Dziwne promieniowanie przy Księżycu. Polskie instrumenty potwierdzają - WP Tech

Misja Artemis I, która okrążyła Księżyc w 2022 r., dostarczyła unikatowych danych dotyczących dawki promieniowania, na jaką narażeni mogą być przyszli uczestnicy lotów załogowych. W kapsule Orion znalazły się dwa fantomy z układem ponad 10 tys. detektorów, umożliwiających precyzyjne zapisanie, ile energii pochłania ciało podczas kosmicznej podróży.

W eksperymencie MARE użyto krystalicznych detektorów z fluorku litu opracowanych przez zespół Instytutu Fizyki Jądrowej PAN z Krakowa. Te mikroskopijne kryształy potrafią uchwycić nawet najmniejsze ślady promieniowania kosmicznego, co pozwoliło naukowcom prześledzić rozkład dawek w różnych warstwach fantomów imitujących ciało człowieka.

Analiza polskich i zagranicznych badaczy wykazała, że poziom promieniowania przy Księżycu był co prawda podwyższony względem orbity okołoziemskiej, jednak nie w takim stopniu, jak się spodziewano. To kontrowersyjne odkrycie może wpłynąć na planowanie przyszłych lotów załogowych poza ziemską bańkę magnetyczną.

Kluczowe znaczenie miała tu nieobecność niskoenergetycznych protonów z pasów Van Allena, których nie ma już w sąsiedztwie Księżyca. Zespół pod kierownictwem prof. Pawła Bilskiego tłumaczy, że galaktyczne promieniowanie jonizujące mające znacznie wyższe energie swobodnie przenika przez ciało, ale sam rozkład dawki jest o wiele bardziej równomierny niż w przypadku niskich orbit.

Detektory z fluorku litu z Krakowa działają zupełnie inaczej niż tradycyjne plastikowe czujniki. Subtelne mikrouszkodzenia, które powstają pod wpływem cząstek promieniowania, tworzą w krysztale tzw. centra barwne. Gdy prześwietli się próbkę niebieskim światłem, emitowana jest czerwona poświata, którą naukowcy analizują pod mikroskopem fluorescencyjnym.

Dodatkową zaletą tych detektorów jest możliwość rejestrowania bardzo szerokiego spektrum cząstek i energii, także neutronów – szczególnie jeśli do ich produkcji użyje się izotopu litu-6. Dane z Artemis I pokazały też, że drogi zarejestrowane przez krakowskie detektory pozwalają szacować dawkę skuteczniej niż tradycyjne chemicznie preparowane plastikowe płytki – przy różnicach nieprzekraczających 15 proc. w całym badanym zakresie energetycznym.

Zebrane wyniki mają ułatwić projektowanie zabezpieczeń dla przyszłych astronautów, co staje się kluczowe w kontekście dalszej eksploracji przestrzeni kosmicznej. Misja Artemis I była jednym z pierwszych eksperymentów, które pozwoliły ocenić poziom zagrożenia promieniowaniem bezpośrednio przy Księżycu, a nie tylko na niskiej orbicie.