Részvételünk a Set of Passive Detectors (SPD) projektben a Nemzetközi Űrállomás fedélzetén

2001-ben a moszkvai Orvosbiológiai Problémák Intézetének (IBMP) meghívására, a Magyar Űrkutatási Iroda támogatásával kapcsolódhattak be az akkori KFKI AEKI kutatói a Nemzetközi Űrállomás orosz moduljainak dozimetriai felmérését célzó BRADOS (Biology and Radiation Dosimetry) programba. Mindamellett, hogy ez a Roszkozmosz által szervezett projekt egyedülálló lehetőséget nyújtott az űrállomás hosszú távú monitorozáshoz és a naptevékenység hatásainak vizsgálatához, elősegítette a résztvevő országok tudományos kapcsolatainak elmélyítését is. Később ennek a programnak a folytatásaként indult a szintén nemzetközi együttműködésben zajló SPD (Set of Passive Detectors) projekt. A kozmikus sugárzást passzív detektorokkal vizsgáló osztrák, cseh, lengyel, japán, német és orosz kutatókhoz 2010-től kutatócsoportunk is csatlakozhatott. A kutatás során a dózistérképezés három modulban, több pozícióban történik, köztük a Szerviz modulban (Zvezda), a Pirsz dokkoló- és a 2-es számú kutatómodulban (MRM-2, Poiszk).

 

A Nemzetközi űrállomás orosz szegmense, pirossal a mérések helyszínéül szolgáló modulok vannak megjelölve. (ábra: RKK Enyergia)

 

Végső soron a teljes projekt célja az időben és térben változó kozmikus sugárzási tér biológiai objektumokra, kozmonautákra, illetve elektronikus eszközökre gyakorolt hatásának felderítése. Az eltelt évek alatt az alapkutatás mellett módszerfejlesztéssel is foglalkozott a csoport. Elkészült a nyomdetektorok lehető legkisebb tömegű és méretű összeállítása, amely az űrállomás anyagában keletkező másodlagos részecskék vizsgálatára is alkalmas. Ezen túlmenően a mérésre szolgáló egységeket termolumineszcens dózismérőkkel is kiegészítették annak érdekében, hogy a nagy energialeadású részecskék mellett a kis energialeadású részecskéket is detektálni tudják. A projekt elengedhetetlen részét képezik emellett a földi kalibrációs mérések, valamint a résztvevő csoportok különböző kiértékelési módszereivel kapott eredmények összehasonlítása is.

 

A magyar csoport az SPD programba annak 7. fázisában, éppen a jelenlegi, 24. napfoltciklus kezdetekor kapcsolódott be. Az elkövetkezendő években fokozatosan intenzívebbé váló naptevékenység, ezáltal a galaktikus kozmikus sugárzás intenzitásának csökkenése jól kimutatható volt. Emellett egyértelműen tükröződött az is, hogy a vizsgálati helyszínek közül mindig a leginkább árnyékolt (szerviz-) modulban a legkisebb az ionizáló sugárzás mértéke, míg a legnagyobb dózis a legkevésbé árnyékolt Pirsz modulban mérhető, a naptevékenységtől és a pályamagasságtól függően jelentősen változó értékekkel. 

 

Dozimétereket tartalmazó egység, a Szerviz modul falára rögzítve (fotó: Roszkozmosz, IBMP)

 

SPD kísérleti összeállítás (fotó: IBMP)

 

Habár a program során többnyire a sikerek domináltak, sajnálatos módon egy sikertelen küldetést is el kellett könyvelni. A 2015. április 28-án indított Progressz М-27М fedélzetén a rakéta meghibásodása miatt a teljes SPD-11 detektorcsomagokból álló egység megsemmisült, ami a felbocsátás fél éves csúszását eredményezte. Az ezt követő fázisok esetén nem jelentkeztek problémák, jelenleg az SPD-13 detektorai teljesítenek szolgálatot az űrállomás fedélzetén.

 

A magyar kísérletek részben a Nemzeti Fejlesztési Ügynökség támogatásával (URKUT_10-1-2011-0013) folytak.
 

Strádi Andrea
tudományos munkatárs


[1] Pálfalvi J., 12 év – 30 bevetés az űrben. Visszatekintés az MTA EK passzív, szilárdtest detektorokkal végzett űrdozimetriai tevékenységére. Űrvilág (2013) http://www.urvilag.hu/hazai_kutatohelyek_es_uripar/20131010_tizenket_ev_harminc_bevetes_az_urben

[2] Pálfalvi J., 12 év – 30 bevetés az űrben. Visszatekintés az MTA EK passzív, szilárdtest detektorokkal végzett űrdozimetriai tevékenységére. Technika Műszaki Szemle (Technical Review) 57(1): 28-32 (2014) http://www.technikamagazin.hu/WEBSET_DOWNLOADS/476/Technika_2014_01.pdf

[3] Szabó, J.,Pálfalvi, J. K., Shurshakov, V. A., Tolochek, R. V., Preliminary results of the SPD Box experiments onboard ISS. 16th Workshop on Radiation Monitoring for the International Space Station, 6-8 September 2011, Prague, Czech Republic http://wrmiss.org/workshops/sixteenth/Szabo.pdf

[4] Pálfalvi, J. K., Szabó, J., Shurshakov, V. A., Tolochek, R. V., Ambrozova, I., Kodaira, S., Berger, T., Hajek, M..Passive dosimetry in the PIRS module: 2010-2013. 18th Workshop on Radiation Monitoring for the International Space Station, 3-5 September 2013, Budapest, Hungary. http://wrmiss.org/workshops/eighteenth/Palfalvi.pdf

[5] Pálfalvi, J. K., Szabó, J., Strádi, A., Apáthy, I., Szántó, P., Akatov, Yu., Shurshakov, V. A., Tolochek, R., Ambrozova, I., Kodaira, S.,  Berger, T., Hajek, M.. Passive dosimetry in the Service (Zvezda) module: 2010-2014. 19th Workshop on Radiation Monitoring for the International Space Station, 9-11 September 2014, Krakow, Poland. http://wrmiss.org/workshops/nineteenth/Palfalvi.pdf