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. 21:30 ME 2024 - Albańczyk Bajrami autorem najszybszej bramki w historii imprezy (korekta) Albańczyk Nedim Bajrami, który w 23. sekundzie zdobył gola w meczu z Włochami w Dortmundzie, zapisze się w kronikach piłkarskich mistrzostw Europy jako autor… » więcej 2024-06-15, godz. 21:30 Tatry/ Śmiertelny wypadek na Wrotach Chałubińskiego W Tatrach w sobotę doszło do kolejnego śmiertelnego wypadku. Na Wrotach Chałubińskiego turysta najprawdopodobniej poślizgnął się na płacie zmrożonego… » więcej 2024-06-15, godz. 21:20 ME 2024 - Hiszpania - Chorwacja 3:0 (opinie) Po meczu piłkarskich ME Hiszpania - Chorwacja (3:0) powiedzieli: Luis de la Fuente (trener reprezentacji Hiszpanii): 'Jestem bardzo szczęśliwy. Wszyscy ciężko… » więcej 2024-06-15, godz. 21:20 Pomorskie/ Śmiertelny wypadek w powiecie bytowskim; DW 211 odblokowana (aktl.) Służby po ok. trzech godzinach odblokowały drogę wojewódzką nr 211 w powiecie bytowskim. W sobotę po godz. 17 pomiędzi Rokitami a Gowidlinem doszło do… » więcej 2024-06-15, godz. 21:20 ME 2024 - Włochy - Albania 1:1 (bramka) Grupa B: Włochy - Albania 1:1 w 11. min. Bramki: 0:1 Nedim Bajrami (1), 1:1 Alessandro Bastoni (11-głową). Sędzia: Felix Zwayer (Niemcy).(PAP) wkp/… » więcej 2024-06-15, godz. 21:20 ME 2024 - Albańczyk Bajrami autorem najszybciej bramki w historii imprezy Albańczyk Nedim Bajrami, który w 23. sekundzie zdobył gola w meczu z Włochami w Dortmundzie, zapisze się w kronikach piłkarskich mistrzostw Europy jako autor… » więcej 2024-06-15, godz. 21:20 ME 2024 - Włochy - Albania 2:1 (bramka) Grupa B: Włochy - Albania 2:1 w 16. min. Bramki: 0:1 Nedim Bajrami (1), 1:1 Alessandro Bastoni (11-głową), 2:1 Nicolo Barella (16). Sędzia: Felix Zwayer… » więcej 2024-06-15, godz. 21:10 ME 2024 - Włochy - Albania 0:1 (bramka) Grupa B: Włochy - Albania 0:1 w 1. min. Bramki: 0:1 Nedim Bajrami (1). Sędzia: Felix Zwayer (Niemcy).(PAP) wkp/ km/ co/ » więcej 2024-06-15, godz. 21:10 ME 2024 - trener Holandii: jesteśmy jedną z mocniejszych drużyn Trener Ronald Koeman na konferencji prasowej w Hamburgu w przeddzień meczu z Polską w piłkarskich mistrzostwach Europy ocenił, że prowadzona przez niego Holandia… » więcej 2024-06-15, godz. 21:00 Szwajcaria/ W kurorcie Buergenstock pierwszy dzień konferencji pokojowej ws. Ukrainy W sobotę po południu w szwajcarskim Buergenstock rozpoczęła się konferencja poświęcona kwestii pokoju na Ukrainie. Reprezentanci kilkudziesięciu państw… » więcej
1234567
Ta strona używa ciasteczek (cookies), dzięki którym nasz serwis może działać lepiej. Dowiedz się więcej »