Az agyhullámok, az űrhab és a többiek

Magyar kísérletek a Nemzetközi Űrállomáson

Bár Magyarország nem részese a Nemzetközi Űrállomás (International Space Station, ISS) programjának (azaz anyagilag nem vállalunk részt a fenntartásában), mégis az Európai Űrügynökséggel folytatott együttműködésünknek és az Európai Unió támogatásának köszönhetően, valamint kétoldalú, orosz–magyar együttműködésben több magyar kísérlet és eszköz is felkerült a Nemzetközi Űrállomásra.

Dózismérők

Az ISS-re került magyar eszközök többsége az Energiatudományi Kutatóközpontban (és jogelődeiben) kifejlesztett különböző dózismérő volt, amelyekkel az űrhajósok szervezetét érő sugárterhelést mérik. A magyar dózismérőkkel az ISS három orosz (Rasszvet, Zvezda, Pirsz/Poiszk), két amerikai (Unity, Destiny), valamint az európai Columbus és a japán Kibo moduljában is végeztek méréseket, továbbá a mérőfejeket az űrhajósok magukkal tudják vinni űrsétáikra is, ahol fokozott sugárterhelésnek vannak kitéve. A passzív doziméterek vékony műanyag fóliákból állnak, amelyekben a kozmikus sugárzás részecskéi utólag mikroszkóppal kiértékelhető nyomokat hagynak. A magyar fejlesztésű Pille műszer első példánya 2001-ben került fel az ISS-re (miután az azt megelőző két évtizedben a műszer több példánya is járt a világűrben szovjet/orosz űrállomásokon és az amerikai űrrepülőgép fedélzetén). Fordulatot jelentett a magyar doziméterek használatában, amikor 2003-ban Oroszország újabb Pille műszert vitt az ISS-re. Míg a korábbi magyar doziméterekkel tudományos vizsgálatokat végeztek, a 2003-as Pille a szolgálati rendszer része lett, vagyis rendszeresen használták az ISS-en dolgozó űrhajósok sugárterhelésének ellenőrzésére. Üzembe állítása óta a készülékkel több tízezer mérést végeztek. A Matrjoska kísérletsorozatban az ISS különböző moduljaiban elhelyezett, az emberi testet szimuláló bábuk (ún. fantomok) testének belsejében is végeztek méréseket, az eredményeket felhasználhatják a jövőbeli küldetések sugárvédelmének tervezéséhez. A Columbus modul különböző pontjaiban elhelyezett mérőfejekkel feltérképezték a sugárzás eloszlását a modul belsejében. Újabban az intézetben kifejlesztettek egy háromtengelyű szilícium detektorteleszkópot (TRITEL), amelynek két példánya ESA, illetve orosz együttműködésben már felkerült az ISS-re.

Neurospat

A Neurospat kísérletben a Természettudományi Kutatóközpont munkatársai űrhajósok agytevékenységének a súlytalanság hatására bekövetkező változásait vizsgálták. A kísérletsorozatban 2009–2012 között két kanadai (Robert Thirsk és Chris Hadfield), valamint egy-egy belga (Frank De Winne), olasz (Paolo Nespoli) és holland (André Kuipers) űrhajóst vizsgáltak, akik mindannyian mintegy fél évig dolgoztak az ISS-en. Az öt kísérleti alany mindegyikének ugyanazt a kísérletsorozatot kellett végrehajtania, háromszor űrrepülésük előtt, kétszer az ISS fedélzetén (egyszer röviddel megérkezésük után, másodszor amikor már hozzászoktak a súlytalansághoz), majd kétszer röviddel és kétszer hosszabb idővel visszatérésük után. A kísérlet közben a külvilág ingereit kizárva egy képernyőn megjelenő, különböző, a Földön egyszerűnek tűnő, de a súlytalanságban nem is olyan könnyű feladatokat kellett végrehajtaniuk. Eközben a fejükre húzott sapkába épített elektródákon keresztül mérték agytevékenységüket. A kutatók megállapították, hogy az agyműködés a súlytalanságban kissé lelassul, majd az űrrepülés befejezését követően a földi körülmények közt néhány hét alatt visszaáll az űrrepülést megelőző állapot.

FOCUS

A miskolci Admatis Kft. munkatársai tervezték és építették meg a FOCUS berendezést, amellyel az űrhajósok habok viselkedését, keletkezését, szerkezetét és stabilitását vizsgálták a súlytalanságban. A 2006-ban született terv szerint folyadékhabok vizsgálatát végezték súlytalanságban. A Miskolcon elkészített habosító berendezést, amely három kapszulát tartalmazott, 2010 februárjában Progressz teherűrhajóval vitték fel az ISS-re, ahol Jeffrey Williams amerikai űrhajós hajtotta végre a kísérletet. Az űrhajós a gázrendszer bekapcsolásával megindította az átlátszó falú kapszulákban a folyadékhab képződését. A hab képződését és összeomlását, a habstruktúra változását filmre vették, az eredményeket összehasonlították a folyadékhabok hasonló földi kísérletekben mutatott viselkedésével.

Obsztanovka

Az orosz irányítással, hét ország együttműködésében készített Obsztanovka (= ’környezet’) kísérletben a magnetoszféra és a benne nagy sebességgel mozgó ISS kölcsönhatása következtében kialakuló űridőjárási jelenségeket vizsgálták, valamint hullámterjedési és más geofizikai méréseket végeztek. A Wigner Fizikai Kutatóközpontban és az SGF Kft.-nél készült a kísérlet vezérlő és adatgyűjtő számítógépes rendszere, valamint a kísérlet földi ellenőrző berendezése. A kísérlet egyik mérőrendszere, a SAS–3 (jelanalizátor és mintavevő) berendezés az ELTE TTK Geofizikai Tanszék és a BL-Electronics Kft. együttműködésében készült, az eszközzel elektromágneses hullámok terjedését vizsgálták. A berendezéseket 2013 februárjában Progressz teherűrhajóval vitték az ISS-re, majd a kültéri egységeket orosz űrhajósok 2013. áprilisi űrsétájuk során szerelték fel az ISS külső felületére.

Távközlési antennák

A budapesti BHE Bonn Hungary Elektronikai Kft. az orosz partner megrendelésére készítette el a BPBS28 mikrohullámú erősítőt. A berendezés abban a távközlési egységben kapott helyet, amelyet két, űrsétát végző orosz űrhajós 2014 júniusában szerelt fel a Zvezda modul külső oldalára. A TMTC kommunikációs berendezés (Monoblock) fázisvezérelt antennával biztosítja a hírközlési kapcsolatot az ISS és különböző távközlési műholdak között, folyamatos kapcsolatot létesítve az űrállomás és a földi irányítóközpontok között. A fázisvezérelt antenna előnye, hogy mozgó alkatrészek nélkül képes a rádióhullámot a kívánt irányba küldeni.

Fehérjekristályok

Az európai EXPOSE kísérletsorozatban több ország kutatói az ISS külső felületén elhelyezett biológiai és biokémiai minták viselkedését vizsgálták a világűrbeli ibolyántúli és kozmikus sugárzás hatására. Az MTA Biofizikai Kutatócsoport munkatársai T7 bakteriofág és polikristályos uracilmintákat készítettek, amelyek egy része az ISS külső kísérleti platformjára került, más részével a Német Űrügynökség kölni laboratóriumában a kontrollkísérleteket végezték. Az ISS-re került minták 2008–2011 között voltak a világűrben, mialatt 2687 óra besugárzásnak voltak kitéve.