A küldetés során a magyar kutatók dózismérői kulcsfontosságú adatokkal szolgálnak majd a kozmikus sugárzási térről a későbbi emberi személyzetet szállító űrhajók, a Hold körüli pályán keringő űrállomás és a holdbázis létrehozásához.
Forrás: NASA
"Hosszú évek előkészületei, megannyi elhalasztott start, meghosszabbított határidő és a költségvetési terv többszöri újragondolása után készen áll az a rendszer, amely lehetővé teszi az első tesztrepülést (Exploration Mission-1) az Orion számára" - írták.
Mivel a Földtől távoli kozmikus környezetben dolgozó űrhajósok egészsége elsődleges fontosságú, ezért a tesztek során kiemelt figyelmet kap a sugárvédelem. Miként a korábbi Matroshka-küldetésekben, a cél ez esetben is a különböző szövettípusokban elnyelt sugárzás mennyiségének és minőségének megállapítása, és ezáltal az űrhajóban utazó személyzetet érő sugárterhelés felmérése.
A közleményben megjegyezték, hogy a kozmikus sugárzás detektálásában négy évtizedes tapasztalata van az EK Űrkutatási Laboratóriumának.
Mint írták, az optimális sugárvédelmi árnyékolás, a megfelelő dóziskorlátok kidolgozása, a bőrt, valamint a belső szerveket érő sugárterhelés összefüggéseinek megértése kulcskérdés az emberes küldetések tervezése során. Nem új keletű ötlet, hogy az űrhajósokat kívül-belül érő ionizáló sugárzást a valóságot jól modellező bábu segítségével vizsgálják. Emberi koponyát imitáló fantommal már a 90-es években is végeztek méréseket a NASA űrsiklóin, majd a Mir űrállomáson.
Felidézték, hogy az EK kutatói is részt vettek abban a lényegesen részletgazdagabb fantomot használó kísérletsorozatban, amelyet az Európai Űrügynökség (ESA) megbízásából a Német Repülési és Űrrepülési Hivatal (DLR) koordinált. A Matroshka-program fantomjának lágy szövetei és tüdeje testszövetazonos, kis sűrűségű poliuretánból készültek, és a bábu valódi emberi csontokat is tartalmazott. A kutatók több száz mérési pozíciót alakítottak ki rajta aktív (energiaellátást igénylő) és passzív (utólagos kiértékeléssel elemezhető) detektorok számára, majd 2004 és 2011 között a Nemzetközi Űrállomáson kívül, valamint - különböző modulokban - belül is végeztek méréseket. Az Orion űrhajón tervezett Matroshka AstroRad sugárzási kísérletet szintén a DLR vezeti az ESA megbízásából. Dózismérőikkel 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 női 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 elnevezésű sugárvédelmi mellényt is viseli majd.
A Nemzetközi Űrállomáson 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 külső felületén is végeznek majd méréseket, így egyértelműen láthatóvá válik, hogy az milyen mennyiségű és minőségű sugárzástól védi meg a viselőjét.
Az Apollo-küldetésekből meglehetősen kevés és kezdetleges szabályozások mellett rögzített dozimetriai adat áll rendelkezésre, ezért igen fontosnak ígérkeznek a MARE kísérlet mérései. A részt vevő kutatócsoportok a DOSIS-3D kísérletsorozat keretében több mint tíz éve végeznek méréseket a Nemzetközi Űrállomás Columbus moduljában. Kialakítottak egy olyan mérési összeállítást, amelynek alkalmazásával egyidejűleg több különböző típusú passzív dózismérővel detektálható a kozmikus sugárzás. Többek között ezt a termolumineszcens dózismérőket és szilárdtest-nyomdetektorokat tartalmazó összeállítást fogják alkalmazni az Orion űrhajóban 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 szétrepülő, közel fénysebességgel száguldó atomok - regisztrálják látható felületi roncsolás formájában, míg a termolumineszcens detektorok a kisebb energialeadású részecskékre - a gamma-sugárzásra, illetve az űrhajó falából kilökött neutronokra - érzékenyek. Ezeket a detektorokat a küldetés végén a földi laboratóriumban értékelik ki a kutatók.
A közlemény szerint a 42 napos kísérlet eredményeiből megtudhatjuk majd, hogy milyen sugárzási viszonyok uralkodnak az Orion űrhajóban, és mennyire hatékony az AstroRad sugárvédelmi mellény. "Mindezeket az információkat a legmodernebb aktív (elektronikus) dózismérők és több más fedélzeti műszer adataival kiegészítve olyan tudásra tehet szert az emberiség, amely nagyban hozzájárul a további Artemis küldetések biztonságos kivitelezéséhez"- írták. A közlemény szerint az EK a következő küldetésekben is részt vállal, a Gateway űrállomáson is ott lesznek.