A Földtől 1,5 millió kilométerre van egy tökéletes parkolóhely az űrben

2022. január 28. – 00:49

Másolás

Vágólapra másolva

Magyar idő szerint hétfő este érte el végcélját a 11 milliárd dollárból épített James Webb űrtávcső, ami a következő 5-10, a NASA reményei szerint akár 20 évben az úgynevezett L2 Lagrange-pontban végzi majd tudományos és kutatómunkáját.

Nincs ezzel egyedül, 2001–2020 között kozmikus háttérsugárzást vizsgáló NASA Wilkinson mikrohullámú anizotrópia szondája (WMAP), 2003-04 között a rádióhullám és plazmakutató, illetve napszélelemző űrszondája, a Wind, 2009–13 között a Herschel űrtávcső és a mikrohullámú háttérsugárzást vizsgáló Planck műhold, 2011–12 között pedig a kínai űrhivatal Csang-o–2 szondája is itt parkolt. Jelenleg pedig a James Webb mellett az L2 az otthona az Európai Űrügynökség asztrometriai műholdjának, a Gaia űrtávcsőnek, illetve az orosz–német közös fejlesztésű Spektr-RG űrtávcsőnek is, amely egy röntgenteleszkóp.

A továbbiakban több űreszközt is küldenének az L2 pontba, így a sötét energiát és sötét anyagot vizsgáló Euclid küldetés szondáját, a NASA következő nagy űrtávcsőprojektjét, a Nancy Grace Roman űrtávcsövet, az exobolygókat kutató PLATO-t, és a Hubble-t leváltani tervező LUVOIR-B űrtávcsövet is.

De mitől lesz ennyire népszerű egy, a Földtől 1,5 millió kilométerre található pont? A válaszhoz ismerkedjünk meg a Joseph Louis Lagrange olasz–francia matematikus által felfedezett és róla is elnevezett Lagrange-pontokkal, amikből összesen öt van. Ezek a csillagászatban a tér öt azon pontját jelölik, melyben egy kis test két, egymás körül keringő nagyobb test együttes gravitációs vonzásának hatására azokhoz képest közelítőleg nyugalomban maradhat. Az ebben a pontban elhelyezett test helyzete fix marad a másik kettőhöz képest – vagyis a James Webb esetében is csak ide eljutni került energiába, ebben a pontban már komolyabb energiabefektetés nélkül nyugalomban stabil pályán marad.

Az öt pont a Nap–Föld viszonylatában úgy néz ki, hogy az 1-es pont a Föld és a Nap között, a 2-es a Nap–Föld vonal meghosszabbításán, a Földtől 1,5 millió kilométerre található, az L3 a Földhöz képest a Nap túloldalán, az L4 és L5 pontját könnyű belőni, egy olyan egyenlő oldalú háromszög harmadik csúcsát kell elképzelni, amelynek másik két csúcsa a Nap és a Föld. Mindezeket így kell elképzelni:

A Lagrange-pontok helyzete a Naphoz és a Földhöz viszonyítva – Forrás: NASA
A Lagrange-pontok helyzete a Naphoz és a Földhöz viszonyítva – Forrás: NASA

Az L1, L2 és L3 pontok instabilak, az ebben a pontban lévő test csak rövidebb ideig tud megmaradni, a környezet zavaró hatásai (más testek gravitációs hatása, napszél stb.) könnyen kimozdítják onnan, az L2 mégis kifejezetten népszerű az űreszközök szempontjából, mert csak ebben a pontban nyújt védelmet a Föld a Nappal szemben. Fontos hozzátenni persze, hogy a James Webb esetében nem egy precíz pontként kell elképzelni az L2-ben keringést, az inkább az L2 pont körül kering, mert ez egyszerűbb és hatékonyabb is a keringése szempontjából, több, időszakosan megejtett pályakorrekcióval – erre kell az üzemanyag fennmaradó része az űrtávcsőnek.

A James Webb űrtávcső esetében a védelem például az eszköz hűtéséhez kell. Ez elég nagy segítség a hővédő pajzsnak abban, hogy mínusz 233 Celsius-fokon tartsa az űrtávcsövet, igaz, bizonyos műszerek megfelelő működéséhez –266 fokos hőmérséklet kell, ezért plusz hűtőrendszer is kellett a James Webbre.

A takarás a hővédelem mellett árnyékot is jelent – az L2-ben a Nap, a Föld és a Hold mindig az űrtávcső ugyanazon oldalán van, tehát a rendkívül érzékeny optika által készített képekbe véletlenül sem zavarhat be egyik sem. Ez lehetővé teszi számára, hogy az infravörös érzékenység érdekében lehűljön, és közben bármikor hozzáférjen az égbolt közel feléhez a megfigyelésekhez. Ahhoz, hogy az égbolt minden egyes pontját megnézhesse, elég néhány hónapot várni, hogy a Nap körül keringve messzebbre kerüljön, és az égboltnak több olyan részét mutassa meg, amely korábban a Nap „mögött” volt. Ezt a keringési pályát nehéz elképzelni, de a NASA szerencsére szemléltető videót készített, hogyan is néz ki.

Az L2 másik nagy előnye a könnyű kommunikáció, mert a Földről nézve a James Webb lényegében mindig ugyanott lesz, a NASA Deep Space Networkjét, vagyis Mélyűri Hálózatát használva pedig naponta akár kétszer is tudnak parancsokat küldeni a távcsőnek – igaz, általában egyszerre egy teljes heti parancssort küldenek el, amit ha kell, naponta frissítenek.

Támogasd a Transtelexet!

Az erdélyi közösségnek saját, független lapja csak akkor lehet, ha azt az olvasótábora fenntartja. Támogass minket akár alkalmi jelleggel, ha pedig teheted, állíts be rendszeres támogatást!

Támogatom!
Kedvenceink
Kövess minket Facebookon is!