ŰRHAJÓ MANŐVEREK

Ez a cikk Kocsis Ferenc: Űrflotta fejlesztési irányelvek (Adamo Books, 2012) című könyvének tartalmához illeszkedik logikailag. Ennek kapcsán érdemes elolvasni a következő űrhajózási írásokat: Észrevételek az űrhajók biztonságos üzemeltetéséhez (2005), Általános irányelvek a leendő űrflottánk számára (2005), További irányelvek a leendő űrflottánk számára (2008), Manőverek térugró űrhajóval (2009), Ábrázolási irányelvek a leendő űrflottánk számára (2010), Űrközlekedési irányelvek a leendő űrflottánk számára (2010), Az űrkutatás és űrutazás technikai korlátai (2021), Kocka manőverek (2021).

Az Űrflotta fejlesztési irányelvek könyv elérhető itt:
http://adamobooks.hu/urflottafejlesztesi_iranyelvek__otletek_es_gondolatok.html

1. ŰRHAJÓ HELYZETVÁLTOZTATÓ MANŐVEREK

A helyzetváltoztató manőverek olyan térbeli elfordulások, amik irányai a hajótesthez képest kerülnek meghatározásra. Elvileg meghatározhatók lennének a környezetben lévő támpontokhoz képest is, de csak akkor, ha vannak ilyenek. A téren kívüli elfordulásokkal, azaz a térből történő kifordulásokkal és a térbe történő befordulásokkal később külön cikkben foglalkozunk.

A hajótestnek hat fő iránya van, amik végpontjai három tengelyt jelölnek ki. Ezek középen, az origóban (O középpont) merőlegesen metszik egymást.
1. Tető: Fel (F tengely végpont).
2. Orr: Előre (E tengely végpont).
3. Jobb: Jobbra (J tengely végpont).
4. Has: Le (L tengely végpont).
5. Tat: Hátra (H tengely végpont).
6. Bal: Balra (B tengely végpont).

Az elfordulások ezen három tengely körül körül történnek két irányba:
1. FL tengely körül: legyezés balra-jobbra (az E tengely végponttól a BJ tengely végpontok felé fordulva: B felé balra, J felé jobbra). Mint a fejrázás.
2. BJ tengely körül: bólintás előre-hátra (az E tengely végponttól az FL tengely végpontok felé fordulva: F felé hátra, L felé előre). Mint a fejbólintás.
3. EH tengely körül: dőlés fel-le (a J tengely végponttól az FL tengely végpontok felé fordulva: F felé fel, L felé le, mintha a kinyújtott jobb kezem felemelném vagy lesüllyeszteném). Mint a fejingatás.

2. ŰRHAJÓ HELYVÁLTOZTATÓ MANŐVEREK

A helyváltoztató manőverek olyan térbeli elmozdulások, amik irányai a környezetben lévő támpontokhoz képest kerülnek meghatározásra. Elvileg meghatározhatók lennének a hajótesthez képest is, de csak akkor, ha ismert a sebesség és a gyorsulás. A környezetnek ugyanúgy hat fő iránya van, mint a hajótestnek, csak ezek végpontjai könnyen azonosítható, relatíve nem mozgó (távoli), támpontként használható égitestekhez vannak rögzítve. A FEJLHB koordinátarendszer használhatóságához legalább két pontját egyértelműen rögzíteni kell (praktikusan az F és E végpontokat) azért, hogy az űrhajó körül minden pont helye egyértelműen meghatározható legyen. A téren kívüli elmozdulásokkal, azaz a nemtér-nemidőben való mozgással és a felsőbb térben való mozgással később külön cikkekben foglalkozunk.

Néhány fogalom jelentése emlékeztetőül:
Elkerülő manőver: minden téresszencián belül végrehajtott, tehát térbeli manőver.
Kitérő manőver: minden téresszencián kívül végrehajtott, tehát térközi manőver.
Eltérítő manőver: az ütközőpályán közeledő objektumok eltérítése céljából, rajtuk végrehajtott térbeli manőver.
Kitérítő manőver: az ütközőpályán közeledő objektumok kitérítése céljából, rajtuk végrehajtott térközi manőver.
Helyben ugrás: a legegyszerűbb kitérő manőver, ahol az űrhajó kilép az indulási térből a nemtér-nemidőbe, majd adott várakozási idő múlva visszalép ugyanabba a térbe.
Bakugrás: olyan térugrás, ahol az űrhajó kilép az indulási térből a nemtér-nemidőbe, majd a térsűrítés után visszalép ugyanabba a térbe.
Párhuzamos ugrás: olyan térugrás, ahol az űrhajó kilép az indulási térből a nemtér-nemidőbe, majd a térsűrítés után visszalép egy másik, párhuzamos térbe.

2.1. RELATÍV LEÁLLÓ MANŐVER:

Ha az űrhajónk beleszalad egy olyan erősségű űrviharba, ami elvakítja a távérzékelő műszereinket és nem tudunk térváltással átmenni egy csöndes űrszeletbe, akkor célszerű megállítani az űrhajót és kivárni a vihar elvonulását. Ezzel minimalizáljuk a környező égitestekkel való összeütközés lehetőségét, illetve a relatív sebességet és becsapódási energiát, az általa okozott károkat. A leállás a környező égitestekhez képesti relatív sebesség minimalizálását jelenti, Áramlás Követő Manőverrel (ÁKM) kombinálva (lásd: 2.2.). Ilyenkor célszerű az űrhajó orrát a vihar érkezési irányába fordítani, hogy a normál haladási irányból érkező ütközésektől védő pajzs takarásába kerüljön a hajótest. Ennek neve: Relatív Leálló Manőver (RLM).

A térváltás két esetben nem működhet: ha térzavarás akadályozza vagy ha mindkét térváltómű (fő és tartalék) meghibásodott. Az űrviharokat napkitörések, nóvák, szupernóvák, galaxismag kitörések okozzák és javarészt töltött részecskékből, ionizált gázból és porfelhőből állnak, ami túlterheli a távérzékelőket a rengeteg előtérzajjal, eltakarva a környező közeli objektumokat. Ez ellen az árnyékolás, szűrés nem hatásos, mert a hasznos jeleket is kiszűri. Kutatásokat kell végeznünk olyan érzékelők létrehozása céljából, amik a legvadabb űrviharokban is kifogástalan minőségben látják a környező objektumokat, legalább annyira, hogy a méretük, távolságuk, relatív sebességük, pályájuk meghatározható legyen és elkerülhető legyen a velük való összeütközés.

Űrvihar idején az űrhajó körül dolgozó különböző kísérő űrszondákat vissza kell hozni a fedélzetre, biztonságba. Ha nem férnek el odabent, akkor a burkolaton kell lehorgonyozni őket a védőpajzsok alatt és figyelni velük a környezetet. Tesztelnünk kell, hogy a meglévő érzékelőink milyen erősségű űrviharban, milyen távolságból, mekkora objektumokat vesznek észre? Ennek alapján meghatározhatjuk a saját reakcióidőnket, ami az ütközés elkerüléséhez szükséges. Lásd: Kitérő manőver.

Az RLM hátránya, hogy tovább tart elkerülő manővert végezni, mert az eléréséhez előbb lassulni kell. Ha nincs rá elég idő (nagy tömegű, nehezen gyorsuló űrhajó estén), maradnak az eltérítő manőverek, az ütközőpályán érkező objektumok szétlövése lézerágyúkkal vagy a kísérő űrszondák szándékos ütköztetése velük, hogy félrelökjék őket (öngyilkos manőver).

2.2. ÁRAMLÁS KÖVETŐ MANŐVER:

A holdak többnyire azonos irányban keringenek a bolygójuk körül, javarészt egy síkban.
A bolygók többnyire azonos irányban keringenek a csillaguk körül, javarészt egy síkban.
A csillagok többnyire azonos irányban keringenek a galaxisukban, javarészt egy síkban.
Ennek oka, hogy az égitest rendszerek együtt alakulnak ki, egy forgó porfelhőből, megőrizve pályájukat. Az ellenkező irányban keringő égitestek általában ütközés vagy befogás eredményeként jönnek létre.

Ha biztonságosan akarunk áthaladni egy égitest rendszeren, a megközelítésekor fontos meghatározni a keringési síkját és irányát, majd olyan pályát követni, ami lehetőleg belesimul ebbe. Azaz a haladási irányunknak egybe kell esnie az égitestek haladási irányával. Ez az Áramlás Követő Manőver (ÁKM). Így kisebb az égitestekhez viszonyított relatív sebességünk, tovább tart a mellettük való elhaladás, több időnk van méréseket végezni, kisebb a valószínűsége a velük való ütközésnek és több időnk van az elkerülő vagy kitérő manőverekre.

A legjobb parkolópálya (javítások miatti leállás során) egy bolygórendszer vagy holdrendszer peremén található, áramlás követő irányban, a helyi égitestekre jellemző mozgási sebességgel, egy üres zónában. Ilyenkor célszerű a hajó orrát a központi csillag felé fordítani, hogy egy esetleges napkitörés során védve legyenek a burkolat oldalán és a taton lévő zsilipek.

2.3. ÁRAMLÁSSAL SZEMBENI MANŐVER:

Ha gyorsan akarunk megközelíteni egy égitestet és jól tudunk manőverezni, elkerülve az összeütközést a szemből gyorsan közeledő égitestekkel, akkor érdemes alkalmazni. Ez az Áramlással Szembeni Manőver (ÁSZM), amit lehetőleg csak vészhelyzetben szabad használni a veszélyei miatt.

2.4. GRAVITÁCIÓS HINTA MANŐVEREK:

Egy égitest gravitációs mezejének és sebesség különbségének felhasználása egy űrhajó pályájának és sebességének megváltoztatásához. Az űrhajó sebessége növelhető vagy csökkenthető vele. Ez a Gravitációs Hinta Manőver (GHM).

Gyorsító Hinta Manőver (GYHM): az égitest mögött kell elhaladni, derékszögben oldalról megközelítve azt, hogy maga felé húzva előrelökjön (45-60 fokos irányváltozással), a saját haladási irányához képest. Ez növeli az űrhajó sebességét.



Lassító Hinta Manőver (LHM): az égitest előtt kell elhaladni, hegyesszögben (30-45 fokos szögben) hátulról megközelítve azt, hogy visszahúzzon, a saját haladási irányához képest derékszögű pályára kényszerítve. Ez csökkenti az űrhajó sebességét.

2.5. ELKERÜLŐ MANŐVEREK:

Az ütközőpályán közeledő nagyobb égitestek elől az űrhajót kell eltéríteni, mert a taszítómezeje vagy a védőpajzsai nem képesek azt megbízhatóan elhárítani, anélkül, hogy a becsapódása kárt okozna az űrhajóban. Amennyiben valamilyen okból nem lehetséges kitérő manővert végezni, akkor valamilyen térbeli elkerülő pályamanővert kell végrehajtani.

Az elkerülő manőver nagyságát mindig úgy kell megválasztani, hogy az űrhajó burkolata és az idegen objektum felszíne közt legalább 1 hajóátmérőnyi távolság legyen a közelpontban. Ez az űrhajó körüli gömb alakú űrtérség a védelmi zóna, aminek átmérőjét célszerű nagyobbra méretezni, mint az űrhajó köré írható gömb átmérője.

Az elkerülő manőverek a következők lehetnek:

2.5.1. Irány Váltó Manőver (IVM): a sebesség megváltoztatása nélkül.

Ilyenkor 8 lehetséges irányból kell kiválasztani, meghatározott, tehát mindig kötött sorrendben azt, amelyik a legbiztonságosabb az űrhajó számára. Azon irány biztonságos, amerrefelé haladva nem ütközik bele az űrhajó a védelmi zóna felé tartó idegen objektumba, sem más idegen objektumokba. Az asztogációs helyzetelemző program minden esetben megvizsgálja mind a 8 irányt és rangsorolja őket biztonság szerint (van-e ezen haladva ütközési zóna bármivel?).

Az Irány Rangjának Sorszáma (IRS) négyféle lehet, amik jelentése:
1. Teljesen biztonságos, tiszta irány, az ütközés valószínűsége bármivel: semmi (0%).
2. Nagyrészt biztonságos, zavart irány, az ütközés valószínűsége: alacsony (1-10%).
3. Kisrészt biztonságos: kockázatos irány, az ütközés valószínűsége: magas (11-50%).
4. Nem biztonságos: veszélyes irány, az ütközés valószínűsége: biztos (51-100%).

Az elkerülési irányok jelentése:
Tiszta irány: amerre felé haladva az összes veszélyes idegen objektum kívül marad a védelmi zónán.
Zavart irány: amerre felé haladva veszélyes idegen objektum kerül a védelmi zónába.
Kockázatos irány: amerre felé haladva veszélyes idegen objektum ütközik a védőpajzsnak (és lepattan róla vagy átszakítja).
Veszélyes irány: amerre felé haladva veszélyes idegen objektum becsapódik a burkolatba (és megrongálja azt).

Az elkerülési irányok sorrendje egy 8 beosztással rendelkező körlapon ábrázolva a következő (számsorrendben): 2-6-7-1-3-5-0-4 (ahol 0 a fel irány). A program az elkerülő manőver lehetséges irányait ebben a kötelező (nem módosítható) sorrendben vizsgálja meg, hogy alkalmasak-e az elkerülésre, egy 0 irányból az origó felé közeledő idegen objektummal való összeütközés megelőzésére? Az ütközési zóna alapesetben az E tengely végpont irányában található.

Logikus, hogy azért a 4-es irány az utolsó, mert a szemből közeledő idegen objektum arrafelé halad tovább, átvágva az origóban lévő ütközési zónán, amennyiben nem történik vele ütközés. Tehát a legbiztonságosabb kilépni a 0-origó-4 pályavonal és az űrhajó pályavonala által alkotott síkból, ami a körlapon az FELH síkba van elforgatva. Ez független a támponti csillagok és az űrhajó állásszöge által alkotott FELH síkoktól egyaránt, mert csak az ütközési eset szemléltetésére és az elkerülő manőver könnyű gépi feldolgozására szolgál ideiglenesen.

Megjegyzés: A közeledő idegen objektumok ábrázolása az asztrogációs képernyőn adott szabályok szerint történik, amivel később egy külön cikkben foglalkozunk.

A valós esetek nagy részében az idegen objektum pályája és az űrhajó pályája valamilyen hegyes vagy tompa szöget zár be egymással, így az ideiglenes FELH sík helyzete könnyen megállapítható. Van viszont két olyan speciális eset, amikor a két pálya párhuzamos, azaz egy egyenest alkot. A program ilyenkor is felállítja a FELH síkot az elkerülési irányok vizsgálatához, de a hajótest állásszögéhez igazítva. Két pálya akkor párhuzamos és akkor alkot egy egyenest, ha az általuk bezárt szög kisebb 1 foknál, tehát elhanyagolható nagyságú.

1. Frontális Ütközési Veszély (FÜV): az idegen objektum szemből érkezik, az E tengelyvégpont felől. Ilyenkor szembeszaladási helyzetről van szó.
2. Utoléréses Ütközési Veszély (UÜV): az idegen objektum hátulról érkezik, a H tengelyvégpont felől. Ilyenkor rászaladási helyzetről van szó.

2.5.2. Sebesség Váltó Manőver (SVM): az irány megváltoztatása nélkül.

Űrhajó sebességek:
Az Űrhajó Relatív Sebességét (ŰRS) a maximális, Biztonságos Utazó Sebességhez (BUS) és a minimális, Parkolópályán Keringési Sebességhez (PKS) képest kell meghatározni. Ha az ŰRS közelebb van a PKS-hez, mint a BUS-hoz, akkor lassan halad. Ha az ŰRS közelebb van a BUS-hoz, mint a PKS-hez, akkor gyorsan halad. Vészhelyzet esetén használható a Veszélyes Menekülő Sebesség (VMS) is, amelynél az ütközőpályán közeledő objektumok észlelésétől az ütköző zóna elkerüléséig eltelő időtartam rövidebb, mint az ütköző zóna eléréig hátralévő időtartam. Tehát elkerülő manőverrel nem lehet elkerülni az ütközést.

Kétféle SVM használható a gyakorlatban:
1. Gyorsító Elkerülő Manőver (GYEM): ezt főleg alacsony ŰRS, például PKS esetén kell használni.
2. Lassító Elkerülő Manőver (LEM): ezt főleg magas ŰRS, például BUS vagy VMS esetén kell használni.

5.3. Irány és Sebesség Váltó Manőver (ISVM): a két módszer kombinálása abban az esetben, ha külön egyik végrehajtása sem biztonságos.

A megfelelő elkerülő manőver kiválasztása során mindig kötött sorrendben kell megvizsgálni, melyik biztonságos. Tehát ha egyik IVM sem biztonságos, akkor meg kell vizsgálni, melyik SVM biztonságos. Ha egyik SVM sem biztonságos, akkor kell ISVM-et használni. Ennek elvileg elégnek kell lennie mindenféle ütközésveszély esetén. Ha mégsem elég, mert nagyon sok objektum közeledik több irányból, akkor marad az ütközési riadó elrendelése.

Elkerülő manőver kiválasztása attól függően, milyen pályán halad az űrhajó:

1. Utazópályán egyenesen haladó űrhajó esetén:
Amikor az orr a haladási irányba néz a gyorsítások, lassítások miatt. Ilyenkor az elkerülést sebességváltással a legcélszerűbb végrehajtani. Ha relatíve lassan halad az űrhajó: GYEM-mel gyorsítani kell, hogy előbb haladjon át az ütközési zónán, mint az idegen objektum. Ha relatíve gyorsan halad az űrhajó: LEM-mel lassítani kell, hogy később haladjon át az ütközési zónán, mint az idegen objektum. A lassító eltérés előnye, hogy több idő van méréseket végezni és pontosítani a pályaszámításokat, illetve követő pályára állni az idegen objektum után eredve vagy körpályára állva körülötte. Így lehet parkolópályára állni a bolygók, kóborló égitestek körül. Ha két vagy több idegen objektum is felbukkan az űrhajó előtt, több ütközési zónában becsapódva az űrhajóba, a LEM a legcélravezetőbb módszer. Ha ez nem elég, akkor ISVM-re van szükség (lásd: ott).

2. Parkolópályán keringő űrhajó esetén:
Amikor az űrhajó körpályán kering egy égitest körül, az orra különböző irányokba nézhet.
1. Ha az űrhajó orrát az égitest felé fordítjuk, az oldalán, tatján lévő zsilipek takarásban maradnak az ottani megfigyelők számára. Ha az égitest egy csillag, ez megvédi a bejáratokat egy napkitörés sugárzásától. A hajó hossztengelye mindig merőleges a pályavonalra. Orr vagy tat irányú tolóerővel gyorsan elhagyható a körpálya, különböző irányokban befelé vagy kifelé a pályasík mentén. Ezt hosszabb idejű parkolópályán tartózkodáskor érdemes használni.
2. Ha az űrhajó orrát egy támponti csillag felé fordítjuk, könnyű hosszú expozíciós idejű csillagászati megfigyeléseket végezni a burkolatán lévő műszerekkel. A hajó hossztengelye mindig más szöget zár be a pályavonallal. Orr vagy tat irányú tolóerővel gyorsan elhagyható a körpálya a támponti csillag irányába vagy ellenkezőleg. Ezt rövidebb idejű parkolópályán tartózkodáskor érdemes használni.
3. Ha az űrhajó forog az egyik tengelye körül valamiért, könnyű rövid expozíciós idejű, égbolt felmérő csillagászati megfigyeléseket végezni a burkolatán lévő műszerekkel. A hajó hossztengelye mindig más szöget zár be a pályavonallal, a körpálya síkjában vagy egy attól eltérő forgási síkban. A körpálya elhagyásához előbb le kell állítani a forgást, a kívánt irányba fordítva az orrot, ami időigényes. Ezt nagy űrhajóknál nem érdemes használni, csak kis űrszondáknál.

Minden elkerülő manőver lényege a gyors reagálás, tehát nem szabad az időt vesztegetni helyzetváltoztatásokkal (elfordulásokkal). Mivel a parkolópályákon lassan mozog az űrhajó (PKS-sel), a haladási irányba érdemes gyorsítani GYEM-mel, hogy sebességet növelve javuljon a manőverező képesség. A lassítás hátrányos, illetve veszélyes, főleg ha közel keringünk egy égitesthez (bolygó, hold, kóborló), mert annak gravitációja lehúzza az űrhajót. A gyorsítás hatására eltávolodik az űrhajó az égitesttől, magasabb körpályára állva vagy elszakadva tőle. A haladási irányba gyorsítás akkor rossz megoldás, ha az idegen objektum abból az irányból közeledik. Ilyenkor lassításra LEM-mel vagy ISVM-mel van szükség. A haladási irányba gyorsítás akkor is rossz megoldás, ha az űrhajó BUS-gel halad és ezzel átlépnénk a VMS-be.

Az idegen objektum közelítő pályavonala és az űrhajó keringési pályavonala által az ütközési zónában bezárt szög mértéke határozza meg, hogy GYEM-et vagy LEM-et vagy ISVM-et kell-e végezni? Ha az ütközési szög kisebb 45 foknál és magas a keringési pálya, akkor LEM-et érdemes végezni, alacsonyabb pályára jutva. Ha az ütközési szög kisebb 45 foknál és alacsony a keringési pálya, akkor ISVM-et kell végezni felfelé. Ha az ütközési szög nagyobb 45 foknál, akár magas, akár alacsony a keringési pálya, GYEM-et érdemes végezni. A 45 fokos iránykülönbség lehetővé teszi az idegen objektum kellő távolságú elkerülését, minimális sebesség és/vagy irány módosítás mellett, a lehető legrövidebb idő alatt, a lehető legkevesebb tolóerővel és gyorsulással.

Emiatt célszerű az égitestek körül magas körpályára állni, mindenképpen a stacionárius pályamagasság fölött maradva. Ez alá menni csak GHM vagy vészhelyzet esetén szabad. Mindez csak a nagy és lassan mozgó űrhajókra vonatkozik. A kis és gyorsan mozgó űrhajók, űrszondák bárhogy mozoghatnak.

6. KITÉRŐ MANŐVEREK:

Az ütközőpályán közeledő nagyobb égitestek elől az űrhajónak a legegyszerűbb kitérnie, amennyiben a taszítómezeje vagy a védőpajzsai nem képesek azt megbízhatóan elhárítani, anélkül, hogy a becsapódása kárt okozna az űrhajóban. A kitérő manőverek fajtái a következők:

1. Térváltás: az űrhajó kilép az aktuális téresszenciából és belép valamelyik párhuzamos téresszenciába.
2. Bakugrás: az űrhajó kilép az aktuális téresszenciából a nemtér-nemidőbe, térsűrítést végez, majd máshová visszalép ugyanabba a téresszenciába.
3. Helyben ugrás: az űrhajó kilép az aktuális téresszenciából a nemtér-nemidőbe, vár egy ideig változatlan sebességgel és iránnyal haladva, majd máshová visszalép ugyanabba a téresszenciába. Ez a bakugrás rövidebb változata.
4. Párhuzamos ugrás: az űrhajó kilép az aktuális téresszenciából a nemtér-nemidőbe, térsűrítést végez, majd máshová belép valamelyik párhuzamos téresszenciába.

A robotpilóta vagy ha van rá elég idő, az emberi pilóta feladata kiválasztani egyrészt a kitérő manőver fajtáját, másrészt azt, hogy hová ugorjon át a hajó. Ennek helye a tervezett belépési zóna biztonságosságától függ. A párhuzamos téresszenciákba való átlépés előnyösebb a nemtér-nemidőbe kilépésnél, mert azok is tele vannak támponti csillagokkal, így alkalmasabbak a tartós ott tartózkodásra, manőverezésre. A nemtér-nemidőbe kilépés azért előnyösebb a párhuzamos téresszenciáknál, mert üres, nincsenek benne idegen objektumok, amik ütköző pályán közelíthetnek az űrhajó felé. Így alkalmasabb a rövid idejű ott tartózkodásra, manőverezés nélkül.

A kijelölt belépési zónát még a kitérő manőver kiválasztása előtt ellenőrizni kell, hogy tiszta és biztonságos-e? Ez 4 módon lehetséges, a rendelkezésre álló technikai eszközök függvényében.:

1. Soros módszer:
Egy kísérő űrszonda átlép az első párhuzamos téresszenciába és körülnéz az ottani belépési zónában. Ha nem tiszta, akkor továbblép a következő térbe, kivéve, ha közben megsérül vagy megsemmisül. Ha tiszta, akkor két csillagászati felderítő űrszonda is átlép a közelében a két oldalára és egyszerre felmérik a környező űrt, ütközőpályán mozgó idegen objektumokat keresve és ezek irányát, sebességét, távolságát, méretét meghatározva. Ha tiszta a zóna, az űrhajó is átlép a kísérő űrszonda mögé. Ha nem tiszta, a kísérő űrszonda továbblép a következő párhuzamos téresszenciába, majd a leírt módon a felderítő űrszondák is mennek utána, egészen addig, míg tiszta belépési zónájú téresszenciát nem találnak.
Előnye: 1 kísérő és 2 felderítő űrszonda elég a feladathoz.
Hátránya: Sokáig tarthat, az ellenőrzés időtartama változó és előre nem meghatározható. Sürgős térváltásnál ez megengedhetetlen, ezért kerülni kell az alkalmazását.

2. Párhuzamos módszer:
A 4 párhuzamos téresszenciába egyszerre átlép 1-1 kísérő űrszonda és körülnéznek a belépési zónákban. Ha nem tiszta valamelyik, a kísérő visszalép, kivéve, ha közben megsérül, megsemmisül. Amelyik tiszta, abba egyszerre átlép a közelében a két oldalára 1-1 csillagászati felderítő űrszonda és egyszerre felmérik a környező űrt. Ha nem tiszta valamelyik, a kísérő és a felderítők visszalépnek. A tiszta terek közül választja ki a pilóta a belépési zónát, a tisztaság mértéke vagy a téresszenciák sorrendje alapján. Ha nincs tiszta tér, a nemtér-nemidőbe kell kilépni az űrhajóval, bakugrást vagy helyben ugrást végezve. Ott nem szükséges felmérést végezni.
Előnye: Gyors, az ellenőrzés időtartama rögzített és előre meghatározott.
Hátránya: 4 kísérő és 8 felderítő űrszonda kell a feladathoz. Ha sokáig nem végzünk térváltást, ezek kihasználatlanul állnak az űrben, esetleg besegíthetnek az űrhajó aktuális téresszenciájában dolgozó kísérőknek és az ott dolgozó 2 felderítőnek. Ehhez sok űrszonda kell, ezért nem praktikus az alkalmazása.

3. Körbeléptetéses módszer:
Az 5 párhuzamos téresszenciát az aktuális téresszenciától (ahol az űrhajó épp tartózkodik) kiindulva sorban végigjárja 1 kísérő űrszonda, átlépve beléjük és mindenhol körülnéz. Ha tiszta, átlép utána a közelében a két oldalára a 2 csillagászati felderítő űrszonda és egyszerre felmérik a környező űrt. A kísérő eközben továbblép a következő téresszenciába. A sor végére érve mind visszaugranak az aktuális téresszenciába és azt is újra felmérik. Ezt ismételgetik folyamatosan, így állandóan vannak adataink minden téresszencia tisztaságáról, az ottani belépési zónák biztonságosságáról.
Előnye: A leggyorsabb, mert nem kell felmérni a belépési zónát az átlépés előtt. Az űrszondák folyamatosan dolgoznak, nincs üresjáratuk. Így mindig tudjuk, hol van tiszta belépési zóna. Ehhez csak 1 kísérő és 2 felderítő űrszonda kell, amik folyamatosan dolgoznak, ezért praktikus az alkalmazása.
Hátránya: Rengeteg mérés készül, sok adatot kell folyamatosan eltárolni és feldolgozni, majd az elavultakat törölni.

4. Állandó módszer:
Az 5 párhuzamos téresszencia mindegyikében folyamatosan dolgozik 1 kísérő és 2 csillagászati felderítő űrszonda.
Előnye: Ugyanaz, mint a körbeléptetéses módszernél.
Hátránya: Még több adatot kell folyamatosan eltárolni és feldolgozni, törölni. A párhuzamos téresszenciákban dolgozó űrszondák helyzetét folyamatosan ellenőrizni kell külön térváltásokkal (1 külön kísérő űrszondával, ami körbelépkedi őket) és hozzáigazítani az űrhajóhoz, hogy ne szakadjanak el tőle, mert akkor az adataik használhatatlanok lesznek, mivel nem arról az űrtérről készítenek felmérést, mint ahová az űrhajó átlép. Ehhez sok űrszonda kell, ezért nem praktikus az alkalmazása.

A körbeléptetéses módszer akkor biztonságos, ha az egyes űrterek felmérésének ideje nem túl nagy. Mivel 4 felmérés idejére az űrhajó felderítők nélkül marad, ilyenkor rövidlátó módon csak a kísérő űrszondák érzékelőivel látja a környezetét. Az űrtér felmérések időtartama a használt technika függvénye, aminek rövidítése két fő tényezőtől függ:

1. Mennyi idő alatt térképezi fel egy felderítő űrszonda a teljes éggömböt, hány lépésben fotózva annak egyes négyzet alakú részeit? Minél nagyobbak a négyzetek (minél szélesebb a kamerák látószöge), illetve minél több négyzet kerül egyszerre fotózásra (minél több nem mozgatható kamera van a szondán), annál kevesebb lépésre van szükség az éggömb teljes felméréséhez. Viszont minél kisebbek a négyzetek (minél szűkebb a kamerák látószöge), annál nagyobb ezek felbontása, tehát annál kisebb és messzebb lévő objektumok fedezhetők fel a fotókon. Az egy lépéses felméréshez tehát sok kamera kell. Az éggömb felmérés technikai alapjaival később külön cikkben foglalkozunk. Ezzel kapcsolatban érdemes elolvasni a: Gömbfelszín lefedése négyzetekkel (matematika, 2023) című írást.

2. Mekkora a fotók expozíciós ideje? Ha túl rövid az expozíciós idő, nem látszódnak a fotókon a kicsi, halvány, sötét, távoli objektumok. Ha túl hosszú az expozíciós idő, megnő a felmérés időtartama, túl sokáig marad az űrhajó rövidlátó, felderítők nélkül.

Készült: 2021.11.18. - 2023.06.09.

Következő írás

Vissza a tartalomhoz