Detektor promieniowania, który sprawdził się w trakcie misji IGNIS na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS), otworzył polskiemu startupowi SigmaLabs drogę do współdziałania nad dozymetrami dla programu księżycowego Artemis. Dodatkowo, firma pracuje nad detektorem tak zwanej materii osobliwej.
Rejestrowanie promieniowania jest kluczowe w misjach kosmicznych, ponieważ poza ochronną warstwą ziemskiej atmosfery wysokoenergetyczne cząstki mogą degradować DNA organizmów żywych oraz wywoływać zakłócenia w systemach cyfrowych satelitów i załogowych stacji.
W eksperymencie RadMon-on-ISS, przeprowadzonym w ramach technologiczno-badawczej misji IGNIS na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, umieszczono detektor, który monitoruje natężenie promieniowania jonizującego, jak również jego wpływ na układy elektroniczne. Sam eksperyment RadMon-on-ISS odbył się niemal bez problemów. Jedynym niespodziewanym incydentem była instalacja urządzenia w warunkach mikrograwitacji, kiedy to na krótko „odpłynął” kabel zasilający urządzenie. Po szybkich poszukiwaniach astronauta Sławosz Uznański-Wiśniewski zlokalizował dryfujący w przestrzeni przewód i instalacja zakończyła się pomyślnie – co zespół dzisiaj wspomina jako jedną z zabawniejszych historii powiązanych z przedsięwzięciem.
Pierwotny plan zakładał, że detektor zostanie sprawdzony w ramach misji IGNIS, a następnie zostanie zabrany z pokładu ISS i ulegnie spaleniu w atmosferze Ziemi. Niemniej jednak detektor zdał egzamin na tyle skutecznie, że jego funkcjonowanie na orbicie zostało przedłużone co najmniej do końca pierwszego kwartału 2027 roku.
Budowa urządzenia bazuje na rozwiązaniach wcześniej opracowywanych w Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych (CERN). Detektor SigmaLabs działający na ISS cechuje się niską wagą, kompaktowymi wymiarami i efektywnością energetyczną, a równocześnie oferuje błyskawiczny dostęp do danych. Plasuje się pomiędzy prostymi dozymetrami a skomplikowaną aparaturą badawczą. Posiada on dwa kanały pomiarowe: jeden do pomiaru całkowitej absorpcji promieniowania, drugi do rejestrowania strumienia wysokoenergetycznych cząstek w czasie rzeczywistym. Może on również spełniać rolę systemu wczesnego alarmowania, wysyłając do pozostałych modułów sygnał o konieczności przejścia w tryb bezpieczny.
Ogromną korzyścią urządzenia jest możliwość bezobsługowego pomiaru dawki. Oznacza to, że użyte czujniki półprzewodnikowe gromadzą ładunek nawet przy braku zasilania. W październiku zeszłego roku pewna liczba dozymetrów na ISS zanotowała przerwy w rejestracji, prawdopodobnie powiązane z zasilaniem. W tym czasie detektor SigmaLabs kontynuował niezależne zapisywanie dawki i po wznowieniu zasilania udostępnił kompletne informacje.
Uczestnictwo w misji IGNIS było dla polskiej firmy biletem wstępu do następnych projektów kosmicznych.
– Dla startupów z sektora kosmicznego kluczowe jest uzyskanie tzw. flight heritage, czyli potwierdzenia efektywności technologii w środowisku kosmicznym. Misja IGNIS umożliwiła nam przejście tego kroku i umocniła naszą rolę jako partnera ESA – powiedział dla PAP dr Marcin Patecki, główny fizyk i specjalista od analizy danych w SigmaLabs.
– Obecnie realizujemy projekt dla ESA dotyczący dozymetrów osobistych dla astronautów programu Artemis. Bezpieczeństwo załogi poza niską orbitą okołoziemską, gdzie osłona magnetyczna Ziemi jest mniejsza, stanowi jeden z zasadniczych tematów współczesnej astronautyki – dodał. Artemis to program eksploracji Księżyca wdrażany przez NASA. Jego zamiarem jest odzyskanie trwałej obecności człowieka na Księżycu po raz pierwszy od czasu misji Apollo 17 z 1972 roku. ESA bierze udział w tym programie.
Następnym przedsięwzięciem SigmaLabs jest zaangażowanie w budowę detektora „materii dziwnej”. Przyrząd ma umożliwić zweryfikowanie hipotez związanych z ciemną materią oraz istnieniem stabilnych, wielokwarkowych stanów materii, w skład których wchodzą kwarki dziwne. Celem polskiego zespołu jest przełożenie teorii naukowej opracowanej przez międzynarodowy zespół badaczy z Polski, Francji i Włoch na projekt inżynieryjny pozwalający na długotrwałe działanie przyrządu na pokładzie ISS.
– W SigmaLabs udowadniamy, że można tutaj prowadzić projekty na światowym poziomie i rozwijać technologie kosmiczne bez konieczności permanentnej pracy poza granicami kraju. Chcemy, żeby ambitni ludzie dostrzegli, że w Polsce również można uczestniczyć w tworzeniu przyszłości branży kosmicznej – zakończył dr Patecki.
Ludwika Tomala (PAP)
lt/ agt/