Két éve hibátlanul működik a világűrben a magyar kutatók által készített berendezés

2025.02.17.

Az Európai Űrügynökség (ESA) JUICE nevű űrszondájának feladata a Jupiter és három, felszín alatti óceánnal rendelkező jeges holdja – a Ganymedes, a Callisto és az Európa – kutatása. A szonda fedélzetén ott van a HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont űrkutatóinak közreműködésével fejlesztett berendezés is, amely a küldetés kezdete óta meghibásodás nélkül működik.

A JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer) program megvalósításában 23 ország 18 kutatóintézetének és 83 cégének több mint 2000 kutatója, mérnöke és munkatársa vesz részt. Magyarországról a HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont, a HUN-REN Energiatudományi Kutatóközpont, és a HUN-REN Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont járult hozzá a JUICE misszióhoz.

Az ESA JUICE nevű szondája 2023 áprilisában indult az ESA francia-guyanai űrbázisáról, és várhatóan 2031-ben érkezik a Jupiterhez. A JUICE szonda útja során gravitációs hintamanővereket hajt végre, ezért 2024-ben elrepült a Föld és a Hold mellett, majd 2025-ben a Vénusz közelében fog elhaladni, ezt követően 2026-ban és 2029-ben ismét elrepül a Föld mellett, végül 2031-ben éri el a célját, a Jupitert.

Az űrszonda tíz tudományos műszert tartalmaz, amelyek között távérzékelő és helyszíni méréseket végző (in situ) mérőműszerek is vannak. A HUN-REN Wigner FK kutatói az in situ méréseket végző részecskedetektor-rendszer (Particle Environment Package – PEP) áramellátó egységének úgynevezett alacsony feszültségű egyenáramú átalakítóját (Direct Current Converter - DCC) fejlesztették. A DCC biztosítja a PEP műszereinek energiaellátását.

„DCC elektromos makettjéből több példányt is kellett készíteni a részecske érzékelő egységek fejlesztői számára. Az űrkutatási műszereknek igen szigorú követelményeknek kell megfelelni, és a megbízhatóságukat többszörösen ellenőrizni kell, megfelelve az ESA előírásainak” – árulta el Nagy János, a HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont projektjének vezetője, hozzátéve, a fejlesztőmérnökök Szalai Sándor jelenlegi kutató professzor emeritus vezetésével számos korábbi űrprogramban közreműködtek, amely a mérnöki hozzáértést biztosítja.

Wigner DCC berendezes JUICE — DCC két kártyájának bemérése a dedikált tesztberendezéssel

A kutatók kiemelik, hogy a tervezett részecskedetektorhoz az alkatrészeket az European Preferred Part List (PPL) listáról kellett kiválasztani, amely az űrutazásra minősített alkatrészeket tartalmazza. Azzal is számolniuk kellett a tervezés során, hogy az utazás közben és a Jupiter környezetében jelentős sugárterhelést kell a műszereknek elviselni, ennek megfelelően sugárzásálló alkatrészeket kellett használni. Fontos kritérium, hogy a műszerek az indításnál fellépő vibráció, valamint a bolygóközi tér szélsőséges hő- és vákuum hatásai ellenére is működőképesek maradjanak. A HUN-REN kutatóinak nem volt egyszerű dolga, ugyanis a szerelést csak az ESA szerelési tanfolyamaiból vizsgázott technikus végezheti, ESA által minősített laboratóriumban, a szerelés minden fázisát dokumentálva.

Bolygóközi űrmissziók esetében a szonda hosszú időn át utazik a céljához, ami akár 10 évig is eltarthat. Ezért rendkívül fontos, hogy a teljes misszió idejére biztosítani lehessen a projekteken dolgozó kutatók és mérnökök szaktudásának, így a hardver és szoftver ismereteknek a megőrzését. „A JUICE projekt hosszú átfutása miatt nélkülözhetetlen a kutatói utánpótlás kinevelése, hiszen a 2031-es érkezéskor (és utána) a mai egyetemisták lehetnek majd a vezető kutatók. A programban való részvételünk elősegíti, hogy magyar kutatók a jövőben is fontos szerepet kapjanak a Naprendszer kutatásában” – hangsúlyozzák a kutatók.

A jelenleg a HUN-REN Energiatudományi Kutatóközpontban dolgozó mérnökök az indítás óta figyelemmel kísérik a PEP rendszer működését, illetve a DCC működési paramétereit. A telemetria adatok szerint az elmúlt két évben a DCC megbízhatóan és meghibásodás nélkül, 80%-os energiahatékonysággal működött.

Az űrkutatás és eredményei nemcsak a jövőbeni alapkutatás miatt fontosak, hanem azért is, mert a műszaki kihívásokra adott megoldások már számos területen a mindennapok részévé váltak. „Sosem tudhatjuk előre, melyik alapkutatási eredményből lesz a későbbiekben innováció” – emelik ki a kutatók.

A HUN-REN Magyar Kutatási Hálózat célja, hogy Európa egyik leghatékonyabb kutatási szervezetévé váljon, és jelentős mértékben hozzájáruljon Magyarország társadalmi és gazdasági sikeréhez. A 2025. január elsején életbe lépett törvény megfelelő keretet nyújt ahhoz, hogy a HUN-REN a kihívásokra jobban reagáló, együttműködő, a teljesítményt szem előtt tartó, jól működő hálózattá alakuljon, amely biztosítja a tudományos kutatás szabadságát, a felfedező kutatások folytatásának lehetőségét, miközben multidiszciplináris válaszokat kínál a hazai és nemzetközi közösséget érintő komplex kérdésekre. A szervezetében korszerűsödő Magyar Kutatási Hálózatban dolgozók hosszú távú, következetes, értékkövető és teljesítményközpontú finanszírozási rendszerre, egymást erősítő struktúrára és működésre, versenyképes bérekre, valamint tervezhető kutatói életpályára számíthatnak.