Badania

Polska aparatura na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej

Opublikowano: 09.04.2018

forum akademickie

2 kwietnia z Przylądku Canaveral wystartowała rakieta Falcon 9 ze statkiem towarowym Dragon firmy SpaceX. Na jego pokładzie znajduje się aparatura opracowana przez naukowców z Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk i polskiej firmy Creotech Instruments S.A. Aparatura skonstruowana na potrzeby projektu ASIM (The Atmosphere-Space Interactions Monitor), po umieszczeniu na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, zajmie się obserwacją zagadkowych zjawisk zachodzących w wysokich warstwach ziemskiej atmosfery.

– ASIM będzie badać relacje między tajemniczymi zjawiskami zachodzącymi w czasie silnych burz w stratosferze i mezosferze, na wysokości kilkudziesięciu tysięcy metrów nad powierzchnią Ziemi. Dawniej zjawiska te wielokrotnie interpretowane były jako dowody na odwiedziny kosmicznych gości. Przez naukowców bywają nazywane „niebieskimi dżetami”, „duchami” i „elfami”. Nie da się ich jednak obserwować z Ziemi, ponieważ zachodzą w czasie burz, kiedy niebo zasnuwają chmury – tłumaczy Jacek Kosiec, dyrektor Programu Kosmicznego w Creotech Instruments S.A. – Wiele wskazuje jednak na to, że mają wpływ na pogodę na Ziemi, a ich zbadanie pozwoli na tworzenie doskonalszych modeli klimatycznych naszej planety.

Projekt, na zlecenie Europejskiej Agencji Kosmicznej, zrealizowało konsorcjum ASIM, na czele którego stanęła duńska spółka Terma, główny wykonawca techniczny. Ponadto w skład konsorcjum weszli: Instytut DTU Space z Kopenhagi (w roli lidera naukowego) oraz Uniwersytet w Bergen, Uniwersytet w Walencji, OHB Italia oraz Centrum Badań Kosmicznych PAN. Realizacja projektu kosztowała niemal 40 mln euro, zajęła blisko 10 lat, a w pracach brało udział 100 specjalistów z Danii, Norwegii, Hiszpanii, Włoch, Holandii, Kanady, Stanów Zjednoczonych i Polski.

W CBK PAN powstał projekt i pierwsze modele systemu zasilania i dystrybucji energii dla detektora promieniowania gamma MXGS (Modular X – and Gamma-ray Sensor) instrumentu ASIM. Firma Creotech Instruments S.A., jako podwykonawca Centrum Badań Kosmicznych, odpowiadała za montaż finalnych modeli polskiego urządzenia, na które składało się ponad 30 bloków elektroniki spełniającej wyśrubowane kosmiczne wymagania.

Na aparaturę ASIM składają się dwa współdziałające ze sobą instrumenty pomiarowe. Pierwszy to MMIA – Modular Multi-Imaging Assembly, czyli zestaw kamer optycznych. Będzie wykrywać i obserwować zjawiska zwane chwilowymi zdarzeniami świetlnymi – Transient Luminous Events (TLE). Rozkład geograficzny TLE pokrywa się z występowaniem innych tajemniczych efektów, mianowicie krótkich (nanosekundowych) błysków promieniowania gamma Terrestial Gamma Flashes (TGF). Dane na ich temat ma zbierać drugi z przyrządów – MXGS. Dzięki pozyskiwanym przez instrumenty danym naukowcy na Ziemi będą w stanie badać zależności między widowiskowymi zjawiskami świetlnymi a niewidocznymi dla oka rozbłyskami promieniowania gamma.

Zagadnienie sprzężenia między górną atmosferą (mezosferą) i jonosferą stało się w ostatnich latach jedną z najintensywniej rozwijających się gałęzi geofizyki.

– Jest ono związane z odkryciem, którego dokonano przypadkowo w 1989 roku. Nad chmurami burzowymi w rejonie silnej aktywności zaobserwowano błyski światła biegnące do góry, do jonosfery. Zjawiska te są bardzo krótkotrwałe, od pojedynczych milisekund do kilkuset milisekund, i występują w obszarach silnych burz – tłumaczy prof. Jan Błęcki z CBK PAN. – Powstają one w górnej troposferze, stratosferze i mezosferze, na wysokościach od 30 do 50 km, i biegną z prędkością około 100 km na sekundę do wysokości jonosferycznych (80-100 km). Ich wielość i różnorodność spowodowała, że uzyskały one rozmaite nazwy, takie jak elfy, krasnale (sprite), niebieskie jety czy trolle. Ze względu na krótkotrwałość zjawiska nazwano je TLE – krótkotrwałymi zjawiskami świetlnymi. Jednoczesne pomiary efektów związanych z TLE i TGF pozwolą zrozumieć ich związki. Mimo, że TLE mają charakter lokalny i impulsowy, to ze względu na ogromną energię, która się w tych zjawiskach wyzwala, wywierają wpływ na jonosferę, powodując jej wielkoskalowe zaburzenia. Wpływa to na systemy telekomunikacyjne i dokładność systemów nawigacji satelitarnej. Dlatego zrozumienie tych zjawisk ma znaczenie także praktyczne.

JK

(źródło: CBK PAN)


PARTNERZY

forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie