Tárgyalnak az európai és az amerikai űrügynökséggel arról, hogy elküldhessék a sugárzásmérő eszközeiket az Artemis–küldetésekkel a Holdhoz, mondta kedden Géczy Gábor, a 27G-Technology Kft. alapító-ügyvezetője, a HUNOR – Magyar Űrhajós Program RANDAM kísérletének vezetője a Huniverzum űrkiállításon tartott ismeretterjesztő eseményen kedden. A sugárzásmérő mellett egy sor környezeti szenzort felvonultató RANDAM végig mérte Kapu Tibor kutatóűrhajós tavaly nyári űrrepülését, a fellövéstől egészen a landolásig.

Nagy dolog lenne, ha a RANDAM eljuthatna a Holdhoz, mondta Géczy, hozzátéve, hogy miközben az űrügynökségekkel tárgyalnak, beépítik a tavalyi űrrepülés tapasztalatait az eszköz fejlesztésébe. „Amikor egy NASA űrhajós a kezébe veszi, és azt mondja, hogy ez érdekes, az rengeteget számít” – mondta kérdésünkre Kapu, főleg akkor, ha az eszközt az Artemis-küldetésekhez ajánlják. „Mi elmondhatjuk, hogy az Ax-4-en ez már ott volt, a NASA tud róla” – mondta az űrhajós, és ez az űrkutatás szűk szakmai világában sokat nyom a latba. Ha kimegyünk egy nemzetközi konferenciára, az embereknek az az első kérdése, hogy járt-e már valaha az általunk bemutatott eszköz a világűrben, mondta kérdésünkre Géczy. Az egész űrkutatási szektorra jellemző, hogy az űrrepülési referencia (space heritage) nagyon sokat számít, ahogy a nemzetközi kapcsolatépítés is, amiben sokat segített nekik a HUNOR program.

A sugárzásmérő szenzor ötlete, mesélte, 2014 körül fogant meg a Schönherz Kollégium egyik szobájában, és kifejlesztése sok-sok ezer mérnökóra eredménye volt. De a szenzor Kapu küldetésén a sugárzás mellett még számos környezeti adatot mért, amivel más kísérletek sikeréhez is hozzá tudott járulni, mondta Nagy Balázs, a HUNOR kutatásfejlesztési igazgatója. „Ezek gyönyörű szinergiák” – mondta Kapu, és azt mutatják, hogy egy magyar űrküldetés az, ami létre tudja hozni ezeket a Magyarországon belüli küldetéseket, sokszor olyan kutatók és szakemberek között, akik addig nem is ismerték egymást.

„Amikor Tibor élőben végezte a kísérletet, az fantasztikus élmény volt” – mondta Kornyik Miklós, a HUN-REN Rényi Alfréd Matematikai Kutatóintézet tudományos munkatársa, aki az IMU-DRS kísérletért felelt. Ez okostelefonba épített szenzorokkal és egy Kornyik által fejlesztett alkalmazással gyűjtött adatokat az űrállomáson, hogy azokat a GPS nélküli tájékozódást segítő algoritmusok tökéletesítéséhez használja fel. Ahogy Kornyik tavaly a Qubitnek is elmondta, az IMU-DRS kísérlet egy űrdrón navigációs rendszerének fejlesztését alapozhatja meg, ami űrállomásokon belül vagy kívül segítené az asztronauták munkáját és az állomás állapotának monitorozását.

„Kevésszer voltam boldogabb, mint amikor az űrdrónról beszéltem Mikivel” – mondta Kapu, az ugyanis sokkal könnyebbé tenné neki az űrbeli munkát. Kapunak a kísérletei elvégzése előtt és után percekbe telt az azokat rögzítő kamera fel- és leszerelése, vagy ha bemutatót akart tartani, akkor űrhajóstársait kellett megkérnie, hogy tartsák neki a kamerát. Ha lenne egy drónkamera, ami Kapu vállai fölött lebegne, mindez jóval könnyebb lenne. Voltak is már próbálkozások ilyen űrdrónok fejlesztésére, például a japán űrügynökség Int-Ball-ja, ami egy űrállomáson belüli manőverezésre képes drónkamera. Ugyanakkor ezek nem kereskedelmi forgalomban kapható, méregdrága megoldások.

A Millenárison található Huniverzum űrkiállításon kedd késő délután tartott rendezvény volt a harmadik alkalom, hogy Kapu magyar szakemberek társaságában a tavalyi küldetés során végzett tudományos kísérletekről mesélt érdeklődőknek. Az első eseményen az űrutazás emberi mikrobiomra gyakorolt hatását vizsgáló MAGOR és az űrbeli növénytermesztés fejlesztését célzó VITAPRIC kísérletek kerültek elő, a másodikon pedig az agyi véráramlást vizsgáló VISPRO és a súlytalanság agyműködésre gyakorolt hatását mérő MAGYAR kísérletek.

Még az ISS-en is jelentős sugárterhelés éri az űrhajósokat

A világűrre sokszor úgy gondolunk, mint légüres térre, ahol nincs semmi, de közben részecskék milliárdjai bombáznak minket minden irányból, mondta Géczy. A Nap töltött részecskéi és a kozmikus sugárzás ellen a Földön védelmet ad a légkör és bolygónk mágneses tere, de ahogy távolodunk a felszíntől, ez a védelem egyre csökken, és már a Föld körüli pályán keringő űreszközök és űrhajósok is jelentős sugárterhelésnek vannak kitéve.

A súlytalanság hatásai mellett így a sugárzás jelenti a legnagyobb orvosbiológiai kockázatot az űrhajósoknak, és ennek mérésben Magyarországnak évtizedes tapasztalatai vannak, elég csak a híres Pille dózismérőre gondolni. És ez a kockázat még nagyobb lesz a Holdhoz és Marshoz tartó küldetéseknél, ahol a Föld mágneses tere már nem védi az űrhajósokat. Ráadásul az ISS-ről, mondta Kapu, egy vészhelyzet esetén órák alatt vissza lehet térni a Földre, a hosszú távú űrküldetéseken viszont ez már nem megoldható. Nem véletlen, hogy a NASA Orion holdűrhajójába építettek egy sugárvédelmi kamrát, ahová az űrhajósok elbújhatnak egy napkitörés esetén.

A 27G-Techology cég, mondta Géczy, elsősorban műholdakhoz fejleszt sugárzásmérő szenzorokat, mivel az űreszközök élettartamát a sugárzás károsan befolyásolhatja. De a HUNOR program megadta nekik a lehetőséget, hogy űrhajós dozimétereket fejlesszenek, és betörhessenek erre a nagyon szűk piacra. Éltek is ezzel, így viszont a RANDAM-ot a NASA orvosi kísérletként könyvelte el, ami miatt orvosetikai engedélyeket is be kellett szerezniük a lefolytatásához. A sugárterhelést a RANDAM szenzorcsomagba épített RadNano doziméterrel rögzítették. Ez Géczy szerint a világ egyik legkisebb és legenergiatakarékosabb kozmikus sugárterhelés mérő szenzora, így a korábbi megoldásoknál hosszabb ideig képes mérni.

Csakhogy bármennyire is hosszú ideig tud mérni a RadNano, a szenzorcsomagot, amivel az egész 20 napos küldetést rögzíteni akarták, még a földi laboratóriumban kellett elindítaniuk a NASA szakembereinek. Június elején ezt meg is tették, de Kapu fellövése csúszott, így Géczyék már kiutaztak, és készek voltak beavatkozni, amikor kiderült, hogy végül június 25-én megkezdődhet a küldetés, és a RANDAM ki fogja bírni. Ez 12 éves űripari karrierje során először lehetővé tette Géczynek, hogy láthassa, ahogy egy általa fejlesztett eszköz eljut a világűrbe.

Az Ax–4-en repülő RANDAM több mint sugárzásmérő: a doziméter mellé beszereltek még egy infravörös hőmérőt, légnyomásszenzort, szén-dioxid-szint mérőt, magnetométert, giroszkópot és még egy olyan szenzort is, ami a fény színképét képes rögzíteni. Ha már felküldhettek egy szenzorcsomagot, mondta Géczy, akkor azt a különböző szenzorok integrációjával (szenzorfúzió) olyan okossá akarták tenni, amennyire csak lehetett. Ez kapóra jött a HUNOR többi kísérletének, többek közt az űrbeli növénytermesztés fejlesztését célzó VITAPRIC-nek, amiről korábban írtunk.

A RANDAM hosszú üzemideje mellett méréseinek gyakoriságával tudott kiemelkedni. Korábban amerikai szenzorok két mérést végeztek, mialatt az ISS egyszer megkerülte a Földet, míg a másodpercenként mérő RANDAM Kapuék küldetése alatt 8 kilométerenként tudott egy adatpontot rögzíteni. Ezáltal Géczyék részletes térképet tudtak készíteni a Föld körüli pályán jelentkező sugárterhelésről. Emellett a szenzorcsomag nemcsak az ISS-en mért, hanem a SpaceX Dragon űrhajójának űrállomáshoz tartó és onnan visszatérő útja során is. Ez Géczy szerint kuriózumnak számít, a 2020 óta használt amerikai űrhajón ugyanis eddig sok tudományos mérést még nem végeztek.

De mennyivel nagyobb az űrhajósokat érő sugárterhelés, mint amivel egy átlagember találkozik? Kapu 20 napot töltött a világűrben, ami egy viszonylag rövid távú űrbeli tartózkodásnak számít: az ISS-re induló legénységek általában 6 hónapot töltenek az űrállomáson. Peggy Whitson veterán amerikai űrhajósnő, aki Kapuék Ax–4 repülésének parancsnoka volt eddigi küldetéseit egybevéve 695 napot töltött a világűrben. Whitsonnak, mondta Kapu, azért kellett eljönnie a NASA-tól, mert karrierje során elérte a dózislimitjét, így már csak magánküldetéseken repülhet.

A RANDAM Kapu útja alatt 15,4 millisievert (mSv) sugárterhelést mért, ami Géczy szerint nem alacsony sugárterhelés: két CT-vizsgálatnak vagy 150-160 mellkasröntgennek felel meg. Az EU-ban a sugárveszélyes helyen dolgozóknál az évi dóziskorlát 20 mSv-t, aminek Kapuék a 20 napos repülés alatt 77 százalékát érték el. Ennek a sugárterhelésnek a fele a Dél-atlanti mágneses anomália jelenségre vezethető vissza, ami a Föld mágneses terének egy nagyrészt Dél-Amerika felett elhelyezkedő gyenge foltja.

Három óráig mérte Kapu telefonja, ahogy az űrállomás megkerüli a Földet

De mit lehet tanulni abból, ha nem egy szenzorcsomagot, hanem egy alkalmazást küldünk az ISS-re, ami a telefon szenzorait használja? Kornyik IMU-DRS kísérletének célja, hogy külső tájékozódási pontok nélkül oldja meg a tájékozódást, az inerciális mérőegység (IMU) szenzor adataival. A műholdas navigációs rendszerek nélküli tájékozódás az űrállomás belső tere mellett jól jöhet épületekben, barlangokban vagy a tenger alatt is, és Kornyik szerint az IMU-DRS kísérletből származó tapasztalatok segíthetik autonóm robotok vagy drónok navigációs algoritmusainak fejlesztését.

Szinte minden mobiltelefonban és tabletben van ilyen IMU szenzor, mondta Kornyik; ez az, ami miatt elfordul a kép, ha az eszközt is elfordítjuk. Legalábbis a Földön, mert az űrben Kapu hiába forgatta a telefonját, nem fordult el, a gyorsulásmérő ugyanis a súyltalanság körülményei között nem tudja megkülönböztetni, hogy hol van a lent és a fent. Az IMU-DRS kísérlet során végeztek fél perces kalibrációs méréseket, amíg a telefont Kapu az űrállomás falához rögzítette. Az űrhajós ezután mozgatta is a telefont, geometriai formákat rajzolgatott vele, például kört vagy háromszöget, amiket Kornyiknak a rögzített adatokból vissza kellett fejtenie. Egy alkalommal az alkalmazással addig mértek, amíg az ISS kétszer megkerülte a Földet, és az adatokban a két keringés nagyon szépen kirajzolódik. „Három órán keresztül nem tudtam használni a telefonomat” – mondta nevetve Kapu.

A Kornyik által lefejlesztett alkalmazás volt az első szoftver, ami egy magáncég által szervezett küldetésen felkerülhetett a Nemzetközi Űrállomásra, mondta Nagy. Ehhez mérten a dolog nem is ment annyira könnyen: az Apple iOS platformra fejlesztett szoftverrel tavaly januárig el kellett Kornyiknak készülnie, és le kellett adni az Axiom Space-nek és a NASA-nak, hogy megbizonyodhassanak arról, hogy nem okoz kárt. Emellett a NASA-val arról is kellett egyeztetnie, hogy maga az alkalmazás megjelenése kompatibilis legyen a NASA sztenderdekkel.

„Ebből tud modern Magyarország épülni” – mondta Kapu a RANDAM és IMU-DRS által képviselt az űripari innovációról, és arra ösztökélte a jelenlévő fiatalokat, hogy higgyék el, magyarként, Magyarországon tanulva is pár év múlva eljuthatnak oda, hogy űrprogramban vegyenek részt, és hogy Kornyikhoz vagy Géczyhez hasonló tudományos eszközöket fejlesszenek.