Na przełomie listopada i grudnia 2022 r. bezzałogowa kapsuła Orion okrążała Księżyc w ramach misji Artemis I. Na pokładzie leciały dwa fantomy odwzorowujące ludzkie ciało, a w nich ponad 10 tysięcy drobnych kryształków rejestrujących dawki promieniowania kosmicznego. Do eksperymentu MARE krakowski instytut dostarczył kilkadziesiąt eksperymentalnych detektorów fluorescencyjnych z fluorku litu i niemal 600 detektorów termoluminescencyjnych.
Detektory fluorescencyjne z IFJ PAN są pasywne: w czasie pomiaru nie potrzebują zasilania, a ślady cząstek odczytuje się potem w laboratorium pod mikroskopem. Najtrudniejsze było zamienienie obserwacji w wiarygodne liczby, bo promieniowanie kosmiczne nadlatuje ze wszystkich stron i obejmuje cząstki o bardzo różnej energii. Jak podaje prof. dr hab. Paweł Bilski, współautor publikacji, po poprawkach i usunięciu tła specjalnym programem wyniki różniły się od pomiarów klasycznych detektorów śladowych najwyżej o 15 proc.
Badacze porównali też swoje dane z eksperymentem MATROSHKA na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). Na niskiej orbicie dużą część dawki dają protony uwięzione w ziemskich pasach Van Allena, które wytracają energię na różnych głębokościach ciała. Przy Księżycu tych pasów nie ma, za to więcej jest promieniowania galaktycznego o bardzo wysokiej energii, przenikającego przez całe ciało. Dlatego dawka w fantomach rozłożyła się praktycznie jednorodnie.
Przy Księżycu tych pasów nie ma, za to więcej jest promieniowania galaktycznego o bardzo wysokiej energii, przenikającego przez całe ciało.
IFJ PAN opracował detektory z fluorku litu około dziesięciu lat temu i od tego czasu je ulepsza. Mają rozmiary liczone w milimetrach, więc mogą je nosić ludzie, a po wzbogaceniu odpowiednim izotopem litu nadają się też do pomiaru dawek neutronów. Badania dofinansowano z grantu OPUS Narodowego Centrum Nauki.
Źródła
Tekst przygotowany z pomocą AI na podstawie podanych źródeł.
