Az Energiatudományi Kutatóközpont (EK) dózismérõiv

A NASA Space Launch System (SLS) hordozórakétájának startját itthoni idõ szerint ma a 14:33 és 16:33 közötti indítási ablakban tervezik a NASA floridai Kennedy Ûrközpontjából. Orrkúpjában szállítja a Hold körüli útra induló Orion ûrhajót az EK dózismérõivel a fedélzetén.

A küldetés során a magyar kutatók dózismérõi kulcsfontosságú adatokkal szolgálnak majd a kozmikus sugárzási térrõl a késõbbi emberi személyzetet szállító ûrhajók, a Hold körüli pályán keringõ ûrállomás és a holdbázis létrehozásához.

"Hosszú évek elõkészületei, megannyi elhalasztott start, meghosszabbított határidõ és a költségvetési terv többszöri újragondolása után készen áll az a rendszer, amely lehetõvé teszi az elsõ tesztrepülést (Exploration Mission-1) az Orion számára" - írták.

Mivel a Földtõl távoli kozmikus környezetben dolgozó ûrhajósok egészsége elsõdleges fontosságú, ezért a tesztek során kiemelt figyelmet kap a sugárvédelem. Miként a korábbi Matroshka-küldetésekben, a cél ez esetben is a különbözõ szövettípusokban elnyelt sugárzás mennyiségének és minõségének megállapítása, és ezáltal az ûrhajóban utazó személyzetet érõ sugárterhelés felmérése.

A közleményben megjegyezték, hogy a kozmikus sugárzás detektálásában négy évtizedes tapasztalata van az EK Ûrkutatási Laboratóriumának.

Mint írták, az optimális sugárvédelmi árnyékolás, a megfelelõ dóziskorlátok kidolgozása, a bõrt, valamint a belsõ szerveket érõ sugárterhelés összefüggéseinek megértése kulcskérdés az emberes küldetések tervezése során. Nem új keletû ötlet, hogy az ûrhajósokat kívül-belül érõ ionizáló sugárzást a valóságot jól modellezõ bábu segítségével vizsgálják. Emberi koponyát imitáló fantommal már a 90-es években is végeztek méréseket a NASA ûrsiklóin, majd a Mir ûrállomáson.

Felidézték, hogy az EK kutatói is részt vettek abban a lényegesen részletgazdagabb fantomot használó kísérletsorozatban, amelyet az Európai Ûrügynökség (ESA) megbízásából a Német Repülési és Ûrrepülési Hivatal (DLR) koordinált. A Matroshka-program fantomjának lágy szövetei és tüdeje testszövetazonos, kis sûrûségû poliuretánból készültek, és a bábu valódi emberi csontokat is tartalmazott. A kutatók több száz mérési pozíciót alakítottak ki rajta aktív (energiaellátást igénylõ) és passzív (utólagos kiértékeléssel elemezhetõ) detektorok számára, majd 2004 és 2011 között a Nemzetközi Ûrállomáson kívül, valamint - különbözõ modulokban - belül is végeztek méréseket.

Az Orion ûrhajón tervezett Matroshka AstroRad sugárzási kísérletet szintén a DLR vezeti az ESA megbízásából. Dózismérõikkel részt vesznek benne több ország - Ausztria, Belgium, Csehország, Lengyelország, Magyarország, Németország, az Egyesült Államok és Japán - kutatói, akik már tapasztalatot szereztek hasonló típusú mérésekben.

A kísérlet során alkalmazott bábukkal kapcsolatban lényeges különbség, hogy a MARE-fantomok nõi testet imitálnak. Biológiai és sugárvédelmi szempontból nem elhanyagolható a különbség a két nem szöveti és szervi felépítésében, emiatt az új eredmények hiánypótlók lesznek. A misszió során két teljesen azonos - Helga és Zohar névre keresztelt - fantomot helyeznek majd el az egymás melletti ülésekben, melyek közül az egyik (Zohar) az AstroRad elnevezésû sugárvédelmi mellényt is viseli majd.

A Nemzetközi Ûrállomáson már tesztelték a mellényt, de a Hold körüli térség kitettsége egyedi körülményeket teremt, így a most tervezett kísérlet hasznos új információkkal szolgálhat. A kutatók a fantomok belsejében kialakított 1400 szenzorpozíció mellett a mellény külsõ felületén is végeznek majd méréseket, így egyértelmûen láthatóvá válik, hogy az milyen mennyiségû és minõségû sugárzástól védi meg a viselõjét.

Az Apollo-küldetésekbõl meglehetõsen kevés és kezdetleges szabályozások mellett rögzített dozimetriai adat áll rendelkezésre, ezért igen fontosnak ígérkeznek a MARE kísérlet mérései. A részt vevõ kutatócsoportok a DOSIS-3D kísérletsorozat keretében több mint tíz éve végeznek méréseket a Nemzetközi Ûrállomás Columbus moduljában. Kialakítottak egy olyan mérési összeállítást, amelynek alkalmazásával egyidejûleg több különbözõ típusú passzív dózismérõvel detektálható a kozmikus sugárzás. Többek között ezt a termolumineszcens dózismérõket és szilárdtest-nyomdetektorokat tartalmazó összeállítást fogják alkalmazni az Orion ûrhajóban elhelyezett fantomok testfelületén, valamint a sugárvédelmi mellény alatt és felett.

A szilárdtest-nyomdetektorok a nagyobb energia leadásra képes részecskéket - ilyenek a protonok és a szupernóva-robbanások során szétrepülõ, közel fénysebességgel száguldó atomok - regisztrálják látható felületi roncsolás formájában, míg a termolumineszcens detektorok a kisebb energialeadású részecskékre - a gamma-sugárzásra, illetve az ûrhajó falából kilökött neutronokra - érzékenyek. Ezeket a detektorokat a küldetés végén a földi laboratóriumban értékelik ki a kutatók.

A közlemény szerint a 42 napos kísérlet eredményeibõl megtudhatjuk majd, hogy milyen sugárzási viszonyok uralkodnak az Orion ûrhajóban, és mennyire hatékony az AstroRad sugárvédelmi mellény. "Mindezeket az információkat a legmodernebb aktív (elektronikus) dózismérõk és több más fedélzeti mûszer adataival kiegészítve olyan tudásra tehet szert az emberiség, amely nagyban hozzájárul a további Artemis küldetések biztonságos kivitelezéséhez"- írták. A közlemény szerint az EK a következõ küldetésekben is részt vállal, a Gateway ûrállomáson is ott lesznek.