Dodano: 22 sierpień 2019r.

Teleskop Mini-EUSO poleciał w kosmos. Cała Ziemia jako wielki detektor

Dzisiaj z kosmodromu Bajkonur w Kazachstanie wystartowała rakieta, na pokładzie której znalazł się m.in. teleskop Mini-EUSO. Urządzenie umożliwi utworzenie ultrafioletowej mapy atmosfery ziemskiej oraz pozwoli zaobserwować jej zmienność w czasie. W przedsięwzięciu biorą udział naukowcy z Narodowego Centrum Badań Jądrowych.

 

Wyniesieni w przestrzeń kosmiczną teleskopu Mini-EUSO (Multiwavelength Imaging New Instrument for the Extreme Universe Space Observatory) jest wstępnym etapem międzynarodowego projektu JEM-EUSO (Joint Experiment Missions - Extreme Universe Space Observatory) - badania wielkich pęków atmosferycznych cząstek i fotonów. Teleskop w ciągu następnych dwóch dni dotrze do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, gdzie zostanie zainstalowany.

Wysiłki naukowców mają na celu stworzenie nowego typu obserwatorium opartego na bardzo dużym teleskopie UV. Zostanie on umieszczony na orbicie okołoziemskiej i cała Ziemia stanowić będzie dla niego detektor.

 

Pęki atmosferyczne to kaskady cząstek i fotonów powstające na skutek oddziaływania kosmicznych cząstek wysokoenergetycznych (o energii rzędu 1011 GeV i większej) z atmosferą ziemską. Ślady fluorescencji wywołane przez takie właśnie pęki atmosferyczne będą stanowić cel dla teleskopu Mini-EUSO.

- Detektor wysłany dziś na Międzynarodową Stację Kosmiczną pozwoli na utworzenie ultrafioletowej mapy atmosfery ziemskiej – powiedział cytowany w komunikacie opublikowanym na stronach internetowych Narodowego Centrum Badań Jądrowych dr. Jacek Szabelski z Zakładu Astrofizyki NCBJ. - Chcemy zbadać dokładnie zmienność w czasie promieniowania ultrafioletowego atmosfery. Celem Mini-EUSO jest obserwacja fluorescencji wywołanej przez różne zjawiska atmosferyczne: przejściowe zdarzenia świetlne - TLE (Transient Luminous Events), fluorescencję powodowaną przez przejście przez atmosferę meteorytów i meteroidów, a także ślady śmieci kosmicznych spalających się w atmosferze. Dodatkowo eksperyment pozwoli na poszukiwania kwarków dziwnej materii- SQM (Strange Quark Matter) – dodał.

Program JEM-EUSO ma kilka etapów. Dotychczas wykonano naziemny detektor fluorescencji EUSO-TA, który został zainstalowany w 2013 roku w Black Rock Mesa w Utah, USA. Zrealizowano także pięciogodzinny lot balonem stratosferycznym EUSO-Ballon, który był wyposażony w moduł detekcyjny, a w 2017 r. EUSO-SPB (Super Pressure Balloon) wykonywał pomiary przez 12 dni.

Realizowany właśnie projekt Mini-EUSO zbierze cenne informacje przed kluczowymi etapami badań, kiedy docelowe detektory zostaną umieszczone na jednym z modułów Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Zadaniem Mini-EUSO będzie precyzyjnie określenie tła i warunków pomiarów oraz kalibracja aparatury w docelowym eksperymencie.

Teleskop Mini-EUSO zostanie umieszczony w rosyjskim module stacji i będzie nieustannie zwrócony ku powierzchni Ziemi. To pozwoli na rejestrowanie promieniowania ultrafioletowego emitowanego z atmosfery.

- Urządzenie składa się z teleskopu o dużym polu widzenia (± 21 stopni), bazującego na układzie optycznym wykorzystującym dwie soczewki Fresnela zwiększające pole, z którego zbierane są dane. Promienie UV rejestrowane są za pomocą detektora składającego się z matrycy fotopowielaczy (rozmiar 48x48 pikseli). Mini-EUSO będzie w stanie rejestrować 400 000 klatek na sekundę, dzięki czemu możliwa będzie obserwacja dynamiki zmian poziomu promieniowania. Urządzanie jest jednym z najszybszych obecnie układów monitorujących fluorescencję atmosfery. Zebrane dane będą przesyłane na nośnikach pamięci podczas lotów transportowych ze stacji na Ziemie, gdyż tak duża ilość danych mogłaby nadmiernie obciążyć system transmisji danych Międzynarodowej Stacji Kosmicznej – wyjaśnił Szablewski.

W projekt JEM-EUSO zaangażowanych jest 306 naukowców z 16 krajów. NCBJ reprezentuje sześciu naukowców z łódzkiej Pracowni Fizyki Promieniowania Kosmicznego Zakładu Astrofizyki. Polscy badacze skonstruowali zasilacz wysokiego napięcia, który współpracuje układem teleskopu.

Nie było to łatwe zadanie, gdyż całe urządzanie musi reagować na zmiany natężenia promieniowania, które rejestruje. Nasz układ zabezpiecza detektor przed przeciążeniem i pozwala na przeprowadzenie stabilnych badań – zaznaczyła mgr Marika Przybylak z Zakładu Astrofizyki NCBJ.

 

Źródło: Narodowe Centrum Badań Jądrowych, fot. JEM-EUSO Program