Az űrkutatás hasznosítása

csillagászati földi


Az űrkutatás és az űrhajózás tudományának köszönhető, hogy rengeteg újat tudhattunk meg saját bolygónkról, annak közvetlen környezetéről, és a Naprendszerről. Az űrtávcsöveknek köszönhetően az égi objektumokat már megfigyelhetjük a gamma-, röntgen, az ultraibolya és az infravörös tartományban is. A csillagok távolságának mérésében, mozgásuk megismerésében, új bolygórendszerek felfedezésében pedig forradalmi változást hoztak az új műszerek.

Gravitációs mérésekből tudni lehetett, hogy a Föld lapult. Ennek mértékét műholdak segítségével pontosították, méghozzá úgy, hogy figyelték a mesterséges holdak pályáinak gömbszimmetriától való eltérését. A Föld alakjának meghatározása mellett a felső légkör vizsgálatával is foglalkoztak. A holdak pályaváltozásaiból kiszámítható a légkörben való fékeződésük, és ebből már megkapható a felsőlégkör sűrűsége, hőmérséklete és anyagi összetétele.

A Földtől távolabb keringő holdak tették lehetővé az un. sugárzási övezetek felfedezését, és a magnetoszférát, és a Naprendszer feltérképezését. Merkúr: A Mariner-10 űrszonda 1974-75-ben

Merkúr: A Mariner-10 űrszonda 1974-75-ben három közelrepülése alkalmával készített felvételeket a bolygó felszínének 40 %-áról. Kiderült, hogy a Merkúr hasonlít a Holdhoz, mert tele van kráterekkel. Felfedeztek egy koncentrikus hegyekkel övezett medencét. Megállapították, hogy a bolygónak vékony, folyamatosan elfogyó, de állandóan újratermelődő hélium légköre van. Emelett gyenge, alig kimutatható mágneses teret is kimutattak.

Vénusz: A bolygó sűrű, átlátszatlan szén-dioxid légkörében kb. 20 km vastag örvényes felhőzetet találtak. A felhőzet kénsavcseppekből áll. A felszínen kb. 500 C a hőmérséklet és a légnyomás a földinek kilencvenszerese. A Vénusz szabályos gömb alakú, nincs benne belső eredetű mágneses tér. Felszínén hatalmas, vulkáni eredetű hegységet, fennsíkot, völgyrendszert fedeztek fel. Talaja a mérések helyén óceáni bazalthoz hasonló.

Hold: Ez az első égitest, melyet legelőször sikerült meghóditani. A Holdnak nincs légköre, mágnessége. Medencéi valószínűleg kisbolygók becsapódásakor keletkeztek.

Mars: A Viking-szondák a néphittel ellentétben nem találtak életet a Marson, pedig a felszínén csatornákat véltek felfedezni. A bolygó körüli és helyszíni vizsgálatok kimutatták, hogy nincsenek rajta csatornák, annál inkább kiszáradt folyómedrek, pajzsvulkánok, kráterek, medencék. Légköre ritka és szén-dioxidból áll. Talajának fő alkotóeleme a vasoxid, ez festi vörösre a felszínt borító vékony porréteget. Légköre vékony felhőkből és kevés vízgőzből áll, utóbbinak jelentős része a poláris sapkák felett vizjég formájában található. Két holddal rendelkezik (Phobos, Deimoson).

Jupiter: A Voyager-1 űrszonda látogatásából kiderült, hogy a Jupiternek is vannak vékony gyűrűi. Közelfelvételek alapján megállapították, hogy a Földnél nagyobb méretű Vörös Folt egy hatalmas, stabil örvény a bolygó hidrogénből és héliumból álló légkörének tetején. A Jupiternek többezerszer erősebb mágneses tere van, mint a Földnek, ezért óriási a magnetoszférája, elnyúlik egészen a Szaturnuszig. Holdrendszerében is érték a kutatókat meglepetések. Az Ion működő vulkánokat, az Europán jégrianásokat, a Ganymedesen ősi krétereket, barázdákat gyűrűsrendszert találtak.

Szaturnusz: A Voyager-űrszondák felvételei kimutatták, hogy a bolygó gyűrűrendszere sokezer kicsi gyűrűből áll. A részecskék jégből vannak és átlagos méretük mm-es vagy még kisebb nagyságrendű. A bolygó főleg hidrogénből és héliumból áll. Sávos felhőzetében előfordulnak a Jupiteren látotthoz hasonló örvények, ciklonok, de kisebb méretben. Mágneses tere ezerszerese a Földének. A Titán nevezetű holdja arról híres, hogy ez az egyetlen légkörrel rendelkező holdja. A Titán vörös légköre átlátszatlannak bizonyult és nagy meglepetésre 86 %-ban nitrogénből, 12 %-ban argonból, 2 %-ban ammoniából és metánból áll.

Uránusz: Forgástengelye csaknem a keringés síkjába esik, ezért egyenlítője és így vékony gyűrűrendszere is merőleges a pálya síkjára.

Neptunusz:

Plutó:

Az űrkutatás egyéb gyakorlati haszna: Nemcsak az űr kutatására, hanem a földi élet megkönnyebbítésére is küldtek fel műholdakat az űrbe. Utóbbiak egy-egy földi gyakorlati feladat ellátására voltak képesek, pl. meteorológiai, távközlési, navigációs, erőforráskutató mesterséges holdak. Az űrovostan az ember, az űrbiológia a földi élő szervezetek alapos tanulmányozását vonta maga után. S egy sor találmány került be ezek után a földi életünkbe. De sajnos az űrtechnikát a katonaság is felhasználta.

Globális időjárásjelentés: A Föld egészéről képesek időjárási adatokat gyűjteni a meteorológiai holdak. A látható és az infravörös tartományban készülő fotók, illetve TV képek a földi felhőzet alakulásának, a felszín, ill. a felhők hőmérsékleti viszonyainak megfigyelését teszik lehetővé. Emellett előre meg tudják jósolni a pusztító viharok haladási irányát (forgószelek, tájfun, ciklon, hurrikán), a folyók áradásának időpontját, a magashegyi jégárak és hótömegek olvadását, s a tüzvész centrumát is könnyebb lokalizálni.

Kozmikus távközlési hidak: A televíziózás, az URH rádióközvetítés nagy hátránya, hogy csak kis körzetekben fogható, ezért vetődőtt fel az ötlet, hogy geostacionárius pályákra (a földfelszínhez viszonyítva állni látszanak) állított holdakon keresztül sugározzanak. Az ilyen távközlési holdak feladata a Földről vett adás felerősítése és visszasugárzása egy nagy kiterjedésű területre.

Azonnali tájékozodás a Földön, mentésszolgálat: Űrnavigációra, földi helyzetmeghatározásra lehet használni a navigációs holdakat. Pontos pályájuk ismeretében (ők maguk sugározzák a pályaadatukat) lehetővé teszik repülőgépek, hajók, és expedíciók számára tartózkodási helyük pontos földrajzi koordinátáinak gyors meghatározására. A mentőholdak a navigációs holdak egyik speciális fajtája. A tengeri hajók és repülőgépek fedélzetén automatikusan üzemelő katasztrófajelző rádióadók vannak elhelyezve, adásaikat mesterséges holdak gyűjtik össze és közvetítik a kiértékelő-riasztó központoknak. A rendszer megadja a szerencsétlenség színhelyét, és így órákon belül végrehajtható a bajbajutottak mentése.

Ásványi kincsek felderítése a világűrből: A világűrben készült különféle felvételek alkalmasak erőforrás-kutatás céljára, ásványok, termőterületek, édesvíztartalékok, halászóhelyek felderítésére.

A geológusok számára is adnak hasznos információkat a műholdas felvételek, törésvonalakat, kör alakú formációkat találtak, amelyek mentén ill. alattuk ásványi kincseket, kőolajat, földgázt fedeztek fel. A műholdak pályaadatainak időbeli és térbeli változásait figyelemmel kísérve, megfelelő matematikai módszerekkel meghatározhatók részint a földkéregben levő sűrűségváltozások, részint pedig a Föld valóságos alakja is.

A mezőgazdaságban a földfotókról a növényzet színéből megállapítható, hogy a fejlődés melyik szakaszában van, mikorra várható az érés, mekkora lesz a termés naygsága, sőt a növényi betegségeket is hamar fel lehet fedezni. Talajtérképeket is lehet készíteni, mivel a különböző talajoknak más-más a színe a felvételeken. Új termőterületeket kereshetnek, a meglévők állapotát folyamatosan ellenőrizhetik, és az erdőtüzek felderítésére is alkalmazhatja az erdészet a fotókat, mivel rajtuk hatalmas területek gyoran áttekinthetők.

A hidrológia a folyók, tavak, tengerek pillanatnyi határait mutatja. Lehetőség van árvízelőrejelzésre is. A halászat, tengeri közlekedés számára is hasznosak az űrfelvételek, amelyeken jól elkülöníthetők a halrajokban gazdag területek, ill. a jégmentes, hajózható tengeri útvonalak. Az infravörös sugárzás segítségével felismerhetőek a tengerben haladó melegvízű áramlatok, amelyeket a nagy tengeri halrajok követnek. Másrészt, a tengeri halak fő táplálékául szolgáló algák igen erősen visszaverik a Nap infravörös (hő)sugarait s ez a műholdfelvételeken is igen élesen kirajzolódik. Ezt a módszert alkalmazta 1973-ban a Skylab-űrállomás legénysége is, a Mexikói-öbölben nagy kiterjedésű algamezőt észleltek. Közölték az észlelés pontos helyét az irányítóközponttal, ahonnan pedig a halászkikötőket értesítették. Ugyanezt 1975-ben a Szojuz és az Apollo közös szovjet-amerikai űrrepülésben résztvevő amerikai űrhajó személyzete az ausztráliai Új-Dél-Wales környékén tengeri örvényeket figyelt meg, amelyek több értékes halfaj ívóhelyei.

A környezetvédelem is alkalmazza a felvételeket a levegőbe, a talajra, a vizekbe juttatott szennyeződések kimutatására. A kozmikus megfigyelési technika nagy magasságból is képes megkülönböztetni a tiszta és a szennyezett vizet. Kimutathatóak a tengeren úszó olajfoltok, mivel a fényhullámok rezgési síkjai az olajfoltról való visszaverődés után elfordulnak, és ez jellemző a visszaverő felület anyagára. Így még azt is meg lehet állapiítani, hogy milyen olajfajtától ered a szennyezés. Az ibolyántúli sugárzás mérése felhasználható a légkörben található füst-, kén- és porszennyezés mértékének megállapítására. A műhold az egész légkört teljes vastagságában képes megfigyelni, ezért mérni tudja a szennyeződés réteges, magasság szerinti eloszlását is. Különösen a Vosztok és a Szaljut-űrállomások legénysége végzett ilyen jellegű vizsgálatokat.

Az orvoslásban is jelentős szerepe volt-van az űrkutatási fejlesztéseknek. A súlytalanság állapotában végzett kísérletek új gyógyszerek előállítását teszik lehetővé, a vírusfertőzés leküzdésében is jelentős.

Az űrtechnika is elősegítette a földi technika korszerűsítését, pl. a gépek miniatürizálását, új anyagok megjelenését (teflon, újfajta ötvözetek, jobb kristályszerkezetű félvezetők, kozmikus ételek).

A műholdakat a gyakorlati felhasználás mellett katonai célokra is igénybe veszik. A katonai holdrendszerek a felderítést, a hírközlést, és a navigációt szolgálják. A katonai asztronautikát sikerült a béke érdekében is felhasználni. Az atomrobbantások felfüggesztése, azaz az atomcsend egyezmény és a fegyverzetcsökkentési megállapodások azért valósulhattak meg, mert betartásuk a műholdas felderítőrendszerekkel igen jól ellenőrízhető.