Radio Opole » Kraj i świat
2022-12-10, 06:20 Autor: PAP

Fantomy misji Artemis I wracają z cennymi danymi o dawkach promieniowania kosmicznego

W niedzielę, 11 grudnia, na Ziemię powróci statek Orion misji Artemis I. Wraz z nim wylądują dwa ludzkie fantomy wyposażone w detektory promieniowania kosmicznego. Informacje przez nie zebrane pozwolą zweryfikować wiedzę o wpływie promieniowania kosmicznego na zdrowie astronautów w dalekim kosmosie.

Jak przypomina Instytut Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk (IFJ PAN) w Krakowie w przesłanym komunikacie, spośród licznych zagrożeń, czyhających na astronautów podejmujących dalekie podróże kosmiczne, do najpoważniejszych i jednocześnie najtrudniejszych do wyeliminowania należy ekspozycja na szkodliwe dawki promieniowania kosmicznego.


W zapewnieniu bezpieczeństwa przyszłym pionierom odległego kosmosu pomogą dane zebrane podczas eksperymentu MARE (MATROSHKA AstroRad Radiation Experiment). W jego ramach wewnątrz statku Orion misji Artemis I umieszczono dwa ludzkie fantomy wyposażone w liczne detektory promieniowania kosmicznego. Na zaproszenie Niemieckiego Centrum Kosmicznego (DLR) w Kolonii, koordynatora projektu MARE, w eksperymencie uczestniczy IFJ PAN.


„MARE to kontynuacja serii doświadczeń zrealizowanych na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej w latach 2004-2009 w ramach projektu MATROSHKA, w którym także uczestniczyliśmy. Wtedy dane dotyczące dawek promieniowania z konieczności zbierano na niskiej orbicie wokółziemskiej. Teraz, dzięki amerykańskiej misji Artemis I, nafaszerowane detektorami promieniowania ludzkie fantomy po raz pierwszy trafiły poza ochronny zasięg nie tylko ziemskiej atmosfery, ale i magnetosfery” - mówi prof. dr hab. Paweł Bilski (IFJ PAN), cytowany w komunikacie.


Jak przypomniano, głównym celem NASA podczas misji Artemis I było przetestowanie statku załogowego Orion w locie wokółksiężycowym bez załogi. Brak pasażerów postanowiono wykorzystać do zweryfikowania współczesnej wiedzy o wpływie promieniowania kosmicznego na ludzkie ciało. W rezultacie wewnątrz Oriona zostały umieszczone dwa żeńskie fantomy o nazwach HELGA i ZOHAR, każdy o wadze 39 kg. Na fantom ZOHAR założono pancerz ochronny AstroRad, wyprodukowany przez izraelską firmę StemRad.


Aby zdobyć informację o dawkach promieniowania kosmicznego pochłanianych przez poszczególne części ludzkiego ciała, w całej objętości fantomów co trzy centymetry rozmieszczono od czterech do sześciu niewielkich, pasywnych detektorów promieniowania z fluorku litu. Dodatkowo w miejscach najważniejszych organów zostały zainstalowane aktywne detektory krzemowe. Łącznie w obu fantomach zamontowano ponad dziesięć tysięcy detektorów pasywnych i 34 aktywne - informuje IFJ PAN.


„Wkład naszego instytutu w eksperyment MARE to przede wszystkim 276 pasywnych detektorów termoluminescencyjnych w fantomie ZOHAR oraz dalszych 288 detektorów w 12 pakietach pomiarowych na powierzchni obu fantomów. Detektory te mają postać cienkich, białych pastylek o średnicy kilku milimetrów” - wyjaśnia prof. Bilski.


Głównym materiałem używanym do produkcji detektorów z IFJ PAN jest fluorek litu wzbogacony o starannie dobrane domieszki.


Jak wskazano, odczyt dawki promieniowania zarejestrowanej przez detektor z fluorku litu jest możliwy dzięki zjawisku termoluminescencji. W laboratorium poszczególne detektory stopniowo podgrzewa się do temperatury kilkuset stopni Celsjusza. Dostarczona energia powoduje, że elektrony zaczynają wyskakiwać z kolejnych metastabilnych pułapek energetycznych. Część z nich szybko rekombinuje, czemu towarzyszy emisja fotonów. W rezultacie pojawia się świecenie, przez fizyków nazywane termoluminescencją.


„Nasze detektory z fluorku litu działają w ten sposób, że ilość światła emitowanego przy ich podgrzewaniu jest proporcjonalna do dawki zdeponowanej przez cząstki promieniowania kosmicznego, które weszły w oddziaływanie z materiałem. Odczyt informacji jest więc wiarygodny i stosunkowo prosty, aczkolwiek nietrywialny. Różne pułapki w materiale mają bowiem różne właściwości i opróżniają się w różnych temperaturach” - wyjaśnia prof. Bilski.


Pomiary w ramach eksperymentu MARE mają przede wszystkim zweryfikować dotychczasową wiedzę o wpływie promieniowania kosmicznego na organizm człowieka. Priorytetem jest redukcja do minimum zagrożeń dla astronautów, ale badania mają także wymiar czysto praktyczny. Chodzi bowiem o to, aby nadmiernie restrykcyjne normy bezpieczeństwa nie ograniczały ludzkiej aktywności w dalekim kosmosie - podkreśla IFJ PAN.


Jeśli powrót statku Orion misji Artemis I zakończy się sukcesem, detektory z fantomów ZOHAR i HELGA wkrótce wrócą do IFJ PAN w celu odczytania danych. Wstępne wyniki dotyczące zarejestrowanych przez nie dawek promieniowania kosmicznego zostaną przedstawione przez międzynarodowy zespół eksperymentu MARE w pierwszych miesiącach przyszłego roku.


Statek Orion został wystrzelony z Ziemi 16 listopada 2022 r. przy pomocy rakiety Space Launch System (SLS). 21 listopada zbliżył się na 130 km do powierzchni Księżyca. Z kolei 25 listopada dokonał manewru wejścia na bardziej oddaloną orbitę wokół Księżyca z najdalszym punktem odległym o 92 tysiące kilometrów. (PAP)


agt/ ekr/


Kraj i świat

2024-06-15, godz. 19:20 Francja/ Wielotysięczny protest przeciw skrajnej prawicy przeszedł przez Paryż Wielotysięczny protest przeciwko skrajnie prawicowemu Zjednoczeniu Narodowemu - partii, która może wygrać wybory parlamentarne we Francji - odbył się w sobotę… » więcej 2024-06-15, godz. 19:10 ME 2024 - kibice złożyli wieńce w obozie koncentracyjnym w Dachau Piłkarscy kibice ze Szkocji, Ukrainy, Izraela i innych krajów złożyli wieńce w Miejscu Pamięci Obozu Koncentracyjnego w Dachau, aby upamiętnić ofiary hitlerowskich… » więcej 2024-06-15, godz. 19:10 Bułgaria/ CKW opublikowała wyniki wyborów parlamentarnych Centralna Komisja Wyborcza w Bułgarii publikowała ostateczne wyniki przedterminowych wyborów parlamentarnych, które odbyły się jednocześnie z wyborami do… » więcej 2024-06-15, godz. 19:00 ME 2024 - Hiszpania - Chorwacja 3:0 (bramka) Grupa B: Hiszpania - Chorwacja 3:0 w 45+2. min. Bramki: 1:0 Alvaro Morata (29), 2:0 Fabian Ruiz (32), 3:0 Dani Carvajal (45+2). Sędzia: Michael Oliver (Anglia).(PAP)… » więcej 2024-06-15, godz. 19:00 ME 2024 - Hiszpania - Chorwacja 3:0 (do przerwy) Grupa B: Hiszpania - Chorwacja 3:0 do przerwy. Bramki: 1:0 Alvaro Morata (29), 2:0 Fabian Ruiz (32), 3:0 Dani Carvajal (45+2). Sędzia: Michael Oliver (Anglia).(PAP)… » więcej 2024-06-15, godz. 19:00 Liga angielska - 31-letni Heurzeler trenerem Modera w Brighton 31-letni Fabian Huerzeler został szkoleniowcem klubu Brighton&Hove Albion, którego piłkarzem jest Jakub Moder. Urodzony w USA Niemiec został najmłodszym w… » więcej 2024-06-15, godz. 19:00 MSZ: Krzysztof Ruchniewicz pełnomocnikiem Ministra SZ ds. polsko-niemieckiej współpracy społecznej Minister Radosław Sikorski powołał 13 czerwca prof. Krzysztofa Ruchniewicza na stanowisko Pełnomocnika Ministra Spraw Zagranicznych do spraw polsko-niemieckiej… » więcej 2024-06-15, godz. 19:00 ME w kajakarstwie - srebrna sobota Polaków w Szegedzie (opis) Pięć srebrnych medali i jeden brązowy to sobotni dorobek polskiej reprezentacji kajakarzy rywalizującej w mistrzostwa Europy w węgierskim Szegedzie. Dwukrotnie… » więcej 2024-06-15, godz. 18:50 MŚ w pięcioboju nowoczesnym - piąte miejsce Kasperczaka, Gutkowski siódmy Kamil Kasperczak zajął piąte, a Łukasz Gutkowski siódme miejsce w mistrzostwach świata w pięcioboju nowoczesnym w chińskim Zhengzhou. Zwyciężył Węgier… » więcej 2024-06-15, godz. 18:50 ME 2024 - Probierz: mam już w głowie skład na mecz z Holandią (krótka) Trener piłkarskiej reprezentacji Polski Michał Probierz przyznał w Hamburgu przed niedzielnym meczem z Holandią w grupie D mistrzostw Europy, że 'ma już… » więcej
3456789
Ta strona używa ciasteczek (cookies), dzięki którym nasz serwis może działać lepiej. Dowiedz się więcej »