A bolygónkat körbefogó sugárzási öveket James Van Allen fizikus fedezte fel az első amerikai műhold, az Explorer-1 mérései alapján 1958-ban, az övezet mind a hidegháborús atomkísérletekben, mind a tudományos kutatásokban (a kettő nem volt mindig egyértelműen elválasztható*) fontos szerepet kapott. Az otthonunk körüli, kb. 640 km – 31.000 km magasságban lévő sugárzási övek tulajdonságairól azonban mindig többet és többet szerettünk volna tudni, különösen azért, mert befolyásolja az űreszközeink működését is, és a jelenlegi technikai civilizációnk egyik alapja ma már a világűr.
A 2012-ben indított műholdpáros egyenlítői ellipszispályán kering a Föld körül, e pálya szakaszai során át- és átszeli a sugárzási öveket, s méréseket végez azok területén, útjuk során egymást követik, közel azonos pályán haladva. A két eszköz így egyidejű és eltérő változásokról is tud méréseket végezni a két sugárzási övben, pl. a naptevékenység hatásaira bekövetkező eseményekről. Ezzel ugyanazon eseményt az övezetet átfogó módon tudták a műszerek vizsgálni, így azok folyamatáról adtak adatokat. Közel 100 geomágneses vihar idején végeztek méréseket a műholdak a 6,5 éves eddigi munkásságuk alatt, ezekkel részint korábbi elméleteket igazoltak, részint újakhoz teremtettek adatokat. Ezidáig 560 tudományos értekezést tettek közzé a műholdak mérései alapján a különböző folyóiratokban, ez azt jelenti, hogy a fellövés óta eltelt időben minden negyedik napon megjelent egy cikk, amely a műholdpáros méréseire alapozott munkát tartalmazott.
Egyaránt képesek mérni a kis- és nagyenergiás részecskéket (beleértve a relativisztikusakat is), az elektromos teret, amely felgyorsítja e részecskéket, a plazmát, a mágneses teret. A műholdpáros felfedezéseinek köszönhetően sokat bővült a tudásunk a Van Allen-övekről, azok dinamikus, és komplex környezetéről.

A tudományos munkájuk legnagyobb részét már elvégezték, s a maradék üzemanyaguk segítségével olyan pályamanőver-sorozatot hajtanak végre, amellyel az ellipszis közelpontja még közelebbivé lesz. Ezzel azután a légkör természetes, ám igen lassú fékező hatását kihasználva tovább csökkenthető a műholdak távolsága, s kb. 15 év múlva jutnak majd olyan közel a bolygónkhoz, hogy a sűrűbb légkörbe lépve elégjenek (így a az akkorra már működésképtelen eszközök nem válnak újabb űrszemétté). Az első műhold most kezdett a lassító műveletbe, a második pedig márciusban fogja végrehajtani a kívánt fékező manővert. Ehhez ötször két órára a pálya meghatározott pontjain beindítják a hajtóműveket, minden egyes manőver kb. 2 kg üzemanyag felhasználásával jár majd. A maradék üzemanyagával a műholdpáros már csupán a napelemei irányban tartását tudja elvégezni még egy ideig, s amíg kitart a maradék, s kap energiát a Naptól, addig a tudományos vizsgálataik is folytatódnak.

A küldetést eredetileg 2 évesre tervezték, mivel úgy vélték, hogy ennél többet semmilyen űreszköz nem bírhat ki az elektronikus berendezésekre különösen káros sugárzási övekben, azonban a műholdakat kemény „fából” faragták, s így máig jól viselik a környezeti hatásokat. A teljes működési idő alatt csupán apróbb, pillanatnyi zavarok voltak az eszközökben, semmilyen műszer nem károsodott, hála a rendkívül aprólékos tervezési és tesztelési munkálatoknak.
Miért van akkor mégis szükség arra, hogy a műholdakat „halálpályára” állítsák? A NASA előírásai alapján minden egyes műholdat, űreszközt, annak küldetési ideje befejezését követő 25 éven belül el kell távolítani a keringési pályájáról, s ellenőrzött körülmények közt kell a légkörben elégetni. Ha a mostani manővert nem hajtanák végre, a műholdak sok százezer éven át keringhetnének az eddigi pályájukon, veszélyt jelentve számos más, működésben lévő űreszközre.

* Azt már maga Van Allen is feltételezte, hogy az övezet gyakorlatilag egy űrbéli részecskegyorsítónak megfeleltethető „eszköz”, s ezen tulajdonságára alapozta azután Nicholas Christofilos azt az elméletét, mely szerint az magaslégköri atomrobbantások hatására például rakétavédelmi pajzzsá alakítható a régió. Ezen ötletnek köszönhetőek az USA magaslégköri atomkísérletei (Argus, Starfish, Bluegill), amelyeket csak az 1963-ban megkötött Nemzetközi Atomcsend Egyezményt követően fejeztek be. Részint az USA korai műholdas programját is ezen atomkísérletek megfigyelésére s a hatásaik mérésére alakították, s többek közt e kísérletek „sikereként” könyvelhető el az is, hogy a Telstar nevű első távközlési műhold oly hamar tönkre ment, illetve ezt több másik műhold pusztulása, részleges károsodása is követte. Az ekkori kísérletek eredményeit, s az ezekre alapozott újabb hajmeresztő ötleteket Reagan csillagháborús terveiben újra elővették néhány évtized elteltével… Természetesen nemcsak az USA, hanem a Szovjetunió is elvégezte az 1950/60-as évek fordulóján a maga magaslégköri atomkísérleteit.

Az eredeti cikk angolul itt elérhető

Landy-Gyebnár Mónika
(További fordítások a szerzőtől facebookon:  Égen – Földön – Föld alatt)