Vissza

40 éve állt pályára a GPS Navstar első műholdja

Az amerikai GPS rendszer, a Navstar első műholdja 1978. február 22-én startolt el a kaliforniai Vandenberg katonai bázisról és pár óra múlva pályára állt. Ezzel megszületett az US Air Force által üzemeltetett, az USA Védelmi Minisztériumának a fennhatósága alatt lévő Navstar GPS rendszer első égi eleme, hogy aztán sorozatban foglalják el helyüket az újabb műholdak és elindulhasson az a helymeghatározó rendszer, mely nélkül ma már sokan közlekedni, utazni sem tudnának. Most az első műhold fellövésének a 40 éves évfordulója megünnepelése mellett a rendszer további életéről és terveiről is ejtünk néhány szót.


Az amerikai haditengerészet már 1958-ban megkezdte egy műholdas helymeghatározó rendszer kiépítését, s hamarosan létre is jött a Transit névre keresztelt rendszer, mely négy poláris pályán keringő műhold segítségével 1964-től kb. 400 méter pontosságú helymeghatározást tett lehetővé a hajók és tengeralattjárók részére. A Transit rendszer a Doppler-effektus alapján 10-15 perces összetett méréssel határozta meg a pozíciót, ami azért számos bizonytalanságot is hordozott. Ezért a hetvenes években megindult a gondolkodás egy könnyebben használható és nem utolsó sorban pontosabb rendszer kifejlesztése irányában.

Az USA Védelmi Minisztériuma 1973-ban döntött a jelenlegi Navstar GPS rendszer alapjairól, melynek lényege, hogy 24 műholdból álló hálózatot hoznak létre, a műholdak naponta kétszer kerülik meg a Földet és hat csoportba osztva, kelet-nyugati irányban 60 fokos eltérésű pályákon keringenek. A pályamagasság így 20200 méter körülire adódott, s ezzel a rendszerrel négy műhold egyszerre való érzékelése esetén a helymeghatározás két dimenzióban, egy ötödik műhold jeleinek a vétele esetén pedig a magassági koordinátákkal együtt lehet meghatározni a vevőkészülék helyét.

 

A döntés után megkezdődött a Navstar kidolgozása, mely katonai jellege miatt hosszú ideig nem volt publikus. A rendszer specifikálása után 1974-ben a Rockwell International (1996 óta a Boeing tulajdona) nyerte el az első nyolc műhold kivitelezését, melyeket a Védelmi Minisztérium elsősorban arra szánt, hogy a Navstar gyakorlati működőképességét lehessen a valóságban tesztelni. Ezt nem sokkal később még három műhold megrendelésével toldották meg, ezeket nevezzük ma Block I. – vagy magyarul első generációs – GPS műholdaknak.

Az első műhold fellövésére 1978. február 22-én került sor, a 450 kg-os berendezést egy Atlas F hordozórakéta juttatta pályára, melyet a kaliforniai Vandenberg katonai bázisról indítottak útjára. A műholdat a pályára állítás és a tesztelések után 1978. március 29-én helyezték üzembe. A Rockwell International 5 éves élettartamra tervezte a műholdakat, de az akkor OPS 5111 kódnévre hallgató Navstar-1 műhold egészen 1985. július 17-ig, azaz kb. 7 és fél évig tökéletesen működött.

A Block I. sorozat 11 műholdjából az első négyet még 1978-ban, újabb kettőt 1980-ban állítottak pályára. A hetedik műhold 1981. december 18-án sikertelen fellövés miatt megsemmisült és ez után – költségvetési megszorítások miatt – 1983-ban folytatódott az első generációs műholdak fellövése, ezek közül az utolsó 1985. október 9-én állt pályára.

A második generációs műholdak közül Block II. néven 1989. február 14. és 1990. október elseje között 9 darabot, majd Block IIA. néven 1990. november 26. és 1997. november 6. között 19 darabot juttattak sikeresen pályára, s bár időközben az első generációs műholdak leállításra kerültek élettartamuk lejárta miatt, így is 28 műhold volt pályán, tehát a GPS Navstar rendszer megkezdhette végkiépítéses működését. A teljes kiépítettséget az Air Force Space Command 1995 áprilisában jelentette be, ekkor a Block I. műholdak közül egy még üzemelt, míg a Block II. műholdakból már 24-et fellőttek, így egy tartalékkal is rendelkezett a GPS Navstar. Ettől kezdve – egy Ronald Reagen által kiadott direktíva alapján – a civilek is hozzáférhettek a GPS helymeghatározó rendszernek egy kevésbé pontos változatához. Ezt kétszintű, szelektív hozzáférést Bill Clinton 1996-os kezdeményezése nyomán 2000. május 2-án megszüntették, ettől kezdve a rendszerben minden felhasználó egységesen hozzáfért a helymeghatározás jeleihez.

Ma már természetesen ezek a műholdak sem működnek, mert életkoruk alapján le kellett őket állítani. Helyettük az 1997. július 28. és 2004. november 6. között fellőtt 12 darab Block IIR sorozat (R=replenishment) Lockheed Martin által kifejlesztett műholdja, a 2005. szeptember 26. és 2009. augusztus 9. között felbocsátott 8 darab Block IIR-M (R-M=military replenishment), szintén Lockheed Martin műholdja közül 7, illetve a Block IIF sorozat (F=follow-on) 2010. május 28. és 2016. február 5. között fellőtt 12 darab Boing műholdja üzemel. Ezzel jelenleg 31 aktív műhold látja el a szolgáltatást, azonban ezek közül a legidősebb már több mint 20 éves(!) – messze túlteljesítve az elvárásokat.

Éppen ezért már előkészület alatt van a harmadik generációs sorozat 10 darab Lockheed Martin műholdjának a feljuttatása, amire már a SpaceX-et fogják használni. Ezek közül az első műhold pályára állítása 2018 májusában várható. Ezt a sorozatot nevezik Block IIIA-nak, majd a Block IIIF-ben további 22 műhold fellövése a terv 2025 és 2034 között.

dr. Bartolits István

Legközelebbi események