Az ArianeGroup, az Arianespace, a CNES, az Eumetsat, az ESA és a Thales Alenia Space mérnökei létesítményről létesítményre elmagyarázzák, miként jutott együtt az Ariane 6 hordozórakéta és egy 3,8 tonnás meteorológiai műhold az Európai Űrközpont indítóállásáig.
Két repülőút és Párizstól több mint 7 000 kilométer távolság után az Euronews stábja első kézből lehetett tanúja annak az indításnak, amely Európát a világ űrtechnológiai élvonalába emelte: egy korszerű műhold pályára állításának, amellyel felgyorsul a Föld felszínének feltérképezése a katasztrófák nyomon követése érdekében, hogy az árvizek és a tüzek ne pusztítsák tovább az Öreg kontinens országait.
HIRDETÉS
HIRDETÉS
Az Ariane 6 indítórendszerének szíve nem a kilövőálláson van, hanem egy ablaktalan irányítóteremben, attól több kilométerre. Itt fogad bennünket Frédéric, az indítás helyettes vezetője – vezetéknevét nem hozzák nyilvánosságra, hogy elkerülje a kibertámadásokat –, valamint több mérnök, akik részletesen elmagyarázzák a mérföldkő minden részletét. Az az új európai meteorológiai műholdat pályára állító hordozórakéta, amely hamarosan indul, egy nagyon konkrét célkitűzésből született: olcsóbbnak és sokoldalúbbnak kellett lennie elődjénél, az Ariane 5-nél, egy olyan nemzetközi versenykörnyezetben, amely jóval keményebb, mint egy évtizeddel ezelőtt.
A hordozórakéta: úgy tervezték, hogy ne menjen veszendőbe egy perc sem Kourouban
A kulcs – magyarázzák a mérnökök – az, hogy hol mi készül. Az Ariane 6 főfokozatát teljes egészében Franciaországban gyártják és ellenőrzik, a felső fokozatot pedig Németországban. Mindkettő már „repülésre kész” állapotban érkezik Francia Guyanába, így a Canopée teherhajóról való kirakodás után nincs szükség további funkcionális tesztekre. A szállítást ez a kifejezetten erre a feladatra épített Canopée teherhajó végzi – az a nagy vitorlákkal felszerelt hajó, amely világhírűvé tette a hajózási társaságot –, és amely útközben Bordeaux-ban és Rotterdamban is felvesz alkatrészeket, mielőtt befejezi útját Dél-Amerikáig.
A felszállást segítő szilárd hajtóanyagú gyorsítórakéták ezzel szemben magában Francia Guyanában készülnek, a Regulus és az Europropulsion üzemeiben. „Sokkal praktikusabb és célszerűbb itt gyártani a gyorsítókat, mint ilyen típusú hajtóanyagot Európából küldeni” – foglalják össze a mérnökök. Miután minden elem megérkezett a földre, az ArianeGroup csapata mindössze hét és kilenc nap közötti időre van szüksége ahhoz, hogy összeállítsa a hordozórakéta központi magját és repülésre kész állapotba hozza.
„Nem úgy van, mint amikor az ember beáll egy benzinkútra, megtölti a tankot, és már indul is. A hordozórakéta feltöltése két órát vesz igénybe, majd még másfél óra termikus stabilizáció következik, mert a folyékony oxigén körülbelül –150 °C-os, a folyékony hidrogén pedig –250 °C-os” – mondja Frédéric.
Az MTG‑I2 repülése ráadásul két, ritkán alkalmazott technikai sajátossággal zajlott. Ez volt az első alkalom, hogy egy Ariane 6 geostacionárius átmeneti pályára (GTO) repült – ez a rakéta eddigi legtávolabbi célpályája, A62-es konfigurációban, két oldalsó gyorsítórakétával. És a küldetésnek – a bemutatórepülés óta először – nem egyetlen, rögzített indítási pillanata volt, hanem egy két és fél órás indítási ablak, ami némi mozgásteret adott a csapatnak az esetleges váratlan helyzetek kezelésére.
A rakéta felső fokozata, amelyet a Vinci hajtómű mozgat, repülés közben is újraindítható a héliumos nyomás alá helyező rendszernek köszönhetően, amely minden újragyújtás előtt az üzemanyagot a tartály aljába „ülteti”. Ez a képesség az Ariane 5-ből még hiányzott, az Ariane 6 pedig az ilyen típusú küldetésekkel mutatja be először.
Összeszerelés: robotok, amelyek vízszintesen építik össze a rakétát
A rakétát vízszintes helyzetben, nem pedig függőlegesen szerelik össze. Vezetett járművek mozgatják az alsó és felső fokozatot egy közös pozícióba, ahol a két elem legfeljebb egy milliméteres pontossággal kapcsolódik össze. „A folyamat nem teljesen automatikus, hanem automatikát támogató rendszer: számos lépést a személyzetnek kell ellenőriznie és jóváhagynia, mielőtt elindítaná a következő automatikus szekvenciát” – teszik hozzá a szakértők.
Attól a pillanattól kezdve, hogy a két fokozat megérkezik a szerelőcsarnokba, körülbelül tíz nap telik el, mire a központi mag készen áll arra, hogy a kilövőállásra szállítsák. A létesítményben két párhuzamos szerelősor működik, így amint az egyik rakéta elindul a kilövőplatform felé, azonnal megkezdődhet a következő összeszerelése. A program célja, hogy 2027-től évente kilenc–tíz indítás legyen.
A műhold: a legérzékenyebb „utas”, amely valaha Ariane 6-tal repült
Néhány méterre onnan, a műhold-burkoló épületben a levegőt szűrik, szabályozzák a hőmérsékletét, és a páratartalmat is precízen kontrollálják. Ez az utolsó helyiség, ahol a technikusoknak közvetlen fizikai hozzáférésük van a műholdhoz, mielőtt végleg lezárják a rakéta orrkúpja alatt. Az MTG‑I2 esetében – egy rendkívül érzékeny, optikai meteorológiai megfigyelő műszerrel felszerelt műholdnál – a tisztaság nem mellékes részlet: bármilyen apró részecske ronthatja a jövőbeli felvételek minőségét.
A folyamat része egy fénycsapdákból álló rendszer rovarok és madarak számára is: amikor a műholdat szállító konténer éjszaka megérkezik, és a hatalmas csarnokajtók kinyílnak, hogy beengedjék, bármilyen állat, amely bejut, veszélyeztetheti a hasznos teher tisztaságát. „Nyilvánvalóan nem nyithatjuk ki a konténert úgy, hogy egy madár is kiszabaduljon belőle” – magyarázza a létesítmény egyik felelőse, aki csaknem egy éve koordinálja a kampány utolsó szakaszát az űreszköz csapatával együtt.
A Jupiter irányítóterem: a visszaszámlálás parancsnoki lánca
A végső kronológia 11 órával az indítás előtt indul, ekkor helyeződik át a súlypont a francia Nemzeti Űrkutatási Központ, a CNES Jupiter irányítótermébe. Egy nagy, operatív kijelzőn zöld jelzésekkel látszik az összes rendszer állapota, a tervezett pálya és a visszaszámláló órák.
Középen Maxime André, az indítási műveletek igazgatója foglal helyet; ő felel az egész indítási zóna – az ott tartózkodó személyek, az eszközök és a környezet – biztonságának összehangolásáért, és a minőségbiztosítási csapattal, valamint a telemetriát, radart és helymeghatározást felügyelő mérési felelőssel együtt ő adja meg a végső jóváhagyást, a „hangot és a szemet” a rajt előtt.
Az utolsó percig kapcsolatban marad a küldetés csapata magával a műholddal foglalkozó irányítóközponttal, amely mintegy négy kilométerre található a Jupiter-teremtől. Onnan erősítik meg, hogy minden továbbra is rendben van, és ezt a jóváhagyást lépcsőről lépcsőre továbbítják egészen a műveleti igazgatóig.
A villámtilalom: az időjárás, amely leállíthatja az indítást
A kilövőkomplexum közelében egy kis csapat ugyanakkora figyelemmel kémleli az eget, mint amilyen éberen a mérnökök figyelik a rakétát. François Laforge, az űrközpont állomásának meteorológiai elemzője két paramétert állít minden más fölé: a villámtevékenységet és a szelet. „Az eső vagy a hőmérséklet nem különösebben fontos; ami igazán számít, az a zivatartevékenység és a szél, a felszín közelében és nagy magasságban egyaránt.”
A feltételek szigorúak: tíz kilométeres sugarú körben semmilyen zivatar nem lehet sem az előkészítés, sem magának az indításnak az ideje alatt; és ebben a körben 6 500 méteres magasság felett nem lehet felhő, mert egy ilyen magas felhőn áthaladó rakéta statikus elektromosságot generálhat, amely villámot vált ki. A megfigyeléshez a csapat a felhőmagasságot mérő radarokat kombinálja három antennás triangulációs rendszerrel, amely valós időben lokalizálja az egyes elektromos kisüléseket.
A visszaszámlálás során többször is indított meteorológiai ballonok, fedélzetükön rádiószondával, a magaslati szélprofil mérésére szolgálnak. Ez az adat, amelyet Leonard Bouchaillot, a repülésbiztonsági mérnök a csapattal együtt elemez, alapvető ahhoz, hogy biztosítsák: a „indítási folyosó”, vagyis az a zóna, ahol biztonsági okokból egy esetleges rakéta repülés közbeni semlegesítését szimulálják, továbbra is érvényes legyen.
Mint magyarázza, ez a francia űrtörvényben rögzített követelmény, amely a lakosság biztonságát hivatott garantálni. Az utolsó meteorológiai ellenőrzés mindössze tíz perccel az indítás előtt érkezik. Amint a rakéta a levegőben van, a kockázat jellege megváltozik: kevesebb mint 50 másodperc alatt átlépi a hangsebességet, és kevesebb mint két perc alatt eléri az 50 kilométeres magasságot, így a szél nagyon gyorsan megszűnik valós fenyegetés lenni. A valódi veszély – hangsúlyozzák – a földön van.
Hatmilliárd eurós program, amelynek haszna meghaladja a 61 ezret
James Champion, az Európai Űrügynökség (ESA) MTG-projektjének vezetője áttekintette a Meteosat-műholdprogram 16 évnyi munkáját. Csaknem két évtizeden át olyan technológiára készültek előre, amely akkor még nem állt rendelkezésre, de amelyre szükségük volt ahhoz, hogy az MTG‑I2 pályára állhasson.
A program költsége a jelenlegi gazdasági viszonyok között mintegy 6 milliárd euró, miközben a haszna meghaladja a 61 milliárdot, ha beleszámítjuk az infrastruktúrákat is, nem beszélve arról, hogy a műhold adatai révén – például az evakuálási tervek kidolgozásával – hány emberéletet lehet majd megmenteni. Ez a műholdcsalád kulcsfontosságú lesz a kedvezőtlen időjárási jelenségek előrejelzésében és megelőzésében.
A tudomány: „éber sólyomszem” Európa felett, 2,5 percenként
Alig néhány órával a pályára állítás előtt Cristian Bank, az Eumetsat programelőkészítésért és -fejlesztésért felelős igazgatója tágabb összefüggésbe helyezi az indítást: egy olyan kontinensről beszél, amelyet egyre több szélsőséges időjárási jelenség sújt. „Az elmúlt öt évben évente 10 milliárd eurós veszteséget szenvedtünk el Európában, és több ezer halálesetet” – mondja. – „Szerencsére az áldozatok száma csökken, mert a prognózisaink és riasztásaink javulnak, de az infrastruktúrákban keletkező kár továbbra is óriási. Rugalmasabbá kell válnunk.”
Az MTG‑I2 egy hármas rendszer harmadik eleme, amelynek tagjai kiegészítik egymást: az első műhold, amelyet 2022-ben indítottak, félgömbi látást biztosít Európáról, Afrikáról, az Atlanti-óceánról egészen az Indiai-óceánig, és a globális időjárási modelleket táplálja; a második, amelyet 2025-ben bocsátottak fel, és szinte már üzemkész, a légkört vizsgálja részletesen (páratartalom, hőmérséklet, szél, légnyomás); a most felbocsátott harmadik pedig Európára, különösen a mediterrán térségre összpontosít, amelyet különösen súlyosan érintenek a kedvezőtlen időjárási jelenségek, és adatait két és fél percenként frissíti.
„Ez a gyakoriság kulcsfontosságú az Európára és a mediterrán térségre vonatkozó helyi időjárási előrejelzésekhez, de a polgári védelem szempontjából is: az erdőtüzeket észlelő tűzoltóság, az aszályok nyomon követése, illetve a mediterrán tornádók felismerése, amelyek egyre gyakoribbak és egyre hevesebbek.”
Bank becslése szerint az új műholdnak körülbelül fél évre lesz szüksége, hogy üzembe álljon, integrálják és kalibrálják a két „testvérrel” együtt. Ezt követően – várhatóan 2027 áprilisa körül – a három eszköz egyetlen rendszerként fog működni.
Műszaki adatok: 500 millió pixel tízpercenként
Graeme Mason, az ESA meteorológiai programjainak vezetője ismertette azokat a számokat, amelyek az MTG‑I2-t a valaha pályára állított legfejlettebb megfigyelőeszközök egyikévé teszik. Míg a család első műholdja tízpercenként pásztázza végig a teljes látható földkorongot 500 méteres felbontással – egy teljes letapogatás során mintegy 500 millió pixelt rögzít 16 csatornán –, addig az MTG‑I2 kizárólag a felső kvadránsra, Európa központi területére koncentrál, és ezt 150 másodpercenként ismétli meg.
Második műszere, a villámérzékelő, a spektrum egy nagyon szűk sávjában dolgozik, az oxigén 777 nanométeres emissziós vonalán, és másodpercenként 1 000 mintát vesz. Ahhoz, hogy 500 méteres részleteket tudjon felbontani egy, a Földtől 36 000 kilométerre lévő pályáról, a műholdnak rendkívül stabilnak kell lennie mindhárom tengelye mentén.
A program egyben a európai űripar erejének látványos példája: több mint 17 európai ország és 70 vállalat vesz részt benne; több mint 200 alvállalkozói szerződés; és több mint 2 200 ember dolgozik a projekten.
„Ez a képalkotó rendszer a világ legjobb geostacionárius képkészítő („imager”) műszere. A villámérzékelő pedig a világ legjobb, villámok megfigyelésére szolgáló kamerája („lightning imager”), olyan technológia, amely még az Egyesült Államokét is megelőzi. Tíz éven belül az ESA a következő műholdcsaládot szeretné pályára állítani, hogy továbbra is élen járjon az éghajlat és annak hatásai megfigyelésében és elemzésében.”
Az Ariane 6 irányítóterme, a műhold burkolócsarnoka és a Kourou feletti felhőket figyelő meteorológiai állomás között az MTG‑I2 indítása valójában több tucatnyi technikai döntés összessége volt, amelyeket olyan csapatok hoztak meg, amelyek ritkán kerülnek reflektorfénybe magával a rakétaindítással együtt.
Az új műhold pályára állításával Európa teljessé tette harmadik generációs meteorológiai műhold-konstellációjának első, üzemelő „hármasát” – egy olyan rendszert, amelynek feladata, hogy legalább a 2040-es évek derekáig kísérje figyelemmel a kontinens éghajlatát.