Polska firma rozwija technologie dla misji Artemis

Pomiary promieniowania są niezbędne w misjach kosmicznych, ponieważ poza atmosferą ziemską wysokoenergetyczne cząstki mogą uszkadzać DNA organizmów żywych oraz powodować błędy w systemach cyfrowych satelitów i stacji załogowych. W eksperymencie RadMon-on-ISS w ramach technologiczno-naukowej misji IGNIS na Międzynarodową Stację Kosmiczną poleciał detektor, który monitoruje poziom promieniowania jonizującego oraz jego wpływ na elektronikę.

Sam eksperyment RadMon-on-ISS przebiegł niemal bez zakłóceń. Jedynym nietypowym momentem była instalacja urządzenia w mikrograwitacji, gdy na chwilę „odpłynął” kabel łączący urządzenie. Po krótkich poszukiwaniach astronauta Sławosz Uznański-Wiśniewski odnalazł dryfujący w powietrzu przewód i instalację zakończono sukcesem – co zespół wspomina dziś jako jedną z bardziej zabawnych anegdot związanych z projektem.

Początkowy plan zakładał, że detektor będzie przetestowany w ramach misji IGNIS, a potem zostanie usunięty z pokładu ISS i spłonie w ziemskiej atmosferze. Detektor spisał się jednak na tyle dobrze, że operacja na orbicie została przedłużona co najmniej do końca pierwszego kwartału 2027 roku.

Konstrukcja urządzenia opiera się na rozwiązaniach rozwijanych wcześniej w Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych (CERN). Detektor SigmaLabs działający na ISS wyróżnia się niewielką masą, małymi rozmiarami i energooszczędnością, a jednocześnie oferuje natychmiastowy odczyt danych. Sytuuje się między prostymi dozymetrami a rozbudowaną aparaturą badawczą. Ma dwa kanały pomiarowe: jeden do pomiaru całkowitej dawki promieniowania, drugi do rejestracji strumienia wysokoenergetycznych cząstek w czasie rzeczywistym. Może również pełnić funkcję systemu wczesnego ostrzegania, nadając do innych podzespołów komunikat o przejściu w tryb bezpieczny.

Dużą zaletą urządzenia jest możliwość pasywnego pomiaru dawki. A to oznacza, że zastosowane sensory półprzewodnikowe akumulują ładunek nawet bez zasilania. W październiku ub.r. część dozymetrów na ISS odnotowała przerwy w pomiarach, prawdopodobnie związane z zasilaniem. Detektor SigmaLabs w tym czasie kontynuował pasywną rejestrację dawki i po przywróceniu zasilania dostarczył kompletne dane.

Udział w misji IGNIS był dla polskiej firmy przepustką do kolejnych projektów kosmicznych. „Dla startupów kosmicznych niezwykle ważne jest zdobycie tzw. flight heritage, czyli potwierdzenia działania technologii w warunkach kosmicznych. Misja IGNIS pozwoliła nam taki etap przejść i wzmocniła naszą pozycję jako partnera ESA” – powiedział PAP dr Marcin Patecki, główny fizyk i analityk danych w SigmaLabs.

„Teraz realizujemy projekt dla ESA dotyczący dozymetrów osobistych dla astronautów programu Artemis. Bezpieczeństwo załogi poza niską orbitą okołoziemską, gdzie ochrona magnetyczna Ziemi jest słabsza, to jeden z kluczowych tematów współczesnej astronautyki,” – dodał.

Artemis to program eksploracji Księżyca realizowany przez NASA. Jego celem jest ponowne ustanowienie stałej obecności człowieka na Księżycu po raz pierwszy od czasu misji Apollo 17 z 1972 r. ESA współpracuje przy tym programie.

Kolejnym projektem SigmaLabs jest udział przy budowie detektora „materii dziwnej”. Urządzenie ma pozwolić na weryfikację hipotez dotyczących ciemnej materii i istnienia stabilnych wielokwarkowych stanów materii zawierających kwarki dziwne. Zadaniem zespołu z Polski jest przełożenie koncepcji naukowej opracowanej przez międzynarodowy zespół badaczy z Polski, Francji i Włoch na rozwiązanie inżynieryjne umożliwiające długotrwałą pracę urządzenia na pokładzie ISS.

„W SigmaLabs pokazujemy, że można tu realizować projekty na światowym poziomie i rozwijać technologie kosmiczne bez konieczności stałej pracy za granicą. Chcemy, żeby ambitne osoby widziały, że w Polsce również można współtworzyć przyszłość sektora kosmicznego.” – podsumował dr Patecki.