Az űrállomás ablakába mindig besüt a nap

2020. április 28. 10:00 - vinczemiki

Farkas Bertalan űrhajójának különleges orbitális pályájáról

Kevéssé ismert tény, hogy első űrhajósunk egy eléggé különleges pályán repült nyolcnapos küldetése során. Pontosabban nem is maga a pálya volt rendkívüli, hanem az időzítés. A Föld körül néhány száz kilométer magasságban keringő űrhajósokkal kapcsolatban gyakran megjegyzik, hogy másfél óránként láthatnak gyönyörű napkeltéket és napnyugtákat. Mindez általában igaz is, hiszen nagyjából nyolc kilométeres másodpercenkénti sebességgel száguldva valóban ennyi idő alatt kerülik meg bolygónkat. Mégis, Farkas Bertalan és parancsnoka Valerij Kubászov folyamatosan, megszakítás nélkül napfürdőzhettek volna az űrállomás valamelyik ablakából. Nade hogyan lehet ez? A történelmi küldetés közelgő negyvenedik évfordulója remek alkalmat biztosít többek között arra is, hogy a műholdak mozgásának furcsaságain is elmerengjünk. 

img_4505.JPG

A szovjet és orosz űrállomások (no meg az ISS is) mind-mind az Egyenlítővel 51,6°-os "inklinációs" szöget bezáró pályákon keringtek és keringenek, mégpedig egészen földhözragadt okok miatt. Amikor az ötvenes években kijelölték a Szovjetunió legfontosabb rakétakísérleti telepének helyszínét, a döntéshozók választása azért esett a kazahsztáni Bajkonurra (vagyis az akkori Tyura-Tam vasútállomás közelében lévő nagy üres területre), mert egyrészt egy hatalmas pusztaság messze mindentől, s így relatíve nehezen tudják illetéktelenek megközelíteni, másrészt pedig Kazahsztán volt az unió legdélebbi vidéke. Márpedig űrrakétákat érdemes az Egyenlítőhöz minél közelebbről indítani kelet felé, hiszen a forgó Föld kerületi sebessége hozzáadódik a rakéta sebességéhez. Ezért jelentős, a pályára állítható hasznos teher tömegét tekintve akár néhány száz kilogrammos előnyt jelent, ha az ember a megfelelő helyről rakétázgat. Az amerikaiaknak ebben szerencséjük volt: a kontinentális USA legdélibb része Florida, mellette a hatalmas Atlanti-óceánnal, ahova nyugodtan leeshetnek a leválaszott rakétafokozatok meg a sikertelen kísérletek repeszdarabjai. Viszont Kazahsztán és Szibéria szárazföldi területek! Az pedig még a szovjet világban sem volt kívánatos, hogy például Asztana (akkoriban: Akmolinszk) vagy Novoszibirszk lakói, ne adj' Isten a szomszédos Kínai Népköztársaság népe lepotyogó rakétafokozatokat kapjanak a nyakukba. Így aztán kijelöltek néhány olyan indítási folyosót, amelyek a legalacsonyabb népsűrűségű területek fölött vezetnek át. Ezek közül mindmáig a legkedveltebb éppen az 51,6°-os hajlásszögű pálya.

groundtracksine.png

Ez persze amúgy is hasznos, mert – ahogy az egy kis geometriai okoskodással belátható – a pályainklináció szöge megegyezik azzal az északi és déli földrajzi szélességgel, amelyek között bármely terület fölött átrepülhet az űreszköz, vagyis ezeket a vidékeket szépen le tudja fényképezni. Az északi és déli 51,6°-os szélesség közötti rész lefedi a bolygó felületének 85%-át és itt él az emberiség 95%-a. A pályasík (első közelítésben) a távoli csillagokhoz képest nagyjából fix, akárcsak a híres Foucault-inga lengési síkja. Vagyis amíg az űrállomás másfél óra alatt megetsz egy fordulatot, a Föld közben elfordul alatta, így az egymást követő keringések során mindig más-más területeket figyelhet meg.

A másik fontos hozzávaló, amit meg kell értenünk a Berci-jelenséghez az évszakok változásával és bolygónk Nap körüli mozgásával kapcsolatos. Ismeretes, hogy a Föld forgástengelye a keringési síkjával 66,5°-os szöget zár be, mégpedig úgy, hogy bármerre is jár a Nap körül éppen, a tengely mindig nagyjából ugyanarra, a Sarkcsillag irányába mutat. Így aztán évente csak kétszer, a tavaszi és őszi napéjegyenlőség idején fordul elő, hogy a nappalt és az éjszakát elválasztó határvonal, az ún. terminátor (tényleg így hívják) egy földrajzi hosszúsági kör mentén húzódhat. Ekkor tehát a teminátor az Egyenlítőre merőleges. Télen viszont például az egész északi sarkvidék hónapokig tartó sötétségbe borul: december 21-én az északi félteke leghosszabb éjszakája napján a terminátor vonala az Egyenlítővel 66,5°-ot fokot zár be, éppen annyit, amennyi a forgástengelyünk szöge.

Vagyis van valamikor az év során egy olyan rövid időszak is, amikor a terminátor vonala az Egyenlítőhöz képest éppen +51,6°-os szögben húzódik. Ez pedig 1980-ban átfedett azzal az időszakkal, amikor Farkas és Kubászov május 26. és június 3. között az űrben repült. Ehhez a ritkasághoz egyébként nem csak az inklináció és a terminátor Egyenlítővel bezárt szögének egyezése kell, hanem az is, hogy konkrétan közel egy síkba essenek. De a Szaljut pályájának helyzete ezt a feltételt is teljesítette.

szaljut6_terminator_palya.jpg

A legendás Szaljut-6 pályaelemei ismertek, de nem minden időszakra találtam meg a pontos adatokat, márpedig éppen ez az "egy síkba esés" precíz értékeket kívánna (mindenféle kisebb zavarok miatt az állomás pályasíkja nem volt fix a csillagokhoz képest, hanem nagyjából 90 naponként körbefordult). De heuréka! Szerencsére rengeteg fénykép és TV-felvétel készült Berciék útja során a Moszkva melletti repülésirányító központban, ahol egy óriási kivetítő mutatta az űrállomás helyzetét és a pálya vetületét a térképen, egy számláló pedig a moszkvai időt. No és persze léteznek olyan honlapok, mint például a timeanddate, amelyek bármely napra és időpontra kiszámítják nekünk a terminátor vonalának helyzetét. Az összehasonlítás eléggé meggyőző: az irányítóközpontbeli kivetítő pályája valóban szinte tökéletesen leköveti a szürkület aznapi vonalát ezen az 1980 május 27-i felvételen.

terminator_es_palya_ugyanakkor_b.pngMit lát egy ilyen pályán az űrhajós? Lényegében folyamatos szürkületet: az állomás egyik oldalán a horizont közelében dekkoló, vagy ha nem teljesen pontos a két sík egyezése, kicsiny látszólagos körmozgást végző Napot és az általa megvilágított légkör sávját, a szemközti oldalon pedig teljes sötétséget, leszámítva a csillagok és a városok fényeit. 2014-ben, amikor az ISS hasonló helyzetben repült, le is filmezték a fedélzetről a látványt. Egy 92 perces Föld körüli fordulat videója felgyorsítva így fest.

firstspacevine.gifSzép, de a földfényképezési programoknak nem kedvez. Szerencsére, ahogy a fenti mozgókép is mutatja, azért reggeli/esti fényviszonyok között lehet ilyenkor is látni a felszínt, és Farkas Bertalanék tudtak is jópár szenzációs űrfelvételt készíteni, melyekből aztán számos tudományos publikáció (többek között egy gyönyörű könyv) is született. De például Európából szinte semmit sem láthattak az utazás során.

S mit látnak ilyenkor a földlakók? Azt, hogy esténként, a naplemente utáni és napkelte előtti órákban szokatlanul gyakran és fényesen jelenik meg fölöttük az űrállomás, bárhol is lakjanak a déli és északi 51,6°-os szélességi körök között. És mivel napjainkban az ISS lényegében ugyanolyan a pályán kering, mint négy évtizede az ország Bercije és a Szaljut-6, most május végén mi is ebben a különleges élményben részesülhetünk. Érdemes tehát föl-fölnézni az égre, mert az ISS összetéveszthetetlenül fényes lesz azokban a napokban. Megfigyelési előrejelzések sok helyről letölthetők, például innen.

emTV.hu // fotók: NASA // ESA // TASZSZ

tudomany_es_fantasztikum.jpg

komment

A bejegyzés trackback címe:

https://parallaxis.blog.hu/api/trackback/id/tr6515645220

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.