Polskie detektory polecą w kosmos
Na przełomie 2013 i 2014 roku zbudowana przez naukowców z Instytutu Problemów Jądrowych (IPJ) w Świerku aparatura badawcza poleci w kosmos na pokładzie chińskiej stacji kosmicznej TG2.
„Misja odbędzie się w ramach międzynarodowego projektu POLAR, którego uczestnicy chcą zbudować polarymetr satelitarny – urządzenie do pomiarów polaryzacji promieniowania elektromagnetycznego, pochodzącego z rozbłysków kosmicznych” – poinformował rzecznik IPJ dr Marek Pawłowski.
W budowie urządzenia uczestniczą uczeni europejscy i chińscy, m.in. z Uniwersytetu Genewskiego, Instytut Paula Sherrera w Villigen (PSI), Instytut Fizyki Wysokich Energii przy Chińskiej Akademii Nauk w Pekinie (IHEP), Laboratorium Fizyki Cząstek w Annecy (LAPP) oraz – od czterech lat – z IPJ w Świerku.
Polska grupa przygotowuje zestaw scyntylacyjnych detektorów promieniowania gamma. „Wykonaliśmy już ponad 150 modułów detektora – informuje dr inż. Tadeusz Batsch, kierownik Laboratorium Aparatury Astrofizycznej IPJ. – Docelowo mamy wykonać ok. 2000 takich segmentów”.
Dodaje, że Polacy są też odpowiedzialni za realizację oprogramowania pokładowego oraz za zaprojektowanie części układów elektronicznych.
Jak wyjaśnia dr Pawłowski, promieniowanie elektromagnetyczne, a więc fale radiowe, mikrofalowe, podczerwień, światło widzialne, ultrafioletowe, rentgenowskie i gamma, charakteryzuje się takimi wielkościami jak energia i natężenie. Mniej znaną wielkością określającą falę elektromagnetyczną jest jej polaryzacja.
„Wiele zjawisk fizycznych powoduje emisję światła spolaryzowanego, a wykorzystywane jest to np. w kinematografii trójwymiarowej i wyświetlaczach LCD” – tłumaczy Radosław Marcinkowski z Laboratorium Aparatury Astrofizycznej IPJ, który zainicjował udział polskich naukowców w projekcie POLAR.
Jak opisuje, w przypadku promieniowania spolaryzowanego liniowo, drgania składowych pola elektromagnetycznego zachodzą w ściśle określonych płaszczyznach.
Według rzecznika IPJ, wiedza o polaryzacji promieniowania emitowanego w trakcie gwałtownych procesów zachodzących w kosmosie może pozwolić uczonym lepiej zrozumieć ich przebieg.
W ostatnich latach – przypomina dr Pawłowski – szczególne zainteresowanie astrofizyków budzą zjawiska rozbłysków gamma (GRB). Uczeni od dawna podejrzewają, że promieniowanie gamma emitowane w czasie rozbłysków GRB może być spolaryzowane. Jednoznaczne zbadanie tego zjawiska zakończyłoby wiele otwartych dyskusji.
„Promieniowanie gamma pochodzące z kosmosu nie dociera do powierzchni Ziemi, a w związku z tym instrumenty przeznaczone do takiego pomiaru muszą być umieszczone w przestrzeni kosmicznej” -tłumaczy istotę projektu Radosław Marcinkowski z Laboratorium Aparatury Astrofizycznej IPJ, który zainicjował udział polskich naukowców w projekcie POLAR.
Dominik Rybka z Instytutu dodaje, że nawet na Ziemi układy detekcyjne do pomiaru polaryzacji promieniowania są bardzo skomplikowane.
„Nie udało się jeszcze umieścić w kosmosie efektywnego urządzenia do pomiaru polaryzacji promieniowania gamma. POLAR ma być pierwszym takim instrumentem” – zaznacza Marcinkowski.
O technicznych aspektach przedsięwzięcia chińscy i europejscy naukowcy rozmawiali w styczniu w Pekinie.
Zaloguj się Logowanie