Az indiai Aditja-L1 (Aditya-L1) űrszondát a Nap megfigyelésére és további tanulmányozására szeretnék használni a tudósok, és ha minden a terv szerint alakul, akkor szeptember 2-án állhat pályára.
India űrbéli menetelése tovább folytatódik a Csandraján-3 sikere után, és egy újabb nagyobb kaliberű űrmisszióra kerülhet sor hamarosan. Az Aditja-L1 űrszonda India első űrbéli Nap-megfigyelő platformja lesz, és egyben az ország első űreszköze, ami nem egy égitest közvetlen közelében fog méréseket végezni.
Az Aditja-L1 a PSLV rakéta orrkúpjának lezárása előtt. Kép forrása: ISRO
Az Aditja-L1 neve a küldetés egy fontos elemére is utal: az űrszonda a Nap-Föld rendszer L1-es Lagrange-pontja körül, egy ún. halo pályán fog keringeni. Az űrutazásban kifejezetten érdekes és hasznos kutatási lehetőséget adnak a Lagrange (vagy más néven librációs) pontok. Például vegyük az L1 pontot, ahol a Nap és a Föld gravitációja „kiegyensúlyozzák” egymást, így a szonda a két égitesthez viszonyítva csak minimális mozgást végez (a pont körüli keringés a halo pálya). A szonda átlagosan 1,5 millió kilométerre fog keringeni a Földtől.
Az űrszonda tervezett útja az L1 Lagrange-pont felé. Kép forrása: ISRO
Ennek a keringési pályának az egyik fő előnye, hogy sem a Föld, sem a Hold nem képes kitakarni a napkorongot keringésük során, így zavartalanul lehetséges a folyamatos tudományos megfigyelés. Az Aditja-L1 tudományos apparátusa összesen 7 műszerből áll, melyek többe közt az alábbi jelenségeket fogják vizsgálni:
- koronakidobódások
- flerek és azok kialakulása
- űridőjárás dinamikája
- bolygóközi térben lévő részecskék terjedése
A szonda műszaki felépítése
Az Aditja-L1 vélhetően az I-1K (I-1000) műholdas platformra épült, ami az elmúlt években sok más indiai műholdas missziót is támogatott, mint például az IRNSS navigációs holdakat, vagy a Mars Orbiter Mission marsi űrszonda küldetését. Az Aditja-L1 starttömege 1475 kilogramm, az energiaellátásért pedig két kihajtható napelemszárny felel.
Az űrszonda egy ún. Liquid Apogee Motor nevű meghajtórendszerrel rendelkezik – ez fog felelni az összes pályakorrekcióért, illetve a főbb hajtóműves manőverekért is. A LAM maximális tólóereje 440 Newton, ezt pedig további 8 darab 22 Newtonos és 4 darab 10 Newton tolóerejű korrekciós hajtómű egészíti ki. A projekten dolgozó szakemberek elmondása szerint a LAM felépítése megegyezik a Csandraján-3 és Mars Orbiter Mission űrszondákon használt motorok felépítésével.
A szonda felépítése, a tudományos műszerek helyeivel bejelölve. Kép forrása: ISRO
Tudományos műszerek
Ahogy azt már előbb említettük, az Aditja-L1 fedélzetén hét fő műszert helyeztek el, melyeket két fő csoportba tudunk osztani: a távérzékelési műszerek és in-situ (helyszíni) műszerek csoportjába.
- Visible Emission Line Coronagraph (VELC) – távérzékelő
A VELC egy koronagráf, melyet a napkorona és a koronakidobódások dinamikájának tanulmányozására terveztek. A koronagráf egy mesterséges teljes napfogyatkozást hoz létre az űrben azáltal, hogy egy speciális eszközzel eltakarja a napkorongot. Ezáltal a műszer képes lesz a korona spektrális leképezésére a látható és infravörös hullámhosszakon. Az eszköz nagyjából 170 kg-ot nyom, így ez a legnagyobb és legnehezebb műszer a szondán.
A VELC földi tesztelés során. Kép forrása: ISRO - Solar Ultra-violet Imaging Telescope (SUIT) – távérzékelő
A SUIT a Napot a 200-400 nm-es hullámhossz-tartományban fogja megfigyelni, és 11 szűrő segítségével teljes korongfelvételeket készít majd légkörének különböző rétegeiről. A Napot még soha nem figyelték meg az űrből ebben a hullámhossz-tartományban, ezért is számít egyedinek ez a műszer. Mivel az űreszköz az első Lagrange-pontban van, a SUIT folyamatosan, megszakítás nélkül lesz majd képes felvételeket készíteni. A SUIT hasznos terhe közel 35 kg.
A SUIT műszer. Kép forrása: ISRO - Solar Low Energy X-ray Spectrometer (SoLEXS) – távérzékelő
A röntgenkitörések megfigyelésére szolgáló műszer a napkorona rejtélyes koronafűtési mechanizmusának tanulmányozására. - High Energy L1 Orbiting X-ray Spectrometer (HEL1OS) – távérzékelő
Ez a műszer a napkorona dinamikus eseményeit hivatott megfigyelni, és becslést adni az ún. nagy energiájú részecskék (SEP) gyorsításához felhasznált energiáról a kitörési események során. - Aditya Solar wind Particle Experiment (ASPEX) – in-situ
Az ASPEX műszer a napszél változásainak és tulajdonságainak, valamint eloszlásának és spektrális jellemzőinek tanulmányozására szolgál. - Plasma Analyzer Package for Aditya (PAPA) – in-situ
A napszél összetételének és energiaeloszlásának elemzésére szolgáló műszer. - Advanced Tri-axial High Resolution Digital Magnetometers – in-situ
Ez a 6 méter hosszú, teleszkóposan kitolható gémre szerelt műszer a bolygóközi mágneses mező intenzitását és jellegét hivatott mérni háromtengelyes (Bx, By, Bz) irányban.
Az Aditja-L1 végszerelés közben. Kép forrása: ISRO
A hordozórakéta
A Polar Satellite Launch Vehicle (PSLV) az Indiai Űrkutatási Szervezet általt tervezett és üzemeltetett közepes teherbírású indiai hordozórakéta. Az Indian Remote Sensing (IRS, indiai távérzékelési holdak) indítására fejlesztették ki napszinkron pályára, ugyanis a PSLV 1993-as debütálásig csak orosz rakéták voltak elérhetőek számukra a piacon. Kis méretű műholdakat akár geostacionárius pályára is képes feljuttatni.
Pár híresebb űreszköz, amit PSLV-vel indítottak: India első Hold-szondája, a Csandraján-1, első indiai bolygóközi misszió, a Mars Orbiter Mission (Mangalaján), illetve India első űrtávcsöve, az Astrosat. A PSLV az elmúlt évek során a kereskedelmi indításokból is egyre jobban kivette a részét, manapság pedig a rideshare (költségmegosztásos) indítások piacának jó részét magáénak tudhatja. 2019 decemberéig összesen 33 ország 319 műholdját indítottak Polar Satellite Launch Vehicle rakétával.
Ezen a küldetésen a PSLV-XL verzió fog repülni, mely hat darab, egyenként 12 tonnányi üzemanyaggal rendelkező szilárd hajtóanyagú segédrakétával rendelkezik. A misszió jelzése PSLV-C58, ami arra utal, hogy ez lesz sorrendben az 58. missziója a rakétának. A startra a Sriharikota szigetén található Satish Dhawan Űrközpontban kerül sor, az első számú startállásról (FLP).
A PSLV-C58 misszió rakétája a sriharikotai startállás felé közeledve. Kép forrása: ISRO
Az első fokozat a világ egyik legnagyobb rakétamotorjai közé tartozik a maga 4846 kN-os tolóerejével. A második fokozat Vikas névre keresztelt hajtóműve T+115 másodperc környékén indul be, és 133 másodpercen keresztül 803 kN tolóerőt szolgáltat. Ennek üzemanyaga hipergolikus dinitrogén-tetroxid (N2O4) és aszimmetrikus-dimetilhidrazin (UDMH).
A harmadik fokozat 7 tonnányi szilárd hajtóanyagot használ fel, 240 kN tolóerőt nyújt 83 másodpercen keresztül. A végső, negyedik fokozat két darab hipergolikus-üzemű hajtóművel rendelkezik, és 425 másodpercen keresztül képes gyorsítani a rakományait. Többek között a hasznos terhek precíz pályára állításáért felel. Az „XL” verzió kapacitása ~1800 kg alacsony napszinkron pályára.