Detektor radiacyjny, który przeszedł testy w ramach misji IGNIS na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS), wypadł tak obiecująco, że polska innowacyjna firma SigmaLabs włączyła się w prace nad dozymetrami dla programu księżycowego Artemis. Spółka opracowuje też detektor tak zwanej materii osobliwej.
Rejestracja promieniowania jest kluczowa w ekspedycjach kosmicznych, ponieważ poza ziemską atmosferą wysokoenergetyczne cząstki mogą szkodzić DNA żywych organizmów, a także wywoływać usterki w systemach cyfrowych satelitów oraz załogowych stacji.
W eksperymencie RadMon-on-ISS, zrealizowanym w ramach technologiczno-naukowej misji IGNIS na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, umieszczono detektor, który monitoruje poziom promieniowania jonizującego oraz jego wpływ na podzespoły elektroniczne. Sam eksperyment RadMon-on-ISS przebiegł w zasadzie bez problemów. Jedynym osobliwym zdarzeniem był montaż urządzenia w stanie mikrograwitacji, kiedy na moment „odpłynął” kabel łączący urządzenie. Po krótkich poszukiwaniach astronauta Sławosz Uznański-Wiśniewski znalazł dryfujący w przestrzeni przewód i instalację zakończono powodzeniem – co zespół przywołuje obecnie jako jedną z bardziej zabawnych historii związanych z projektem.
Pierwotne założenie było takie, że detektor zostanie przetestowany w ramach misji IGNIS, a następnie zostanie usunięty z pokładu ISS i ulegnie spaleniu w atmosferze Ziemi. Jednakże detektor zadziałał na tyle skutecznie, że jego funkcjonowanie na orbicie zostało wydłużone co najmniej do końca pierwszego kwartału 2027 roku.
Budowa urządzenia bazuje na rozwiązaniach opracowywanych wcześniej w Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych (CERN). Detektor SigmaLabs, pracujący na ISS, charakteryzuje się niską wagą, niewielkimi wymiarami i oszczędnością energii, a jednocześnie umożliwia błyskawiczny odczyt danych. Plasuje się pomiędzy prostymi dozymetrami a zaawansowaną aparaturą badawczą. Ma dwa kanały pomiarowe: jeden do mierzenia całkowitej dawki promieniowania, drugi do rejestrowania strumienia cząstek wysokoenergetycznych w czasie rzeczywistym. Może też pełnić rolę systemu wczesnego alarmowania, przesyłając do pozostałych komponentów komunikat o przejściu w tryb bezpieczny.
Istotną zaletą urządzenia jest możliwość biernego pomiaru dawki. Oznacza to, że zastosowane czujniki półprzewodnikowe gromadzą ładunek nawet bez dopływu energii. W październiku zeszłego roku część dozymetrów na ISS zanotowała przerwy w pomiarach, przypuszczalnie związane z zasilaniem. Detektor SigmaLabs w tym czasie kontynuował pasywną rejestrację dawki i po wznowieniu zasilania przekazał pełne dane.
Udział w misji IGNIS był dla polskiej firmy szansą na wejście do następnych projektów kosmicznych.
– Dla firm typu startup w sektorze kosmicznym niezmiernie ważne jest zdobycie tzw. flight heritage, to znaczy potwierdzenia funkcjonowania technologii w warunkach kosmicznych. Misja IGNIS pozwoliła nam ten etap przejść i umocniła naszą pozycję jako partnera ESA – powiedział dla PAP dr Marcin Patecki, główny fizyk i analityk danych w SigmaLabs.
– Aktualnie realizujemy dla ESA projekt dotyczący dozymetrów osobistych dla astronautów w programie Artemis. Bezpieczeństwo załogi poza niską orbitą okołoziemską, gdzie protekcja magnetyczna Ziemi jest mniejsza, to jeden z kluczowych tematów współczesnej astronautyki – dodał. Artemis to program eksploracji Księżyca realizowany przez NASA. Jego zamierzeniem jest ponowne ustanowienie trwałej obecności człowieka na Księżycu po raz pierwszy od czasu misji Apollo 17 z 1972 r. ESA współdziała przy tym przedsięwzięciu.
Kolejnym przedsięwzięciem SigmaLabs jest udział w konstrukcji detektora „materii dziwnej”. Urządzenie ma umożliwić weryfikację hipotez dotyczących ciemnej materii oraz istnienia stabilnych wielokwarkowych stanów materii, zawierających kwarki dziwne. Zadaniem zespołu z Polski jest transformacja koncepcji naukowej, opracowanej przez międzynarodowy zespół naukowców z Polski, Francji i Włoch, w rozwiązanie inżynieryjne, umożliwiające długotrwałe działanie urządzenia na pokładzie ISS.
– W SigmaLabs udowadniamy, że można tutaj realizować inicjatywy na światowym poziomie i rozwijać technologie kosmiczne bez konieczności nieustannej pracy za granicą. Zależy nam, aby ambitne osoby dostrzegały, że w Polsce również można współtworzyć przyszłość branży kosmicznej – podsumował dr Patecki.
Ludwika Tomala (PAP)
lt/ agt/