Polski detektor na ISS. Pomoże satelitom przetrwać w kosmosie
Jak sprawić, by satelita nie wyłączył się podczas burzy słonecznej? Odpowiedzią może być polski detektor RadMon-on-ISS, który poleci na orbitę i niedługo zostanie przetestowany przez polskiego astronautę Sławosza Uznańskiego. Ma pomóc nowej generacji systemów satelitarnych dostosowywać się do nieprzewidywalnego promieniowania kosmicznego i zwiększyć ich niezawodność.
Burze magnetyczne, wysokoenergetyczne cząstki, promieniowanie jonizujące - wszystko to, czego nie widać gołym okiem, potrafi poważnie zakłócić pracę delikatnych układów scalonych. Pomóc może polskie urządzenie - skalowalny detektor promieniowania, który trafi na pokład Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.
Za projektem stoi firma SigmaLabs i zespół pod kierownictwem dr. inż. Krzysztofa Sielewicza. - Celem eksperymentu jest przetestowanie skalowalnych detektorów promieniowania, skonstruowanych w rozwinięciu technologii opracowanej w Europejskim Ośrodku Badań Jądrowych CERN w Szwajcarii, w przestrzeni kosmicznej, wewnątrz oraz na zewnątrz Międzynarodowej Stacji Kosmicznej - podkreślają autorzy projektu w materiałach przesłanych do GeekWeeka.
Celem eksperymentu jest przetestowanie skalowalnych detektorów promieniowania.
Dlaczego kosmos jest niebezpieczny dla elektroniki?
To pytanie warto zadać, zanim przejdziemy do samego detektora. Promieniowanie kosmiczne - pochodzące od Słońca, z pasów radiacyjnych Ziemi czy z odległych supernowych - oddziałuje na układy elektroniczne w sposób niewidoczny, ale skuteczny.
Układy elektroniczne pracujące w przestrzeni kosmicznej są podatne na promieniowanie kosmiczne i muszą być odpowiednio zabezpieczane w celu zapewnienia poprawnej pracy
Na Ziemi tego typu problemy praktycznie nie istnieją, bo chroni nas atmosfera. Ale na niskiej orbicie okołoziemskiej, gdzie krąży ISS, elektronika jest wystawiona na bezpośrednie działanie protonów, elektronów i jonów. Skutki? Od błędów w transmisji danych po całkowitą awarię urządzeń.
RadMon-on-ISS ma pozwolić na znacznie dokładniejsze modelowanie promieniowania kosmicznego. Detektor będzie mierzyć nie tylko całkowitą dawkę promieniowania jonizującego, ale również jego natężenie w czasie - a to kluczowe, by nowoczesne satelity mogły same dostosowywać swoją pracę do warunków zewnętrznych.
Co dokładnie poleci na orbitę?
SigmaLabs opracowało autonomiczne urządzenie, które automatycznie uruchamia się po podłączeniu do zasilania. Składa się z detektora, ramienia mocującego i przewodów. Sprzęt zainstaluje polski astronauta Sławosz Uznański wewnątrz europejskiego modułu Columbus na ISS.
Instalacja zajmie mniej niż godzinę, nie wymaga żadnych dodatkowych narzędzi, a po kilku minutach urządzenie powinno być widoczne w lokalnej sieci stacji. Co ważne, nie wróci ono na Ziemię - po zakończeniu co najmniej półrocznego eksperymentu zostanie bezpiecznie spalony w atmosferze.
Obsługą systemu zajmie się Microgravity User Support Centre w Kolonii - jednostka wyznaczona przez Europejską Agencję Kosmiczną. Dane będą trafiać na Ziemię w czasie rzeczywistym, co pozwoli naukowcom na bieżąco analizować wpływ promieniowania na różne podzespoły stacji.
Nowoczesna elektronika musi być świadoma promieniowania
Współczesne satelity to nie tylko przekaźniki sygnału - to też platformy obliczeniowe, które muszą być wydajne i elastyczne. Oznacza to rosnące zapotrzebowanie na układy scalone, które mogą adaptować się do zmiennych warunków radiacyjnych.
Nowoczesne systemy satelitarne wymagają coraz wydajniejszych systemów przetwarzania danych, które muszą potrafić dynamicznie adaptować swoją konfigurację w celu zapewnienia maksymalnej mocy obliczeniowej
Detektor stworzony przez SigmaLabs to nie tylko narzędzie pomiarowe, ale także demonstrator technologii, która może zostać zintegrowana z satelitarnymi systemami obliczeniowymi. Dzięki temu będą one mogły "reagować" na warunki panujące w kosmosie - np. ograniczając moc obliczeniową podczas silnego promieniowania, by nie doszło do błędów.
To właśnie ta zdolność adaptacji może być największym atutem technologii rozwijanej w ramach RadMon-on-ISS. Bo w kosmosie przetrwają nie ci, którzy są najsilniejsi, ale ci, którzy potrafią się najlepiej przystosować.
- Jesteśmy przekonani, że nasz eksperyment przyniesie wiele korzyści mieszkańcom Polski oraz polskiemu przemysłowi kosmicznemu, który dzięki firmie SigmaLabs pozyska nowe zdolności w postaci możliwości tworzenia skalowalnych detektorów promieniowania - informuje SigmaLabs.
Ostatecznym celem jest nie tylko zwiększenie bezpieczeństwa przyszłych misji kosmicznych, ale też wsparcie dla przemysłu. Lepsze modele środowiska radiacyjnego to lepsze satelity - a te obsługują dziś wszystko: od nawigacji po komunikację i monitorowanie klimatu. Jeśli polskie firmy dostarczą do nich kluczowe podzespoły, zyska na tym nie tylko nauka, ale i gospodarka.
