Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

A tantárgy űrkutatási és űrtechnológiai alapismereteket nyújt. Az űrkutatási/űrtechnológiai projektek alapvetően különböznek a hagyományos projektektől, ugyanis sokszor a tervezésük, kivitelezésük és kiértékelésük nagyon sok évet (akár évtizedeket) is felölel. A tantárgy különböző történelmi és aktuális űrkutatási és űrtechnológiai projektek révén bemutatja az az űrtevékenység sokszínűségét a Föld megismerésétől kezdve a Naprendszeren is túlmutató kutatásokig. Áttekintjük az egyes projektek sikereit és kudarcait is, levonva a megfelelő következtetéseket. Kiemelten koncentrálunk a 2020-as évtized aktuális projektjeire (pl. műholdseregek, földmegfigyelés kisméretű műholdakkal, visszatérés a Holdra, emberes űrrepülés, magánűrhajózás, stb.), és törekszünk a nemzetközi sokszínűségre is (azaz európai és amerikai példák mellett ismertetésre kerülnek pl. dél-amerikai és ázsiai projektek is). A tárgy során bizonyos kiemelt témákhoz vendégelőadókat is hívunk, a félév során pedig aktívan bevonjuk a tárgy hallgatóit is a témakörök feldolgozásába.

1. Bevezetés

A tárgy célkitűzéseinek bemutatása, a félév menetének ismertetése. Mit értünk űrkutatás alatt? Az űrtechnológia jelentősége. A régi szereplők és az „új űr" koncepciója. Mit tanulhatunk űrkutatási és űrtechnológiai projektekből? Űrprojektek finanszírozása. A projektekhez tartozó tudománykommunikáció (outreach) fontossága.

1. Bevezető gyakorlat

A gyakorlat felépítésnek ismertetése. Mintaprojekt bemutatása. Hallgatói csoportok megalakulása, témaválasztás a félévre. Személyes preferenciák átbeszélése.

2. Hétköznapi űralkalmazások

Az űrtevékenység nem csak a felfedező kutatásokról szól, hanem jelentős hatással van a mindennapjainkra. Hétköznapokban is használt űralkalmazások. Űrtechnológia a Földön: példák technológiatranszferre. Tévhitek: ez nem az űrből jött (pl. tépőzár).

2. Az elmúlt évek spinoffjai

Válogatás a NASA Spinoff és az ESA BIC által az elmúlt 1-2 évben ismertetett spin-offok közül hallgatói feldolgozásban.

3. Földmegfigyelés

Földmegfigyelés fontossága. Az amerikai CORONA programtól az európai Copernicus programig.

Vendégelőadó: földmegfigyelési területtel foglalkozó hazai szakember (pl. az ESA magyar földmegfigyelési delegáltja)

3. Az „új űr" megközelítés

Magáncégek szerepe és munkássága. (pl. Planet a földmegfigyelésben, Chipsafer az állattenyésztésben, SpaxeX a rakétákkal, stb).

4. Űridőjárás

Vendégelőadó. A Nap-Föld rendszer és szerepe, fizikai kapcsolatok. Az űridőjárás, a földi magnetoszféra és ionoszféra szerepe az űridőjárásban.

Vedégelőadó az ELTE TTK-ról vagy a CSFK GGI-ből.

4. Európai űridőjárási projektek feldolgozása.

Az ESA „Space Weather" témakörében lévő projektek feldolgozása. Kapcsolódó hazai projektek feldolgozása.

5. Történelmi projektek: Holdraszállás

Az Apollo-program és hatása. Pavlics Ferenc és a holdautó.

5. Visszatérés a Holdra

Az aktuális amerikai, európai, orosz, kínai, indiai Hold kutatási programok áttekintése.

6. Célpontban a Mars

Miért pont a vörös bolygó? A Mariner-4-től a Curiosity-ig. Roverek és űrszondák a Marson. Indiai, kínai és arab Mars-programok.

Vendégelőadó: bolygókutatással foglalkozó szakember

6. Sikertelen Mars-küldetések

Sikertelen Mars-projektek feldolgozása. Mit lett a kudarcok következménye? Mit tanulhatunk a hibákból?

7. Leszállás egy üstökösre

A Rosetta és a Philae program. Magyar közreműködés a projektben. Az eredmények áttekintése.

Meghívott vendégelőadó a Wigner Fizikai Kutatóközpontból.

7. Űrbányászat

Űrbányászattal kapcsolatos projektek és technológiai kihívások áttekintése.

8. Feljutni a világűrbe

Az amerikai űrrepülőgépprogram tanulságai. Magánűrhajók (Crew Dragon, Starliner). Az űrturizmus hajnala.

8. Magyar űrtevékenység - tudomány született

Vendégelőadó: Beszélgetés a hazai űrkutatás valamelyik megteremtőjével

9. Emberes űrrepülés

Vendégelőadó. Az emberes űrrepülés aktuális projektjeinek áttekintése (amerikai, európai, kínai tervek). Az űrturizmus szerepe. Hazai űrélettani kísérletek.

Vendégelőadó: Farkas Bertalan magyar űrhajós/vagy a második magyar űrhajóst kiválasztó bizottságból valaki.)

9. A hosszú távú emberes űrrepülés kérdései

Hosszú távú emberes űrrepülés technológiai és egyéb kérdései.

10. Űrállomások

A Mir űrállomás. Nemzetközi Űrállomás. Kínai űrállomások.

Lehetséges külföldi vendégelőadó: angol nyelvű vendégelőadás az ESA/ESOC-tól

10. Laboratórium a Föld felett

Űrállomásokon végzett tudományos kísérletek áttekintése

11. Űrtávközlés

Az első távközlési műholdak (Szputnyik-1, SCORE, Echo 1, OSCAR 1, Telstar 1, Intelsat 1). Űrtávközlési projektek napjainkban. Optikai távközlés az ESA-nál: HydRON és SAGA:

Lehetséges külföldi vendégelőadó: angol nyelvű vendégelőadás az ESA távközlési igazgatóságától - ESA ESTEC D/TIA). Lehetséges magyar vendégelőadó az NMHH-ból.

11. Műholdseregek

Az Iridium-csődtől a Starlinkig. A Starlink-projekt technológia, társadalmi és jogi kihívásai.

12. Bolygóvédelem (szünet esetén a téma kimaradhat)

A bolygóvédelem (planetary defense) fontossága. Űrszemét. A Torino-skála. Cseljabinszk-i esemény. Bolygóvédelmi módszerek áttekintése (kinetikus, nukleáris).

Lehetséges külföldi vendégelőadó: angol nyelvű vendégelőadás az ESA/ESOC Planetary Defence irodájától

12. Kitekintés a „nagyokon" túl

Dél-amerikai, afrikai és ázsiai (India, Kína, Japán) űrkutatási koncepciók.

13. Asztrobiológia (szünet esetén a téma kimaradhat)

Asztrobiológia jelentősége. Exobolygók. SETI. A San Marino-skála.

Vendégelőadó az adott területről.

13-14. Látogatás űrkutatással foglalkozó kutatóintézetnél vagy űrtechnológiai vállalatnál.

A látogatás (tekintettel a kapcsolódó közlekedési időre is) két gyakorlat idejének felel meg.

14. Félévzárás és kitekintés

A félév összefoglalása. Az előttünk álló évtized izgalmas űrprojektjei. Tervezett hazai projektek.

Előadás. A tárgy sikeres elvégzése és az ismeretek egymásra épülése miatt a leadott tananyag folyamatos elsajátítása szükséges.

Gyakorlat: Egyes kiválasztott témakörök önálló/kiscsoportos feldolgozása különböző szempontok alapján, a gyakorlati alkalmakon ezen témakörök közös átbeszélése.

a.    A szorgalmi időszakban:

1 darab legalább 15 perces kiselőadás tartása a félév elején felkínált témakörökből választva a tárgy valamelyik (megadott) gyakorlati óráján.

1 darab nagy házi feladat beadása a félév 11. oktatási hetének végéig (a nagy házi feladat témája a félév elején felkínált témakörök közül kerül kiválasztásra)

b.    A vizsgaidőszakban:

Nincs

c.    Elővizsga:

Nincs

A kiselőadás a pótlási héten pótolható. A nagy házi feladat a pótlási héten pótolható. (A pótlási héten mind a kiselőadás, mind a házi feladat pótlására van lehetőség.)

Az előadások előtt és után, valamint bármikor, de előre egyeztetett időpontban.

Almár I., Horváth A., Both Előd: Űrtan. Springer Hungarica, Budapest, 1996., ISBN: 9638455829

Elek László (szerk): Tudomány születik, Magyar Asztronautikai Társaság, 2014, ISBN 978-963-7367-05-2

Elek László (szerk): Táguló határok, Magyar Asztronautikai Társaság, 2016, ISBN 978 963 7367 09 0