A műholdak szerepe az infomatikában

Közzétéve: 2009.03.03.

Érdekességek
25 éves a CD lemezA 3D filmA 3D TVA billentyűzet fejlődése, történeteA böngészők fejlődéseA DOS rövid történeteA GPS rendszerA GSM rendszer működéseA Holdraszállás informatikai háttereA Linux történeteA műholdak szerepe az infomatikábanA rádióA smiley születéseA szuper, és a nagy számítógépekA táblagépek történeteA TV-k új generációiA videózás történeteA világ első számítógépeiA vonalkód és az RFIDA Windows rövid történeteAz adattárolás fejlődéseAz adattovábbítás módszereiAz első digitális fényképezőgépAz első számítógépes játékAz érintőképernyő (Touch screen) működéseAz Internet történeteFilekezelők, CommanderekHogyan működik a monitor?Hogyan működik a nyomtató?Hogyan működik a projektor?Informatika a légiközlekedésbenInformatika a zenébenIntelligens épületekIP ma és holnapKorai számítógépes játékokKözösségi hálózatokKözösségi hálózatok IIMagyarország Internetes InfrastruktúrájaMerevlemez históriaMilyen nyelven ért a számítógép? - A programozási nyelvek történeteMobiltelefon generációkScanner-ek Varázsszavak: processzor, órajel…Zenei fájlformátumok
KI-KICSODA az informatikában
Legendás IT cégek
Protokoll mindenkinek
A műholdak szerepe az infomatikában

Szinte hihetetlen, hogy ezt a fenti idézetet valaki 2500 évvel ezelőtt írta le. Ilyenkor látszik, hogy bár technikailag összehasonlíthatatlanul fejlettebbek lettünk, de a gondolkodási képességünk már évezredekkel ezelőtt ugyanolyan volt, mint ma.

Más kérdés, hogy igaza volt-e Szókratésznek. Ugyan felemelkedtünk a légkör fölé, de nem állítom, hogy értjük a világunkat. (Persze, sokkal több mindent értünk, de távolról sem mindent.)

Mivel következő témánk az informatika világűrben történő alkalmazása lesz és annak mindennapi alkalmazása (pl. GPS, távközlés) érdemes egy kis kitérőt tennünk a műholdak felé:

A műholdak szerepe az informatikában

Egy rövid történeti áttekintés: 1945-ben Arthur C. Clarke angol író volt az első, aki felvetette mesterséges távközlési műholdak indítását. Elképzelése szerint három geostacionárius pályára állított hold az egész bolygót lefedte volna.

A geostacionárius pálya az egyenlítő fölötti, 35786 km magas pálya, amelyen keringve a műhold mindig a Föld felszínének egy adott pontja fölött halad, azaz a Földről nézve egy helyben áll.

A II. világháborúnak vége lett, de kezdődött a két szuperhatalom, az USA és a Szovjetunió közötti hidegháború. Ebben ugyan nem lőttek, de ezen kívül mindent megtettek a másik ellen. Az USA nukleáris fölénye hamar szertefoszlott, és a rakétatechnika fejlődése mindkét oldalon lehetővé tette atombomba eljuttatását a másik területére. Nyugaton megalakult a NATO, ma is létező katonai szövetség, keleten megalakult az azóta felbomlott katonai szervezet, a Varsói Szerződés. A nyugati hatalmak bevezették a COCOM listát, amely a csúcstechnológiák keletre való eladásának tiltását jelentette, keleten a haditechnikai kutatások eleve szigorúan titkosak voltak, tehát kizárt volt, hogy legálisan nyugatra jutott volna információ. Ezt a légkört mindenképpen ismerni kell ahhoz, hogy az űrtechnika fejlődését valaki megérthesse.

Mai szemmel mire gondolunk, ha az űrkutatás hasznáról beszélünk? A távközlés, a súlytalanságban kifejlesztett új anyagok, egy holdbázis, ásványkincsek, energiaforrások lehetősége rejlik benne. De akkor? Bombák célbajuttatása, kémkedés, kódolt nagy távolságú rádió összeköttetés, rádió üzenetek lehallgatása, zavarása volt az űrkutatás hajtóereje. És az idő előrehaladtával még valami: hogy költséges. A 70-es évekre nyilvánvalóvá lett, hogy a szovjet tudósok legalább olyan jók, mint az amerikaiak, a szovjet haditechnika minden téren ugyanolyan, vagy jobb volt, mint az amerikai. De volt egy óriási különbség a két ország között: az USA gazdasága sokkal erősebb volt. Ez lett a fő hajtóerő: a szovjet gazdaságot költséges versenybe hajszolni, amit aztán nem bír el. Megszületett a csillagháború terve 1983-ban, és a Szovjetunió 1991-ben felbomlott.

Az első műhold a szovjet Szputnyik-1 volt 1957. október 4-én, amit pár hónappal később követett az amerikai Explorer-1, de kevesen tudják, hogy már 1959-ben fent volt az amerikaiCorona kémműhold (a képen), és 7,5 m felbontású képeket készített, majd az előhívatlan filmeket ejtőernyővel juttatta le a Földre. A szovjet Kozmosz-9 már biztosan kémműhold volt, de valószínűleg a sorozat első elemei is, csak a titkosításuk volt jobb. 1962-ben az amerikai SAMOS műhold már fent az űrben hívta elő a filmet, és rádiójelekkel küldte a képet a Földre.

Persze naivitás lenne azt hinni, hogy ma nincsenek kémműholdak, csak ezek ma is titkosak. Sejthető, hogy a működés teljesen digitális, a felbontás 10 cm alatt van, és valószínűleg az infravörös tartományban is készítenek képeket, esetleg valós idejű képtovábbítás is lehetséges. És hány országnak van már ilyen a két „nagyon” kívül! Németország, Franciaország, Egyesült királyság, India, Irán, Izrael, Japán, Kína, Egyiptom, és amiről még nem tudunk…

Evezzünk békésebb vizekre!

Kb. 10 éves lehettem, amikor édesapámmal a téli olimpiát néztük a TV-ben, és teljesen felvillanyozva mesélte, hogy ez az adás műholdas kapcsolaton keresztül érkezik Japánból. Lerajzolta a Földgolyót, a műholdat, és a jel útját. Akkor ez szenzáció volt. Ma már ezerszám keringenek a Föld körül távközlési műholdak.

Ezek feladata a telekommunikáció rádió, vagy mikrohullámú összeköttetést használva. A felszíni földi állomások parabola antennákkal küldenek vagy fogadnak adatokat a műholdakról. Ezek a kapcsolatok ugyanolyan jók, mint a kábelesek, de a nagy távolság miatt van egy 0,2-0,8 másodperces késés a jelben.

Az első távközlési műhold az amerikai SCORE volt 1958-ban, amely először Eisenhower elnök karácsonyi köszöntőjét közvetítette.

Külön kategóriát jelentenek az alacsony pályán keringő műholdak. Ezek gyorsan keringenek a Föld körül, ezért egy helyről csak rövid ideig láthatók. A teljes lefedéshez sok ilyen műhold kell, hogy mindig kellő számú legyen látható. Az egymással összefüggő műholdak rendszerét műhold hálózatnak hívjuk. A következő cikkem témáját adó GPS, vagy az Iridium (a képen) is ilyen.

Van még egy fajtája a távközlési műholdaknak, amelyek a kapott információt tárolják, és a Föld másik része felett lesugározzák. Ilyen például a kanadai CASSIOPE műhold.

A mindennapi ember számára talán kevésbé fontosak a csillagászati műholdak. Ezek tulajdonképpen távcsövek a légkör felett. A légkör ugyanis - a csillagászok legnagyobb bosszúságára - megtöri a fényt (ezért olyan szép a naplemente, és ezért hunyorognak a csillagok). Az apró objektumok így megkülönböztethetetlenekké válnak. Talán a leghíresebb ilyen műhold a Hubble űrtávcső (a képen), amelynek gyönyörű felvételei általában megjelennek az Interneten is. (Én is ezek közül választok általában háttérképet a gépemre.) Hogy ezeknek a kutatásoknak mi lesz a gyakorlati haszna, erről jelenleg eléggé filozofikus vitát lehetne nyitni, én szilárdan hiszem, hogy az emberi tudás előbb-utóbb az emberek hasznára válik. Van viszont olyan csillagászati műhold hálózat, amely közvetlen gyakorlati hasznot hajt, és ez a SOHO. Ez a több eszközből álló rendszer a Napot figyeli, különös tekintettel a napkitörésekre. Ezek olyan részecske sugarak, amelyek a Földet elérve komoly hibákat okozhatnak a távközlésben, és a villamos hálózatokban. Nem haszontalan ezekről pár nappal előre tudni!

Az űrkutatás talán leglátványosabb eleme az emberek kijuttatása az űrbe. Az olyan műholdat, amelyen létfenntartó rendszer is működik, űrállomásnak nevezzük. Az USA már 1966-ban pályára állította a MOL nevű ilyen műholdját, de nem járt rajta senki. Az első szovjet űrállomás az 1971-es Szaljut-1 volt, és ezt már lakták is. Talán újdonságot mondok, eddig összesen 10 lakott űrállomást juttatott az űrbe az ember. 1977-ben jutott fel az első dokkolási lehetőséggel ellátott műhold. 1986-ban állították pályára a MIR-t, amely már modul rendszerű kialakítást kapott, tehát folyamatosan bővíthették, dokkolhattak rajta nagyobb teher űrhajók is. Ezen az űrhajón született meg az űrbeli tartózkodás rekordja is: 437,7 nap (Valerij Poljakov). 1996-ra épült ki teljesen, ekkor 135 tonnás volt. Végül 2001-ig használták, ezután megszűnt (?) az orosz-amerikai szembenállás, és az oroszok is beszálltak az 1998-ban indult ISS-be (a képen), a nemzetközi űrállomás építésébe. Ez jelenleg 456 tonnás, sokkal kényelmesebb, nagyobb, jobb, mint a MIR volt. A tervek szerint 2025-ig lesz használatban. És, hogy mindez mire jó? Csak erről egy külön cikket lehetne írni, de a fizikában, anyagtudományokban, a biológiában nagyon sok fontos kísérletet végeztek itt el, amit a Földön nem lehetett volna, mivel ott nem hozható létre tartósan súlytalanság.

Mindezeken kívül vannak Földfigyelő műholdak, amelyek figyelik a vulkánok emelkedését, a tengerszint változását, az erdők pusztulását, régészeti leleteket, régi becsapódásos kráterek körvonalait, olaj lelőhelyeket fedeznek fel.

Meteorológiai műholdak, amelyek a földi időjárást, éghajlatot figyelik, hurrikánokat jeleznek előre, mérik az ózonlyukat, a széndioxid szintet, a globális felmelegedést, és szolgáltatják a mindennapi időjárás jelentéshez szükséges felhőképeket.

Néhány adat a földi műholdakról: Eddig kb. 20000 űreszköz jutott Föld körüli pályára. Ebből 2500 aktív, és kb. ugyanennyi inaktív műhold, a többi űrszemét. Ez utóbbi igen veszélyes, ugyanis az űrben keringő eszközök óriási sebességgel mozognak, ha szembe mennek, a relatív sebesség még nagyobb lehet (a 11 km/s sem ritka). Ekkora sebességnél egy űrsétán elveszített szerszám is átütheti az űrállomás napelem tábláit.

Teljesen véletlenül éppen most (2009. 02. 15.) keletkezett több tonna űrszemét. Összeütközött egy működő Iridium műhold, és egy használaton kívüli Kozmosz műhold. Mindkettő kb. fél-fél tonnás volt, és óriási „űrszemétdombot” produkáltak. Eddig azt hitték a szakemberek, hogy olyan hatalmas a Föld körüli térség, hogy nagyon kicsi a valószínűsége ilyen ütközéseknek. Biztos, hogy ezután gondosabban követik a veszélyes objektumokat.

Mindaz, amit eddig írtam, az űrkutatás egy kis szeglete. Nem esett szó a Merkúr, Vénusz, a Mars, a Jupiter és holdjai, a Szaturnusz és holdjai, a Neptunusz, a Plútó, a kisbolygók, az üstökösök űrszondákkal való kutatásáról, a Voyager szondákról, amelyek közül a második már a naprendszeren kívül jár (fedélzetén az emberiség üzenetével, többek között egy Beatles lemezzel is), és még sok-sok érdekességről. De itt az Interneten ezek mind elérhetők. Ha Ön most rákeres, már érdemes volt megírni ezt a cikket.

Vissza a listára