghaladó tárolás után. Hasonlóan az alkalmazott másodlagos, újratölthetõ akkumulátorok kapacitása is csökken a hosszú utazás során.
A GPS technikát a távközlés több területén használják. Ezen a területen a korlátozott hozzáférés(SA) felfüggesztése után új fejezet kezdõdött. Korábban A Híradástechnika már korábban is foglalkozott az abszolút helymeghatározás pontosságával és azt néhány méterre becsülte. Az utóbbi években a GPS felhasználók száma rohamosan nõtt, ebben egészen biztos szerepe van az SA felfüggesztésének is. 2000. májusa nemcsak a gyakorlati alkalmazások számára, hanem a tudományos kutatók szempontjából is fordulópontnak tekinthetõ. Korábban a pontosság mesterséges rontásának hatása egy nagyságrenddel nagyobb volt, mint az abszolút méréseket terhelõ szabályos hibák hatása. A SA felfüggesztése után célszerûnek látszik az abszolút helymeghatározást terhelõ szabályos és véletlen jellegû hibák hatásának alapos újraértékelése.
Az ûrkutatási eredmények számos szakterület, így a távközlés fejlõdését is elõsegítik. Az eredmények hazai felhasználása növeli az ország versenyképességét. Az eddigi eredmények bizonyítják, hogy szakembereink ezen a területen is megállják helyüket a nemzetközi összehasonlításban.