Egy, a Műegyetem honlapján nemrég megjelent cikk is hírt adott arról, hogy a 2020 márciusában már hat hónapja sikeresen működő, világrekorder műegyetemi műholdak adatainak feldolgozásában a Kozmosz Kör tagjai is tevékenyen részt vettek. Dr. Gschwindt András tanár úr megkeresésére 2019 végén több tagunk is bekapcsolódott a HVT Tanszék köré szerveződött projektbe, ahol az űrből direktben érkezett nyers adatokon dolgozhattak.
A Kozmosz Kör SMOG-projektben való részvétele remek példa arra, hogy milyen sokszínű lehetőségeket, kihívásokat rejteget a műegyetemi és a hazai űrtevékenység hallgatók számára is, melyek megoldására is képesek. Az izgalmas lehetőségeknek látványos eredményei is lettek, erről közöljük Takács Donát tudományos alelnökünk és Markotics Boldizsár tagunk beszámolóját.
Hőtani vizsgálatok
A műholdak működésének érdekes szelete a fedélzeti hőingás. A műholdak tervezésekor kritikus kérdés volt, hogy a nagy hőmérséklet-változás mellett a műholdakat ellátó lítiumcellás akkumulátorok ne melegedjenek túl, illetve ne hűljenek ki. Ez a BME EGR tanszékének oktatói és hallgatói által végzett gondos tervezői munkának köszönhetően jól működik. Fennmaradó kérdés volt viszont az előzetes modellek validációja. Ennek első lépése a hőmérsékleti mérések pontos elvégzése, kiértékelése, melyet Takács Donát végzett.
Ez bonyolultabb feladat, mint aminek elsőre tűnhet: mivel a műholdak adattovábbítási sávszélessége relatíve alacsony, gondosan meg kell választani a mérési pontokat, hiszen nem lehet folyamatos, sűrű mintavételezéssel mérni. Így szükséges volt a sűrűbb mérések megfelelő, takarékos ütemezése: a pályaadatok alapján meg lehetett becsülni, hogy a műholdak mikor lépik át a világos-sötét területek határát. Mivel ekkor mérhető a legmagasabb ill. a legalacsonyabb hőmérséklet, ha jól elkapjuk ezeket a pillanatokat és a környező időtartamot, a hőmérsékleti görbék jól tükrözik majd az adott hőmérők által mérhető értékek teljes tartományát, lefutását úgy is, hogy nem mindenhol sűrű a mintavételezés. A számítások helyesek voltak, ahogyan az az eredményeken-görbéken is látszik: sikerült megfelelő felbontással rögzíteni ezzel a módszerrel a szélsőértékek körüli változásokat.
Az egyes alrendszerek hőmérséklete természetesen nem azonos: ezért a fenti ábrán a legmagasabb és a legalacsonyabb hőmérsékleteket mérő hőmérők vannak feltüntetve. A többi alrendszerhez tartozó mért hőingásokat szemlélteti a következő ábra. Ezen értékek meghatározásához már kifejezetten csak a szélsőértékek idejére ütemezett mérések lettek elvégezve, hogy minél több mérésre legyen lehetőség a minél pontosabb eredmények érdekében.
A mérési eredmények között nem szerepel az akkumulátor hőmérséklete, mivel az nem volt direktben mérve a SMOG-P fedélzetén; ez a mérések és az előzetes hőtani modellek együttes alkalmazásával lehetne megbecsülhető.
Rádiószmog-térképek
A SMOG-P elsődleges ill. az ATL-1 másodlagos hasznos terhe egy-egy fedélzeti spektrumanalizátor. Ezek célja az volt, hogy a mérések eredményeképpen elkészülhessen az első olyan tudományos célú rádiószmog-térkép, ami a Földről az űrbe kijutó rádiófrekvenciás sugárzások erősségét, eloszlását mutatja egy bizonyos keringési magasságon. Ezen térképek elkészítését Takács Donát és Markotics Boldizsár végezték. Kétféle térkép készült: kétdimenziós, statikus térképi vetület, illetve egy interaktív, háromdimenziós webalkalmazás is, mely ezen a honlapon megtekinthető.
Ezen térképek elkészítése egy igazán összetett feladat volt: rádiótechnikailag és geodéziailag helyes matematikai modellt kellett felállítani, majd a kiértékelést, átlagolást, megjelenítést elvégezni, leprogramozni. Külön kihívást jelentett, hogy a műholdak orientációja minden mérés esetén ismeretlen volt: így minden mérés esetén lehetséges volt, hogy a méréshez használt antenna abban a pillanatban nem a Föld felé, hanem az űrbe mutat. A tervezők és üzemeltetők megoldása erre a mérések többszöri ismétlése volt: ez alapján a legtöbb helyen statisztikai módszerekkel meg lehetett határozni egy valószínűleg helyes értéket. A módszerek részletes tárgyalása túlmutat ezen cikk keretein; az eredmények azonban magukért beszélnek.
(2020. novemberi frissítés: a rádiószmog-térkép készítéséról szóló dolgozatukkal a VIK 2020-as Tudományos Diákköri Konferenciáján 1. díjat nyert Boldizsár és Donát, akik jelenleg a Kör szervezeti alelnökeként ill. elnökeként dolgoznak. A dolgozatuk megtekinthető ezen a linken.)