Az ELKH Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont (CSFK) Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézete (CSI) kutatóinak vezetésével tervezett, magyar-szlovák-japán együttműködés keretein belül megépült kisműhold, a GRBAlpha 2021 március 22-én indult el űrbéli útjára a bajkonuri (Kazahsztán) űrrepülőtérről. A küldetés célja, hogy a nagyenergiás asztrofizika egyik legizgalmasabb kérdéskörének számító, gamma-kitöréseknek nevezett jelenségek minél pontosabb megismerését segítse elő új típusú, akár 10-30 centiméter méretű kisműholdakon is alkalmazható detektor-rendszerek felhasználásával. A CSI és az ELTE Fizikai Intézet kutatói összefoglalták a kisműhold űrben eltöltött első három hónapjának tapasztalatait és az általa végzett vizsgálatok eredményeit.

A gamma-kitörések rövid ideig tartó események, melyek során nagy tömegű égitestek – például felrobbanó csillagok vagy összeolvadó neutroncsillagok – bocsátanak ki a látható fényhez hasonló tulajdonságokkal rendelkező, de annál sokkal energetikusabb és koncentráltabb elektromágneses sugárzást, gamma-sugárzás formájában. – „A gamma-sugárzást jellegénél fogva nehéz
fókuszálnunk, így a klasszikus képalkotásban és fényképezésben is megszokott módon nem igazán tudunk választ kapni még az olyan alapvető kérdésekre sem, hogy hol is történtek ezek az égi események – hogy aztán más fajta műszerekkel és távcsövekkel is vizsgálódhassunk” – mondta Pál András, aki a rendszer fejlesztését vezeti a CSI részéről.

–„Ki tudjuk használni azonban azt, hogy még a Föld kozmikus értelemben vett szűkebb környezetét is csak a másodperc néhány századrésze alatt járja be a fény: vagyis ha több hasonló műholdat helyezünk el, akkor az észlelt időkülönbségekből háromszögeléses módszerekkel meglepően pontosan megkapjuk a sugárzás látszó égi koordinátáit is – más, egyébként egy műholddal is mérhető jellemzők meghatározása mellett.” – tette hozzá Werner Norbert, aki a projekt tudományos koordinációját segítette.

–„A küldetés első három hónapja több értelemben is sikeresnek mondható: a műhold fedélzeti rendszerei mind jó állapotban vannak, a detektor-rendszer mindkét független csatornája jól működik” – újságolta örömmel Mészáros László, aki többek között a detektor mechanikai tervezéséért felelős kutató.

A CSI munkatársai a teljes Föld körüli környezetre meghatározták azt a háttér-jelszintet, ami felett keresnünk kell ezeket a forrásokat. – „Számos érdekes, technikai jellegű próbán is túl vagyunk, például immár rutinszerűen frissíthető az adatgyűjtő elektronika több szoftveres komponense is, így akár a fedélzeti számítógép legtöbb funkcióját is át tudja venni, ha úgy hozná a szükség” – nyilatkozta Masanori Ohno, aki a projekt miatt Japánból, Hirosimából költözött Budapestre és csatlakozott az ELTE Fizikai Intézetéhez. – „Ezek a megoldások a maguk nemében is egyedülállóak, különösen ilyen kis méretű, 10x10x10 centis műholdakon, és nagyban növelik a kísérlet sikerességét” – mesélte büszkén Jakub Ripa asztrofizikus.

A GRBAlpha azonban csak az első a mostani együttműködésben fejlesztett kisműholdas-nagyenergiás asztrofizikai eszközök sorában: a csapat által épített, ehhez hasonló detektorok indulnak az űrbe még az idén decemberben a cseh fejlesztésű VZLUSAT-2 műhold fedélzetén is, valamint jelenleg is dolgoznak a Csillagászati Intézet kutatói egy újabb detektoron. Így ténylegesen is megnyílik az út a háromszögelésen alapuló helymeghatározáshoz.

További cikkek a műholdról:

https://www.svabhegyicsillagvizsgalo.hu/blog-post/magyar-asztrofizikai-kismuhold-indul-az-urbe-mely-az-egesz-foldre-kiterjedo-gammamuhold-halozat-elso-uttoroje-lehet/

https://elkh.org/hirek/nagyenergias-csillagaszati-megfigyeleseket-tesz-lehetove-a-csfk-kutatoinak-vezetesevel-nemzetkozi-egyuttmukodesben-epitett-legujabb-kismuhold/

https://planetology.hu/grbalpha-budapesti-asztrofizikai-kiskocka-az-urben/

Mit keres és mit mér a GRBAlpha? A cél az, hogy rövid, energetikus gamma-kitöréseket azonosítsunk, melyek az ábrán látható gyanús jelhez hasonlítanak. A Napból jövő részecskék hatására azonban a Föld körüli térségben állandóan találhatóak részecskék, melyek a mágneses tér hatására az északi és a déli pólus környékén, valamint a Dél-Atlanti Anomáliaként is ismert területen gyűlnek össze. Ezen a háttéren kell megkeresünk az asztrofizikai eredetű kitöréseket. Mikor a GRBAlpha a sűrűbb régiókban, azaz a sarki fény felett repül el, akkor a háttérsugárzás is megnő.


A Föld környezetének teljes sugárzási térképe a GRBAlpha mérései alapján. Gamma-kitöréseket akkor tudunk hatékonyan keresni, amikor a kisműhold a kékkel jelzett területek felett jár. A térképen szépen kirajzolódnak a részecskesugárzási övezetek: a sarki fény kialakulásáért is felelős gyűrűk, illetve a Dél-Atlanti Anomália.

Kábel a rengetegben – avagy a GRBAlpha műhold földi mérnöki példánya teljes üzem alatt. A GRBAlpha csapata ezen a rendszeren tesztel ki minden mérési üzemmódot, illetve szoftverfrissítést az éles bevetés előtt. Maga a gamma-detektor az előtérben, a kép jobb-alsó sarkában látható.