Aszálymonitoring az űrből

Kapcsolódó

21 hónap után repültek ismét utasok a New Shepard rakétával

Legutóbb 2022 augusztusában hajtott végre a Blue Origin utasokkal...

Földünk az űrből: Új-Zéland

A Kopernikusz-program Sentinel-2 műholdja 2024. május 7-én készítette az...

A nap képe #1473 – PREFIRE misszió

A PREFIRE misszió orrkúpjai, melyek a NASA sarkvidék kutató...

A NASA-val együtt valósulhat meg az európai ExoMars küldetés

A komponenseket, amiket korábban a Roszkoszmosz gyártotta volna, az...

Napjainkban sajnos egyre nagyobb gondot okoz a nagy területre kiterjedő aszály. A legfrissebb adatok szerint az elmúlt hét csapadekmentes, forró időjárása miatt idén az aszálykár-enyhítési kérelmek rekordokat döntenek. Azonban a globális felmelegedés következtében egyre szárazabbá váló klíma nemcsak Magyarország területen okoz gondot. Az egyre súlyosbodó aszályos időszakok kihívásaira egy új magyar műhold jelentheti a megoldást.

Kővágó Angéla írását olvashatjátok, aki Horváth Gyulával, a C3S Kft. ügyvezető vezérigazgatójával, és Simon Lászlóval, a Combit Számítástechnikai Zrt. vezérigazgatójával beszélgetett.

Aszálykárok megfigyelésére és megelőzésére nyert el műhold fejlesztési támogatást a Combit Számítástechnikai Zrt., az Óbudai Egyetem és a Széchenyi István Egyetem által alkotott konzorcium. A WREN-projekt pénzügyi hátterét a GINOP Plusz (Gazdaságfejlesztési és Innovációs Operatív Program) 2.1.1.- 21 pályázat útján elnyert 756,55 millió forint teremti meg. A WREN 6U méretűre tervezett műholdat, amelyet 2023 októberében terveznek elindítani, a C3S űripari vállalkozás építi meg. (Összehasonlításképpen, az első magyar műhold a Masat-1U volt, míg a szintén a cég által megépített, és tavaly augusztus óta Föld körüli pályán keringő RadCube 3U méterű. 1U =. 10×10×10 cm).

Forrás: C3S Kft

A C3S Kft-t 2012 áprilisában azért hozták létre, hogy a BME oktatási céllal fejlesztett Masat-1 műholdjának tapasztalataira építve, a továbbiakban kifejezetten ipari felhasználásra, egy egész műholdcsaládot legyenek képesek előállítani. Mint azt Horváth Gyula, a cég ügyvezető igazgatója a Spacejunkie.hu kérdésére kiemelte, az elmúlt 10 évben sikerült olyan, az Európai Űrügynökség szabványrendszerének is megfelelő, ECSS – kompatibilis alapplatformot kifejleszteniük, amelyet minden esetben a megrendelő igényeinek megfelelően tudnak optimalizálni, és az éppen aktuális feladatra specializált kiegészítő panelekkel ellátni. Az idén tavasszal uniós támogatást nyert konzorcium ezért választotta alvállalkozóként a C3S-t a műhold beszállítójának, mivel a fejlesztésnek viszonylag rövid határidővel, a következő egy évben kell megvalósulnia. Az alaprendszerek gyártása már zajlik, (fedélzeti számítógép, kommunikáció, energiaellátás), azonban a teljes műhold részletes tervei kb. idén novemberre készülnek el.

„Most kell kiválasztani azokat a spektrális tartományokat az egyetemi szakemberek segítségével, amelyeken érzékelni szeretnénk, tehát a műholdra kerülő kamerák beszerzése, amelyek az így meghatározott feladatra képesek, nyár végén, ősz elején várható.” – mondta Horváth Gyula. „A WREN műholdra két kamerát tervezünk, mégpedig azért mert vagy spektrálisan fogunk szétválasztást tenni, tehát két különböző kamerán más-más spektrális tartalmakat nézünk, vagy ha sikerül ezt egy rendszerben megcsinálnunk, akkor a terepi felbontáson, -amelyet jelenleg 50 méteresre tervezünk- fogunk még javítani.” 

November környékén egy gyors-prototípussal már az integrálhatósági vizsgálatokat szeretnék végezni, az alapplatform és a rátelepített, -a megrendelő igényei szerint fejlesztett payload controlling funkciókért felelős elektronikával összeépített repülő példány azonban-, csak kb. jövő év április – májusra készül el. Az elektronikai műszerész szakmában nem annyira jártas olvasók számára, a payload controlling a képek átmeneti tárolásáért és rendszerezéséért felelős egység, vagyis azok a rendszerek, amik a hasznos teher, jelen estben a kamera üzemeletetéséért, programozásáért és az adatgyűjtésért felelnek. Ezek fejlesztése, mechanikai és elektronikai integrációja veszi igénybe a legtöbb időt. Minőségbiztosítási okokból nagyon sok mindent kézzel készítenek, de természetesen vannak automatizált gyártásban épülő részegységek is. A cégvezető érdekességként megemlítette, hogy a WREN műholdba is kerül olyan elektronikai kártya, amelyen 1 200 apró komponens található. 10 évvel ezelőtt a Masat-1 megépítése mintegy 77 000 mérnökórát igényelt, – a C3S-nél jelenleg épülő műholdcsalád kifejlesztésére a becslések szerint ennek kb. a dupláját fordították.

Forrás: C3S Kft

A szakemberek a most következő hónapok során olyan kamerákat igyekeznek beszerezni, amelyek képesek a közeli infravörös tartományban is dolgozni, de a projekt első fázisában a látható hullámhosszokon érkező adatok feldolgozása a cél. Az adatokat a szerverig szintén a C3S Kft. hozza le, és a műhold üzemeltetése is az ő feladatuk. A fedélzeti adattároló kapacitást a kamerák paraméterei fogják meghatározni, ezt jelenleg még nem lehet pontosan tudni, de Horváth Gyula tájékoztatása szerint meglehetősen sok gigabitet kell elképzelni. A cél az, hogy az adatok minél előbb a földi állomásra kerüljenek, ezért az egyik áthaladáskor elkészült néhány 10-100 megabitnyi állományt a következő áthaladáskor igyekeznek letölteni. Fotók akkor készülnek majd a legoptimálisabb helyzetből termőföldek elemzéséhez, amikor a műhold teljesen nadirban halad el a terület felett, azonban lesznek olyan áthaladások amikor nagyon alacsony szög alatt fogja látni a területet, ekkor a kamera torzítása túl nagy lenne. Ilyenkor lehetőség nyílik például a műholdadatok letöltésére.

A technikai információkon túl Horváth Gyula fontosnak tartotta kiemelni azt is, hogy az általuk alkalmazott alap keretrendszer+ speciális kártyák szisztéma nemcsak felgyorsítja a gyártási folyamatot, de a megbízhatóságot is növeli.

”Jelenleg még mindig ott tartunk, hogy minden harmadik felbocsátott műhold, a pályára állítást követően meg sem szólal. Nem arról beszélünk, hogy egy hét vagy egy hónap után elhalálozik, mert arra nincs statisztikánk, de arra van, hogy minden harmadik műhold meg sem szólal. Tehát instant űrszemét kapásból. Ez egyrészt csak Európában 40-50 millió euró kidobása az ablakon évente, másrészt elég sok űrszemetet generálunk teljesen feleslegesen. Nálunk egy fiatal, agilis csapat van, de az idősebb, tapasztalt kollégák számára is igen fontos a környezetbarát gondolkodás. Én teljesen komolyan gondoltam, amit 2019-ben egy díjátadón mondtam, hogy olyan technológiát és olyan műholdflottát szeretnénk az emberiségnek adni, amellyel meg tudjuk támogatni a klímaalkalmazkodást. Többek között ezért találtuk ki, hogy a Combittal közös ötletünket kidolgozva, beadjuk ezt a pályázatot.”

Az aszály-monitoring rendszer fejlesztése abszolút beleillik az ökológiai szempontokat szem előtt tartó elképzelésbe, mivel Magyarországon az időjárási anomáliák egyre nagyobb problémát jelentenek a mezőgazdaság számára. 2021 novemberében 9877 ügyfél nyújtott be kárenyhítési kérelmet közel 21 milliárd forint értékben. Az idén tavasszal közzétett adatok szerint, a teljes kárenyhítő juttatás (11,3 milliárd forint) 80 százaléka lett aszálykárra kifizetve. A mezőgazdasági kockázatkezelési rendszer összesítése szerint a legtöbb bejelentés Szabolcs-Szatmár- Bereg megyéből érkezett. Ha megnézzük az Országos Vízügyi Főigazgatóság oldalán található Operatív Vízhiány Értékelő és Előrejelző Rendszer térképén fellehető aszályfigyelő mérőállomások elhelyezkedését, akkor látható, hogy a legkeletibb megyében mindössze 9 ilyen pont jut, csaknem 6 000 négyzetkilométerre.

Simon László a Combit Számítástechnikai Zrt vezérigazgatója részletesen ismeri a problémát, hiszen a jelenlegi földi hálózat első 50 állomását ők telepítették, sőt az elemző szoftver első verzióját is ez a cég fejlesztette. 

„Napjainkra országszerte kb. 112 mérőállomás működik, amelyek nagyon pontos adatokkal szolgálnak többek között a levegő páratartalmáról, hőmérsékletéről, a talajnedvesség mennyiségéről 15 centiméterenként, akár hat különböző mélységben elemezve, de ezek pontszerű értékek. Le van téve a termőföld szélére egy 3×3 méteres körbekerített műszerkert, mit szépítsük még útban is van. A központtal távkapcsolatban vannak, a beállítástól függő gyakorisággal küldik az adatokat, de hiába tervezik 150 fölé vinni az állomások számát, hazánk 93 000 négyzetkilométeres területére vetítve ez messze nem elegendő. 20-30 kilométernél nagyobb sűrűség még akkor sincs, ha tudjuk, hogy a hegyekben, városokban, meg a folyók árterében nem érdemes ezt nézni. Így gyakran előfordul, hogy egy viharzóna két állomás között vonul el, a föld két szélén a két állomás száraz területet mér, a kettő között meg ázik a talaj. Viszont a műhold majdani adatait elemző algoritmusunk fejlesztéséhez ezeket a mérőállomások által jelenleg is szolgáltatott adatokat használjuk fel referenciaként. Az egésznek az a lényege, hogy egy olyan algoritmust tudjunk kidolgozni, ami ezekből az adatokból automatikusan és önjavító módon a lehető legpontosabb értéket adja meg, minden egyes raszterre. Nagyon sok adatunk lesz ezért numerikus analízisnél itt több kell, hogy akkora pontosságot érjünk el ami várhatóan két nagyságrenddel jobb, mint amit jelenleg a földi állomások tudnak produkálni.”

A Combit a következő hónapokban a két egyetemmel szorosan együttműködve olyan részletkérdésekre keresi a választ, hogy pl. milyen hullámhossz tartományban pontosan milyen adatok rögzítése lesz az eredmény szempontjából a leghatékonyabb. Nagyon pontos előkészítést igényel a fedélzeti számítógép vezérlése is, mert az adatokat geolokációs szempontból szűrni kell, és így fogják meghatározni, hogy pontosan mely területekről készítsenek képet a kamerák. Az adatbázis építéshez az EUMETSAT műholdat is felhasználják, amely jelenleg csak kéthetente szolgáltat adatokat, – ez érthető módon operatív beavatkozásra alkalmatlan. Simon László azt is hozzátette, hogy hiába a két heti műholdas adat, ezek a magyar rendszerrel, nevezetesen az OVF aszályindexével nincsenek összehangolva, ezért nehezen értelmezhetők. Az adatfeldolgozó-központ a cég veszprémi telephelyén lesz, a jelenlegi tervek szerint egyelőre 3 Tb kapacitással, de a későbbiek során, ha szükség lesz rá esetleg felhőszolgáltatást is igénybe vehetnek. Simon László szerint a számítástechnikai infrastruktúra idén novemberre készen lesz, addigra részben az adatbázist is valamelyest használható szintre szeretnék fejleszteni. Nem kis feladat a WREN startjának menedzselése sem, amit Horváth Gyula és csapata intéz. Az indítás várható dátuma 2023 októbere, a SpaceX Falcon-9 rakétájával. Ami a költségeket illeti bár a szerződés szerint közelítő értéket sem lehetne mondani, a nagyságrend érzékeltetéséhez egy közepes méretű, vadonatúj balatoni vitorlás ára lett megemlítve. Az ukrán háború miatti dollár árfolyamváltozás miatt kb. egy mérnök éves munkabére a veszteség. A pontos pályaadatok is később derülnek ki, jelenleg 500-600 kilométeres napszinkron pálya lett tervezve. Ebből adódóan az ISS-hez hasonlóan 90 percenként fogja megkerülni a Földet, és bár hazánk felett napi 5-6 áthaladással lehet számolni, a mérés szempontjából fontos területekről néhány naponta jönnek majd adatok.

Ha minden jól megy, a vállalkozás üzletileg is rentábilissá válhat, ha a magyar mérések alapján sikerül bebizonyítani, hogy működőképes és hatékony a rendszer. A konzorcium tagjai azt remélik a műhold életideje, vagyis 5-6 év alatt jó néhány aszály sújtotta ország megrendelőként fog jelentkezni, ez esetleg a hasonló műholdak sorozatgyártását is jelentheti amire a C3S Kft már most is képes lenne. Horváth Gyula szerint, ha ez bekövetkezik elég lenne egy kis változtatás a beállításokon és a precíziós mezőgazdaságot többféleképpen is segíthetné a rendszer. 

„Be lehetne segíteni az árvízi készültségbe, esetleg az áradásoknál a víz-levonulásokat monitorozni. A vízgyűjtőterületeken nézni a hóolvadástól, hogy amikor terül az áradás akkor a víz hol terül, hogy terül, a védekezést ez nagyon meg tudná támogatni. Olyan műholdflottában is gondolkodunk ahol a műholdakra különböző szenzorokat telepítenénk, ebben nagyon sok lehetőség lenne.”

A C3S űripari vállalkozásnak nem ez az egyetlen CubeSat-ja amely a közeljövőben földkörüli pályára áll. 2023 januárjának második felében startol ugyanis a VIREO 3U méretű távérzékelő műhold, fedélzetén négy speciális kamerával. Ezek képeit már a műhold fedélzetén egy mesterséges intelligencia gyorsító chip fogja elő-feldolgozni. Ez a maga nemében annyira egyedülálló fejlesztés, hogy két évvel ezelőtt a világ egyik legnagyobb technológiai újságja, a TechCrunch is címoldalon számolt be róla. 

A Spacejunkie.hu természetesen a következő hónapokban is figyelemmel kíséri a kisműhold fejlesztések eredményeit, amelynek részleteiről hamarosan további részletes beszámolókat olvashattok!

Ads Blocker Image Powered by Code Help Pro

Kérjük engedélyezd a reklámokat

Így tudod a Spacejunkie csapatát támogatni, hogy minél több friss hírt hozhassunk Nektek az űrutazás, űrkutatás világából!
Dark mode powered by Night Eye