Dózismérő műszer fejlesztése a Nemzetközi Űrállomás orosz szegmensére
(Rovat: Hazai kutatóhelyek és űripar - 2008.04.27 09:00.)

Várhatóan még az évtized vége előtt újabb magyar fejlesztésű sugárzásmérő műszer kerül a Nemzetközi Űrállomásra (ISS).

Az űrhajósok számára az egyik legfontosabb kockázati tényező a hosszú idejű űrrepülések során őket érő, a tengerszinten mérhető háttérsugárzásnál legalább két nagyságrenddel nagyobb intenzitású kozmikus sugárzás. Mivel a kozmikus sugárzási tér jellemzői számos tényező – többek között a naptevékenység, az űreszköz pálya menti mozgása, valamint a szerkezeti elemek árnyékoló és konverziós hatása – miatt helyről helyre és időről időre jelentős mértékben változhatnak, ezért a „helyszíni”, minél szélesebb körű dozimetriai mérések elengedhetetlenek.

Jelenleg is számos állandóan telepített vagy kísérleti műszer, illetve detektor szolgál az űrállomás fedélzetén kialakuló sugárzási viszonyok meghatározására. Közülük mindenképp érdemes megemlíteni az orosz szolgálati rendszer részeként üzemelő, magyar fejlesztésű Pille termolumineszcens dózismérő rendszert, melynek első verzióját még 1980-ban Farkas Bertalan használta a Szaljut-6 űrállomás fedélzetén. A nemzetközi együttműködések keretében emellett számos további magyar passzív detektor is feljutott az ISS fedélzetére.

Az elmúlt években, részben a Pille sikerén is felbuzdulva egy dozimetriai célú, háromtengelyű szilícium detektoros teleszkóp (TriTel) fejlesztése indult meg a Magyar Tudományos Akadémia KFKI Atomenergia Kutatóintézet Űrdozimetriai Csoportjában. Az eszköz három tengelyének teleszkópjait két-két, egymással párhuzamosan elhelyezkedő, 300 μm vastagságú és 150 mm² aktív felületű szilícium félvezető detektor alkotja.

A TriTel-RS teleszkópjának prototípusa a rázópadon.

A korábban világűrben használt egytengelyű teleszkópokkal szemben a TriTel rendszer óriási előnye, hogy három ortogonális tengelyének köszönhetően a tér minden irányában érzékeny. A detektorokban jelet kiváltó részecskék gyakoriságát mérő számlálók pedig lehetővé teszik a Dél-atlanti anomália befogott részecskéi által okozott dózis, illetve ezen részecskék spektrumának vizsgálatát is.

2007-ben a moszkvai Orvosbiológiai Kutatóintézettel (IBMP) megkötött szerződés értelmében az orosz fél biztosítja többek között a műszer feljuttatását a Nemzetközi Űrállomásra, az eszköz beüzemelését, valamint a mérési adatok és a passzív detektorok visszahozatalát. A kísérlet célja az űrállomás orosz szegmensében a kozmikus sugárzás dozimetriai célú vizsgálata, végső soron az űrhajósokat ért egyenérték dózis meghatározása lesz, mely a sugárzás biológiai hatását jellemzi. A műszeren összemérés céljából egy passzív detektortömb és egy Pille dózismérő is helyet kap. Az intézetek közötti megállapodás szerint a későbbiekben – ez a 2010 utáni időszakot jelenti – a TriTel-RS (RS: Russian Segment, orosz szegmens) egy speciális verziója az űrállomás külső fala közelében is mérhetné az űrhajósok űrséta során várható egyenérték dózis terhelését.

A tervezés korábbi szakaszához képest megváltozott követelmények miatt a mechanikai konstrukcióval kapcsolatos egyeztetések a külföldi partnerrel a napokban is folynak. A jelenlegi elképzelés szerint a TriTel-RS rendszer központi egységéhez – mely a mért adatok tárolásáért és megjelenítéséért felelős és az űrállomás belsejében helyezik el – egyszerre összesen akár három detektoregység is csatlakoztatható. Ebben az esetben az egyik, a monitorozó egység a küldetés teljes időtartama alatt az űrállomás egy adott pontján végez méréseket, míg a többi detektoregység pozíciója változtatható. Ezzel a megoldással lehetőség nyílik arra, hogy az űrállomás belsejében és azon kívül párhuzamosan méréseket végezhessünk. Így az űrállomás falának árnyékolása mellett a sugárzási térben bekövetkező térbeli és időbeli változásokat is külön vizsgálhatjuk.

A TriTel-RS rendszer felépítése.

Az TriTel-RS fejlesztéséhez az anyagi hátteret az intézeti hozzájárulás mellett a Környezetvédelmi és Vízügyi Minisztériumnak a magyar űrkutatás támogatására szolgáló pályázata biztosítja. Az eszköz feljuttatása a Nemzetközi Űrállomásra mind az MTA KFKI AEKI, mind a magyar űrkutatás egésze szempontjából fontos lehetőséget biztosít arra, hogy ezen a tudományterületen továbbra is a világ űrkutatásának élvonalában maradhassunk.

Hirn Attila
MTA KFKI AEKI, Űrdozimetriai Csoport