HUNGARY

COMPLEX BALLOON TECHNOLOGY PLATFORM FOR COSMIC RADIATION MEASUREMENTS

EUROPEAN SPACE AGENCY


Pille


Nyilvánvaló, hogy az űrhajósok személyi dózisának pontos és naprakész mérése milyen fontosságú az űrutazásban.
Az űreszközökön számos módszerrel mérik a sugárzás intenzitását és összetételét, valamint az annak károsító hatására jellemző dózist, de ezek a mérőberendezések nagyok és bonyolultak, ennélfogva helyhez kötöttek. Az űreszköznek csak egy pontján mérnek, az inhomogén sugárzási térben helyüket és helyzetüket gyakran változtató űrhajósok személyi dózisának mérésére nem alkalmasak. Erre a célra leggyakrabban termolumineszcens dózismérőket (TLD) használnak. A dózismérőket általában az űrrepülés befejezése után a Földön, egy nagyméretű laboratóriumi kiolvasó készülékkel tudják csak kiolvasni, illetve kiértékelni. Az elmúlt három évtizedben intézetünkben számos - űreszközökön is használható, hordozható, kisméretű kiolvasó készüléket tartalmazó - TLD mérőrendszert fejlesztettünk ki és gyártottunk; ez a közismert Pille műszercsalád. Érzékenysége elegendően nagy akár egy órai, az űrállomáson fellépő dózis mérésére; kibírja a fellövésnél és a dokkolásnál keletkező nagy mechanikai terhelést, és súlytalanságban is működik. A dózismérők ún. bura dózismérők: egy kis, zárt üvegburában, vákuumban lévő fém fűtőlapocskára vannak a TL-kristályok felragasztva. A könnyebb kezelhetőség érdekében a burát egy bárhol könnyen rögzíthető, könnyen kézbe fogható ún. kulcsba szereljük. Az űrhajókon és űrállomásokon működő dózismérőinket már a fedélzeten rendszeresen kiolvassák; méréskor mindössze a kiolvasó nyílásába kell helyezni a kulcsot és elfordítani, majd a mérés végén a dózisértéket a kiolvasó kijelzőjéről le lehet olvasni.

Pille dózismérő rendszer

A Pille rendszer első példányát Farkas Bertalan magyar űrhajós vitte fel a Szaljut-6 űrállomásra 1980-ban, majd 1983-ban a Pille egy újabb változatát juttatták a Szaljut-7 űrállomás fedélzetére. Ezt 1987-ben átszállították a Mir űrállomásra, és újabb dózismérőkkel egészítették ki; ez a rendszer a 80-as évek végéig működött. Egy akkumulátoros Pillével Sally Ride, az első amerikai űrhajósnő mért a Columbus űrsikló fedélzetén 1984-ben.


A 90-es évek elején megszületett a Pille korszerűsített változata. A mikroprocesszoros vezérlésű kiolvasó készülék automatikusan azonosítja a dózismérőket és gyors adatkiértékelést is végez, a mérési adatokat és jellemző paramétereiket memória-kártyán tárolja, ugyanakkor szabványos soros vonalon keresztül személyi számítógéphez csatlakoztatható, melynek felhasználói programja lehetővé teszi a mérési adatok letöltését, részletes analízisüket, adatbázisok létrehozását. Ugyanezen a csatornán keresztül állíthatók be a kiolvasó készülék és az egyes dózismérők egyedi működési paraméterei is. A kulcs is tartalmaz egy memória-csipet, mely tárolja a kulcs azonosító kódját és a benne lévő dózismérő egyedi paramétereit, tovább fokozva a mérések érzékenységét, pontosságát. A kiolvasóhoz csatlakoztatott fedélzeti számítógépen, illetve az űrállomás ahhoz kapcsolódó telemetria-rendszerén keresztül a mérési adatok a Földre továbbíthatók.

A második generációs Pillét először ESA-űrhajós használta a Mir űrállomáson 1995-ben, egy módosított példányát pedig a NASA űrhajósa ugyanott, 1997-ben. Magyarország a Pille dózismérő rendszer legújabb változatával járul hozzá a széleskörű nemzetközi együttműködésben készülő, hatalmas Nemzetközi Űrállomás (ISS: International Space Station) felműszerezéséhez. Az ISS amerikai laboratóriumi moduljába szánt rendszerünket a 2001-ben felbocsátott Discovery űrrepülőgéppel juttatták fel az űrállomásra. Az Európai Űrügynökség (ESA: European Space Agency) DOSMAP kísérletének keretében több mint 1700 sikeres mérést hajtottak végre vele. A kísérlet célja az volt, hogy az űrállomás különböző pontjain elhelyezett többféle dózismérővel, eltérő árnyékolási körülmények között megmérjék a sugárzási tér eloszlását és elkészítsék az ISS belsejének "dózistérképét".

Az ISS Zvezda moduljára 2003 augusztusában szállították fel egy Progressz teherűrhajóval a Pille legújabb változatát, mely itt már az ún. dozimetriai szolgálati rendszer része, az űrhajósok egészségvédelmének eszköze. Az űrállomás különböző pontjaira kihelyezett dózismérőket havi rendszerességgel olvassák ki; űrséták alatt minden esetben mérik a járulékos dózist és egy, a kiolvasóban lévő dózismérővel 90 percenként (ennyi az ISS keringési ideje) végeznek automatikus, nagy felbontású méréseket. Rendkívüli eseményekkor, mint például extrém nagy napkitörések idején, napi kétszeri kiolvasással követik nyomon az űrhajósok dózisterhelését. Ezzel a rendszerrel már több, mint húszezer sikeres mérést végeztek; az ISS állandó legénységének orosz űrhajósain kívül mindkét repülése során használta azt Charles Simonyi magyar származású űrturista is.