A Föld téridő-torzító hatását tanulmányozza az Európai Űrügynökség legújabb rakétájának első szállítmánya

2022 / 07 / 17 / Bobák Zsófia
A Föld téridő-torzító hatását tanulmányozza az Európai Űrügynökség legújabb rakétájának első szállítmánya
Az úgynevezett Lense-Thirring hatást méri az a speciális műhold, amit az ESA új rakétája első útján állított pályára.

Az Európai Űrügynökség régóta fejlesztés alatt álló rakétája, a Vega-C a nagysikerű Vega rakéta utódjául készült: az elődje felépítéséhez hasonló módon négy fokozattal rendelkezik, ebből három szilárd hatóanyagú, a felső fokozat pedig folyékony hajtóanyagú. A fokozatok teljesítménye azonban jelentősen növekedett: a felső fokozatot AVUM+ verzióra cserélték, növelt üzemanyag kapacitással, az első fokozat a Vega P-80-asáról mintázott P120C-re változott, a második fokozat pedig a Zefiro-40-re.

A P120C különlegessége, hogy egy darabban építették meg szénszálas kompozit anyagból és a 13,5 méter hosszúságú, valamint 3,4 méter átmérőjű
megnövelt méreteivel 142 tonna üzemanyag befogadására képes, a korábbi hajtóműnél jobb teljesítményt nyújtva. A Zefiro-40 jóval kisebb, 7,6 méter hosszú és 2,3 méter átmérőjű, 36,2 tonna kapacitással - a jövőben pedig mindkét fokozatot használni fogják a Vega-C utódjául készülő Vega-E építésénél is, bár annak felső fokozatát egy különleges új hajtóműre cserélik majd, ami folyékony oxigénnel és metánnal működik, így környezetbarátabb alternatívát jelent az ESA korábbi rakétatípusaihoz képest.

A Vega-C első útjára július 13-án indult el: a sikeres kilövést követően 2 óra és 15 perc repülés után állította pályára az összes műholdat, amit szállított, amelyek között, fő szállítmányként, a LARES-2 (Laser RElativity Satellite) is helyet kapott. Ez a speciális eszköz sokban különbözik a többi műholdtól, mivel a Vega-C által az űrbe vitt kisebb cubesatokkal ellentétben például teljesen passzív, nem található rajta semmilyen elektronikus mérőműszer vagy berendezés, csak egy fényes nikkelötvözet gömbből áll. A formát elsősorban a tömeg és a felszín arányának optimalizálása érdekében alakították ki így, a gömb csak 42 centiméter átmérőjű, de 395 kilogrammot nyom - a viszonylag kis felszín hozzájárul, hogy minél kisebb mértékben érjék zavaró hatások (sugárzás vagy légköri ellenállás) a műholdat, aminek feladata, hogy rendkívül pontos méréseket végezzen a Föld téridő-torzító hatásával kapcsolatban, vagyis mérje az úgynevezett Lense-Thirring effektust.

A Lense-Thirring hatás, más néven frame-dragging, azt a jelenséget takarja, ami Einstein általános relativitáselméletével összhangban, megmagyarázza többek között azt is, miért mozdulnak el kis mértékben egyes műholdak idővel: a Föld (vagy bármilyen más nagyobb tömegű égitest) forgása hat a közelében keringő objektumokra, mivel a rotációs mozgása a téridőre torzító hatással bír. Josef Lense és Hans Thirring osztrák fizikusok 1918-ban publikálták először erről szóló tanulmányukat és később róluk nevezték el a jelenséget, de, ahogy azt Herbert Pfister fizikus is említi 2007-es publikációjában, bizonyos történelmi feljegyzésekből és Thirring levelezéseiből is kiderül, hogy Einstein jelentős segítséget nyújtott az elmélet kidolgozásában. A hatás konkrét bizonyítására és mérésére sok-sok évtizedet kellett várni, a NASA-nak csak 2004-ben sikerült pályára állítania azt a műholdat, a Gravity Probe-B-t, aminek a segítségével végül egyértelműen sikerült kimutatni a Lense-Thirring effektust.

A műhold fedélzetén apró, kvarcból és nióbiumból készült forgó giroszkópok utaztak - ezek forgástengelyeinek módosulása jelezte a Föld téridő-görbítő hatását, a forgástengelyek a mérések alapján évente 0,041 ívmásodperc értékkel változtak. A rendkívül kis mértékű módosulást csak nagyon precíz eszközökkel lehet megfelelően mérni, de a kísérletek azóta szaporodnak: az olasz űrügynökség (ASI) műholdjai, a LAEGOS és a LARES már korábban útra indultak egészen magas, körülbelül 6000 kilométeres Föld körüli pályára, hogy további adatokat gyűjtsenek a frame-dragging jelenséggel kapcsolatban, most pedig már az ezek folytatásaként épített LARES-2 is végzi a méréseit a távolban.

Az elődeihez hasonlóan a LARES-2 is fényvisszaverő egységekkel van felszerelve, szám szerint 303 darabbal, amelyek a Földről indított lézerimpulzusokat visszatükrözve mutatják a műhold egy centiméteres pontosságú helyzetét, ezzel jól mérhetővé válik az űreszköz forgástengelyének változása is. A műholdat a Vega-C 6000 kilométer magas pályára állította és az elkövetkező években folyamatosan figyelik majd a Lense-Thirring effektus és más jellegű, geodéziai jelenségek tanulmányozása érdekében, de passzív kialakítása és viszonylag néptelen keringési pályája miatt akár egészen hosszú ideig is az űrben maradhat a misszió lejárta után is.

(Fotó: Stanford, ASI)

Kozmikus sugárzás és napkitörés - geomágneses viharokat detektál az űrben egy magyar űreszköz Napkitörés hatását mérte a miniatűr műhold, amely már három hónapja figyeli az időjárást a világűrben.


Ismerd meg a ROADSTER magazint!
AUTÓK - DESIGN - GASZTRO - KULT - UTAZÁS - TECH // Ha szereted a minőséget az életed minden területén, páratlan élmény lesz!
Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.