Optoelektronicy współtworzą fotometr do badań heliosfery w eksperymencie NASA
W pomiarach niezbędnych do zaprojektowania fotometru GLOWS – instrumentu do badań m.in. wiatru słonecznego – połączą siły naukowcy z Centrum Badań Kosmicznych PAN i Instytutu Optoelektroniki Wojskowej Akademii Technicznej, gdzie przeprowadzone zostaną testy w zakresie promieniowania ultrafioletowego.
Optoelektronicy zbadają interferencyjne filtry EUV (ang. extreme ultraviolet – skrajny nadfiolet) oraz pokrycia powierzchni optycznych przyrządu tworzonego w ramach misji NASA. Wstępne pomiary przeprowadzili w 2020 r. płk. prof. dr hab. inż. Przemysław Wachulak (rektor-komendant WAT), dr. hab. inż. Andrzej Bartnik oraz Tomasz Fok z zespołu prof. dr. hab. Henryka Fiedorowicza.
Jak podkreśla dr hab. Maciej Bzowski, szef zespołu eksperymentu GLOWS z Zakładu Fizyki Układu Słonecznego i Astrofizyki CBK PAN, badania przeprowadzone w laboratoriach WAT były niezbędne do pomyślnego zakończenia faz opracowania eksperymentu GLOWS, zakończonych odbiorem prac przez stronę amerykańską.
DETEKTORY DO BADAŃ WIATRU SŁONECZNEGO
GLOWS, czyli czyli GLObal solar Wind Structure to fotometr do obserwacji fluorescencyjnej poświaty heliosferycznej wodoru w Układzie Słonecznym. Dane uzyskane dzięki fotometrowi umożliwią zbadanie zależności strumienia wiatru słonecznego od szerokości heliograficznej oraz rozkładu w przestrzeni międzyplanetarnej wodoru międzygwiazdowego.
Eksperyment GLOWS stanowi część misji badawczej NASA dotyczącej heliosfery. Misja o akronimie IMAP – Interstellar Mapping and Acceleration Probe zakłada, że w 2025 r. rakieta firmy SpaceX wyniesie na orbitę satelitę badawczego IMAP. Zostanie on wyposażony w dziesięć instrumentów naukowych, z których jeden – właśnie GLOWS – powstaje w CBK PAN we współpracy m.in. z WAT.
Sonda ta będzie działać ok. 1,5 mln km od Ziemi w pobliżu tzw. punktu Lagrange’a L1. Jest to wyimaginowany punkt w przestrzeni, gdzie równoważą się potencjały grawitacyjne Ziemi i Słońca. Dzięki temu umieszczony w jego pobliżu statek kosmiczny łatwiej jest utrzymać stałym położeniu względem Ziemi i Słońca.
TRUDNE NAZIEMNE POMIARY W PRÓŻNI
W laboratoriach WAT wykonane zostaną pomiary parametrów niezbędnych do zaprojektowania fotometru GLOWS i sprawdzenia, jak on działa. Jednym z takich parametrów jest tzw. dwukierunkowa funkcja odbicia i rozpraszania promieniowania Lyman-alfa. Promieniowanie to odbija się od powierzchni optycznych fotometru, pokrytych specjalnym, bardzo czarnym materiałem, który silnie absorbuje promieniowanie. Naukowcy zbadają również charakterystyki przepuszczalności spektralnej filtrów optycznych, które zostaną użyte w tym przyrządzie.
W 2020 roku płk. prof. Przemysław Wachulak, dr. hab. inż. Andrzej Bartnik oraz mgr. inż. Tomasz Fok zmierzyli promieniowane transmitowane przez filtr przeznaczony do selekcji promieniowania elektromagnetycznego w pobliżu Lyman–alfa, na długości fali ok 120 nm, rozpraszanego pod różnymi kątami, na dostarczonym, specjalnie poczernionym materiale.
Jak wyjaśnia dr hab. Maciej Bzowski, laboratoryjne pomiary w bardzo dalekim, tak zwanym próżniowym ultrafiolecie są trudne. Wymagają one wygenerowania samego promieniowania, co można uzyskać na przykład poprzez impulsowe wytwarzanie plazmy laserem o ogromnej mocy, która emituje następnie to promieniowanie. Sam pomiar musi się odbywać w wysokiej próżni.
„Wojskowa Akademia Techniczna, jako jedna z nielicznych instytucji w Polsce, dysponuje tego typu technologią oraz doświadczeniem laboratoryjnym pozwalającym z niej korzystać” – ocenił szef zespołu eksperymentu GLOWS.
Więcej na ten temat w serwisie Nauka w Polsce – tutaj.
PAP – Nauka w Polsce, Karolina Duszczyk
Źródło: Nauka w Polsce