NASA pripravuje robotickú technologickú demonštráciu, v ktorej sa do orbity dostane nový typ gama-senzora AstroPix. Zariadenie bude súčasťou misie Fly Foundational Robots, ktorá má odštartovať koncom roka 2027, a počas letu má prejsť testom v robotickom ramene aj zmenou polohy modulu na obežnej dráhe.
Snímka zobrazuje: NASA Robotic Tech Demo Will Advance Prototype Gamma-Ray Detectors.
AstroPix je určený na meranie gama žiarenia v rozsahu od 20 000 do 700 000 elektrónvoltov. Pre predstavu, energia viditeľného svetla sa pohybuje len medzi 2 a 3 elektrónvoltmi. NASA pripomína, že súčasné misie ako Fermi Gamma-ray Space Telescope a Neil Gehrels Swift Observatory sledujú aj ešte vyššie energie, no pri pásme medzi 500 000 a 1 miliónom elektrónvoltov sú existujúce detektory menej citlivé. Práve v tomto intervale vyžarujú mnohé gama záblesky najsilnejšie a astronómovia tu očakávajú aj výrazné žiarenie z najhmotnejších a najvzdialenejších aktívnych galaxií napájaných čiernymi dierami.
NASA preto počíta s tým, že budúce zostavy detektorov AstroPix by mohli túto medzeru čiastočne preklenúť. V praxi by to znamenalo presnejšie pozorovania extrémnych kozmických javov a lepšie porozumenie procesom, ktoré ich spúšťajú a poháňajú. Samotný test na Fly Foundational Robots má zároveň overiť, či senzor vydrží podmienky letu a bude pripravený na ďalšie vedecké misie.
Podľa člena tímu AstroPix Dana Violettea je spojenie oboch projektov logické, pretože aj Fly Foundational Robots je technologická demonštrácia. Tím potrebuje výkon AstroPix dôkladne otestovať pred použitím v budúcich vedeckých letoch. Na overenie už využil porovnateľnú technológiu aj na balónovej misii a pripravovaný prototyp má neskôr letieť aj v náklade sondážnej rakety. Takéto príležitosti však väčšinou končia len v blízkosti vesmíru, nie na orbite.
Každý čip AstroPix obsahuje štyri kremíkové pixelové detektory gama žiarenia a každý z nich má 1 225 pixelov. NASA ich prirovnáva k senzorom v mobilných fotoaparátoch, len s tým rozdielom, že sú citlivé na gama svetlo. Payload s názvom AstroPix Satellite Technology eDemonstration Payload, skrátene A-STEP, bude umiestnený v Orbitálnej náhradnej jednotke v misii Fly Foundational Robots. Túto pohyblivú jednotku vyvinula spoločnosť Rocket Lab Robotics a práve jej robotické rameno ju počas letu uchopí, premiestni a predvedie servisný manéver na orbite. Po presunutí jednotky bude A-STEP zbierať dáta.
Gama žiarenie patrí k najenergetickejším formám svetla vo vesmíre. Vzniká pri udalostiach, ktoré sú pre bežné teleskopy neviditeľné: pri bleskoch v zemskej atmosfére, pri silných erupciách Slnka aj pri zrážkach galaxií v hlbokom vesmíre. Práve preto sú gama detektory dôležitým nástrojom pre modernú astrofyziku.
Snímka zobrazuje: NASA Robotic Tech Demo Will Advance Prototype Gamma-Ray Detectors.
Rozsah, na ktorý sa sústreďuje AstroPix, je z vedeckého hľadiska zaujímavý najmä tým, že leží medzi dnešnými schopnosťami súčasných prístrojov. V takýchto medzipriestoroch často vznikajú najväčšie pozorovacie medzery. Ak sa podarí citlivosť zlepšiť, astronómovia získajú presnejší obraz o tom, ako sa správa hmota v extrémnych podmienkach.
Ako detektor AstroPix funguje
AstroPix využíva kremíkové pixelové detektory, ktoré pracujú podobne ako snímače v telefónnych kamerách. Namiesto viditeľného svetla však zachytávajú gama žiarenie. To je dôležité, pretože gama fotóny nesú informáciu o veľmi energetických procesoch, no ich zachytenie je technicky náročné.
Snímka zobrazuje: A gloved hand holds a detector square.
Viacvrstvové skladanie detektorov v budúcich misiách môže podľa NASA pomôcť rozšíriť ich výkon. V praxi by to znamenalo nielen lepšie zachytenie signálu, ale aj presnejšie meranie javov, ktoré sa dnes pozorujú len čiastočne. Ide však o všeobecný technologický cieľ, nie o hotový výsledok tejto konkrétnej misie.
Robotické rameno ako skúška servisovania na orbite
Misia Fly Foundational Robots nie je len o senzore AstroPix. Jej druhou veľkou úlohou je predviesť, že robotické rameno dokáže na orbite uchopiť a premiestniť modul s užitočným nákladom. Takýto typ manévru je dôležitý pre budúce servisné zásahy do satelitov a vedeckých prístrojov.
Snímka zobrazuje: A satellite in space with Earth in the background.
NASA uvádza, že jedným z hlavných cieľov tejto misie je ukázať výmenu či presun nákladu na obežnej dráhe za zlomok ceny novej plnej misie. Ak sa takáto schopnosť osvedčí, mohla by predĺžiť životnosť zariadení vo vesmíre alebo umožniť ich postupné vylepšovanie bez nutnosti stavať úplne nový systém.
Pre NASA má spojenie dvoch demonštrácií v jednej misii jasnú výhodu. Jedna platforma preverí robotické premiestňovanie modulov a zároveň poskytne priestor na letové testovanie nového senzora. Takéto spojenie šetrí čas a zároveň zvyšuje hodnotu letu.
AstroPix navyše získava príležitosť otestovať sa priamo v orbite, nie len v pozemných podmienkach alebo v krátkom balónoch či sondážnoraketovom lete. To je dôležité najmä preto, že vesmírne prostredie kladie na elektroniku, mechaniku aj dátové rozhrania úplne iné nároky než laboratórium.
Čo zostáva otvorené a čo príde ďalej
NASA zatiaľ opisuje AstroPix ako technológiu v štádiu demonštrácie, nie ako hotový vedecký prístroj. Tím plánuje dodať hardvér v septembri a následne ho integrovať do nákladu misie. Až let ukáže, ako bude systém fungovať v praxi.
Otvorené zostáva najmä to, do akej miery sa podarí zlepšiť citlivosť v problematickom energetickom pásme a ako sa technológia osvedčí po ďalších testoch. NASA však už teraz počíta s tým, že ak AstroPix obstojí, môže sa stať súčasťou budúcich vedeckých misií a pomôcť lepšie sledovať niektoré z najenergetickejších javov v kozme.
Na poskytovanie tých najlepších skúseností používame technológie, ako sú súbory cookie na ukladanie a/alebo prístup k informáciám o zariadení. Súhlas s týmito technológiami nám umožní spracovávať údaje, ako je správanie pri prehliadaní alebo jedinečné ID na tejto stránke. Nesúhlas alebo odvolanie súhlasu môže nepriaznivo ovplyvniť určité vlastnosti a funkcie.
Funkčné
Vždy aktívny
Technické uloženie alebo prístup sú nevyhnutne potrebné na legitímny účel umožnenia použitia konkrétnej služby, ktorú si účastník alebo používateľ výslovne vyžiadal, alebo na jediný účel vykonania prenosu komunikácie cez elektronickú komunikačnú sieť.
Predvoľby
Technické uloženie alebo prístup je potrebný na legitímny účel ukladania preferencií, ktoré si účastník alebo používateľ nepožaduje.
Štatistiky
Technické úložisko alebo prístup, ktorý sa používa výlučne na štatistické účely.Technické úložisko alebo prístup, ktorý sa používa výlučne na anonymné štatistické účely. Bez predvolania, dobrovoľného plnenia zo strany vášho poskytovateľa internetových služieb alebo dodatočných záznamov od tretej strany, informácie uložené alebo získané len na tento účel sa zvyčajne nedajú použiť na vašu identifikáciu.
Marketing
Technické úložisko alebo prístup sú potrebné na vytvorenie používateľských profilov na odosielanie reklamy alebo sledovanie používateľa na webovej stránke alebo na viacerých webových stránkach na podobné marketingové účely.
