Több mint fél évszázadon keresztül keringett a Föld körül egy szovjet űrszonda, amelynek eredetileg a Vénuszon kellett volna leszállnia. Az 1972-ben felbocsátott Kozmosz–482 azonban műszaki hiba miatt soha nem jutott el a céljához, és 53 éven át a világűrben rekedt.
Amikor 2025 májusában végül visszazuhant a Földre, a világ űrkutatási szakemberei igyekeztek meghatározni, pontosan mikor és hol léphet be a légkörbe. Most egy új kutatás meglepő eredményt hozott: a mesterséges intelligencia segítségével működő algoritmus mindössze kétperces eltéréssel tudta rekonstruálni a becsapódás előtti utolsó pillanatok egyik legfontosabb eseményét.
A lengyel Spider's Web október 17-i beszámolója szerint a tudósok egy olyan új számítási módszert fejlesztettek ki, amely a hagyományos fizikai modelleket mesterséges intelligenciával ötvözi. A rendszer segítségével pontosabban meg lehet becsülni, mikor lépnek be a Föld légkörébe az irányíthatatlanná vált műholdak, rakétafokozatok és más űreszközök. Ez azért különösen fontos, mert az emberiség egyre több mesterséges objektumot juttat a világűrbe, és ezek közül sok előbb-utóbb visszatér bolygónkra.
A Kozmosz–482 története még a hidegháború idején kezdődött. A Szovjetunió 1972. március 31-én indította útnak az űreszközt, amely a Vénusz kutatását szolgáló program része volt. A tervek szerint a szondának el kellett volna hagynia a Föld körüli pályát, majd hosszú űrutazást követően elérnie a Vénuszt.
A küldetés azonban már a kezdeti szakaszban kudarcot vallott. A hordozórakéta egyik fokozatának meghibásodása miatt az űreszköz nem tudott megfelelő pályára állni, így ahelyett, hogy a Vénusz felé indult volna, a Föld körül maradt.
Az űrszonda egyes részei idővel visszatértek a légkörbe, de a leszállóegység évtizedeken keresztül tovább keringett bolygónk körül. A szerkezetet eredetileg úgy tervezték, hogy ellenálljon a Vénusz rendkívül szélsőséges körülményeinek, ezért a szakemberek számoltak azzal a lehetőséggel, hogy a földi légkörbe történő visszatéréskor sem semmisül meg teljesen.
A helyzet 2025 tavaszán vált különösen izgalmassá. A szonda pályája fokozatosan egyre alacsonyabbra került, és világossá vált, hogy a több mint ötven éve keringő űreszköz hamarosan visszatér a Földre.
A világ különböző űrügynökségei és megfigyelőközpontjai folyamatosan követték a mozgását. A szakemberek azonban csak bizonyos időintervallumot tudtak meghatározni a visszatérésre, és a lehetséges földrajzi helyszínek között jelentős eltérések voltak.
A bizonytalanság Európában is figyelmet keltett. Lengyelország például a lehetséges áthaladási útvonalak között szerepelt, ezért a lengyel űrügynökség is tájékoztatást adott az eseményről.
Végül 2025. május 10-én az orosz Roszkoszmosz bejelentette, hogy a Kozmosz–482 magyar idő szerint reggel 8 óra 24 perckor lépett be a Föld légkörébe, és az Indiai-óceán térségében, Jakartától nyugatra ért véget az útja. Az orosz űrügynökség közlése szolgált később az új algoritmus egyik összehasonlítási alapjául.
A kutatók az űrszonda korábbi pályaadatainak felhasználásával tesztelték a mesterséges intelligenciára épülő rendszert. Az algoritmus 6 óra 22 perc UTC-t, vagyis magyar idő szerint reggel 8 óra 22 percet határozott meg a légkörbe lépés várható időpontjaként.
Ez mindössze két perccel tért el a Roszkoszmosz által közölt időponttól.
Az eredmény figyelemre méltó, de van egy fontos részlet: a számításokat nem az űrszonda tényleges visszatérése előtt, hanem utólag végezték el. A kutatók tehát egy már megtörtént eseményt rekonstruáltak a rendelkezésre álló történeti adatok alapján. A rendszer valódi, előrejelző képességét ezért további vizsgálatokkal kell igazolni.
Az algoritmus ráadásul nem egyetlen teljesen biztos időpontot határozott meg. A Kozmosz–482 esetében 11,4 perces bizonytalansági értékkel számolt, ami azt jelenti, hogy a kétperces eltérés egy jóval szélesebb becslési tartományon belül jelentkezett.
De miért olyan fontos néhány percnyi különbség egy űreszköz visszatérésénél?
A válasz a sebességében rejlik. Egy alacsony Föld körüli pályán keringő objektum másodpercenként körülbelül 7,8 kilométert tesz meg. Ez azt jelenti, hogy mindössze egy perc alatt mintegy 468 kilométert haladhat előre a pályáján.
Tíz perc alatt ez a távolság már megközelítheti a 4700 kilométert.
Ha tehát a szakemberek tíz perccel tévednek egy űreszköz légkörbe lépésének időpontjában, az a lehetséges belépési hely meghatározásakor több ezer kilométeres eltérést jelenthet. Ez különösen akkor fontos, ha egy olyan nagyobb objektumról van szó, amelynek bizonyos alkatrészei túlélhetik a légköri felhevülést, és elérhetik a felszínt.
A pontos előrejelzést elsősorban a légellenállás kiszámíthatatlansága nehezíti.
Bár több száz kilométeres magasságban a Föld légköre rendkívül ritka, még ott is képes lassítani a műholdakat. A légellenállás hatására az űreszközök fokozatosan veszítenek magasságukból, míg végül olyan sűrű légrétegekbe jutnak, ahol már gyorsan megkezdődik a visszatérésük.
A folyamatot azonban a Nap aktivitása is befolyásolja. Amikor fokozódik a naptevékenység, a légkör felső rétegei felmelegszenek és kitágulnak. Emiatt egy adott magasságban megnőhet a levegő sűrűsége, ami erősebb fékezőhatást gyakorol az ott keringő objektumokra.
A műholdak alakja és mozgása szintén komoly bizonytalanságot jelent.
Egy forgó rakétafokozat vagy napelemekkel felszerelt műhold folyamatosan változó felületet fordíthat a haladási irányába. Ez befolyásolja a légellenállást, és ezzel együtt azt is, milyen gyorsan veszít magasságából.
Az új kutatás éppen erre a problémára próbált megoldást találni.
A módszert az indonéz Nemzeti Kutatási és Innovációs Ügynökség, a Bandung Technológiai Intézet, valamint az Egyesült Arab Emírségekben működő Khalifa Egyetem szakemberei dolgozták ki. A kutatás eredményeit az Acta Astronautica tudományos folyóiratban ismertették.
A rendszer két különböző számítási megközelítést kapcsol össze. A hagyományos fizikai modell a gravitációt, a Föld alakját és a légköri ellenállást veszi figyelembe. A mesterséges intelligencia pedig azt próbálja előre jelezni, hogyan változik az objektum mozgását befolyásoló úgynevezett ballisztikus együttható.
Ez az érték leegyszerűsítve azt fejezi ki, hogy az adott test tömegéhez viszonyítva mennyire erősen hat rá a légellenállás.
A kutatók a modell tanításához tizenegy évnyi pályamegfigyelési adatot használtak fel. Ez az időszak nagyjából egy teljes naptevékenységi ciklusnak felel meg, így a rendszer különböző naptevékenységi és geomágneses körülmények hatását is elemezhette.
A mesterséges intelligencia háromóránként újraszámítja a változó ballisztikus együtthatót, amelyet a fizikai modell felhasznál a pálya további alakulásának becsléséhez.
A Kozmosz–482 mellett két másik űreszközön is kipróbálták az eljárást.
Az egyik a NASA NEOWISE nevű infravörös űrteleszkópja volt, amely 2024. november 2-án tért vissza a Föld légkörébe. Az algoritmus 0 óra 54 percre becsülte a belépés időpontját, míg a hivatalosan közölt adat 0 óra 49 perc volt. A különbség tehát öt percnek bizonyult.
A harmadik vizsgált objektum egy kínai Hosszú Menetelés–4B hordozórakéta felső fokozata volt. Ennek visszatérését 2023. március 26-án figyelték meg Spanyolország délkeleti része felett.
Az algoritmus 22 óra 45 percet jelölt meg, miközben a tényleges megfigyelések 22 óra 33 és 36 perc között történtek. Ebben az esetben a különbség nagyobb volt, de az eredmény még így is beleesett a modell által meghatározott bizonytalansági tartományba.
A kutatók összehasonlító számításokat is végeztek. Amikor a mesterséges intelligencia helyett változatlannak tekintették a ballisztikus együtthatót, a becslések bizonyos esetekben több tíz perccel pontatlanabbá váltak.
Ez arra utal, hogy az új módszer egyik legnagyobb előnye a légellenállás folyamatos változásának pontosabb figyelembevétele lehet.
A fejlesztés jelentőségét az adja, hogy a Föld körüli pályákon egyre több használaton kívüli műhold, elhagyott rakétafokozat és más mesterséges objektum kering.
Az Európai Űrügynökség adatai szerint 2025-ben naponta átlagosan több mint három nagyobb, nyilvántartott űrobjektum tért vissza a Föld légkörébe. Ezek jelentős része a légköri súrlódás és felhevülés következtében megsemmisül, de egyes alkatrészek túlélhetik a visszatérést.
A probléma ráadásul a következő években tovább növekedhet, mivel egyre több műholdat állítanak pályára, köztük hatalmas, több ezer egységből álló műholdrendszereket is.
A pontosabb előrejelzések lehetővé tehetik, hogy a szakemberek jobban meghatározzák a lehetséges veszélyeztetett térségeket, és szükség esetén időben figyelmeztessék a lakosságot vagy a légi közlekedés szereplőit.
Az új algoritmus ugyanakkor még nem képes néhány kilométeres pontossággal megmondani, hol ér földet egy űreszköz. A légkörbe történő belépés után ugyanis számos további tényező befolyásolja az objektum sorsát, többek között az esetleges szétesés, az egyes alkatrészek alakja, a légköri viszonyok és a megmaradó darabok mozgása.
A kutatók azt is hangsúlyozzák, hogy a módszert eddig mindössze három, már lezajlott eseményen vizsgálták. Ráadásul mindhárom objektumról hosszú évekre visszamenő pályaadatok álltak rendelkezésre. Egyelőre nem tudni, hogy a rendszer ugyanolyan pontosan működne-e olyan fiatalabb műholdaknál, amelyekről lényegesen kevesebb megfigyelés gyűlt össze.
A következő nagy feladat ezért az lesz, hogy a mesterséges intelligenciát még pályán lévő objektumok visszatérésének valódi, előzetes becslésére használják.
A Kozmosz–482 története mindenesetre különleges módon kapcsolja össze az űrkutatás múltját és jövőjét. Az 1972-ben felbocsátott szovjet szonda soha nem teljesítette eredeti küldetését, és nem jutott el a Vénuszra. Több mint ötven évvel később azonban váratlanul egy egészen más tudományos feladatban játszott fontos szerepet.
A fél évszázados űreszköz visszatérésének adatai most hozzájárulhatnak ahhoz, hogy a jövőben pontosabban előre lehessen jelezni a Földre zuhanó űrszemét mozgását. A mesterséges intelligencia mindössze kétperces eltérése pedig azt mutatja, hogy a technológia ígéretes lehet, még ha a gyakorlati alkalmazásához további vizsgálatokra is van szükség - írta meg Spider's Web.
