NASA wyśle w kosmos polski instrument naukowy GLOWS
W Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauki zakończono budowę modelu inżynierskiego instrumentu GLOWS. Polski instrument stanowi część misji badawczej NASA o akronimie IMAP, którego celem będzie badanie heliosfery.
.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 o akronimie IMAP, czyli Interstellar Mapping and Acceleration Probe. To satelita, którego celem ma być badanie heliosfery, czyli obszaru, w którym ciśnienie wiatru słonecznego przeważa nad tym wywieranym przez materię międzygwiezdną.
NASA zakłada, że w 2025 r. rakieta wyniesie na orbitę satelitę badawczego IMAP. Zostanie on wyposażony w dziesięć instrumentów naukowych, z których jeden – właśnie GLOWS – powstaje w Centrum Badań Kosmicznych PAN w Warszawie.
W ramach przygotowania eksperymentu zaprojektowaliśmy cały przyrząd: układ optyczny, elektronikę, system zasilania elektrycznego, oprogramowanie do zbierania danych na pokładzie i ich transmisji na Ziemię oraz koncepcję systemu przetwarzania danych na Ziemi – wyjaśnia szef zespołu GLOWS, prof. Maciej Bzowski,
Grupa wykonała prototypy poszczególnych części składowych instrumentu i sprawdziła ich działanie w warunkach laboratoryjnych. „Zbudowaliśmy komputerowy model poświaty heliosferycznej, zbadaliśmy tło pozaheliosferyczne oczekiwane w eksperymencie, zidentyfikowaliśmy i wprowadziliśmy do modelu znane źródła astrofizyczne promieniowania Lyman-alfa, zbudowaliśmy listę gwiazd, które posłużą do kalibracji przyrządu. Zbudowaliśmy też prototyp GLOWS i uruchomiliśmy go w warunkach laboratoryjnych. Wreszcie sprawdziliśmy, że przyrząd widzi promieniowanie Lyman-alfa, które ma obserwować w kosmosie. Oznacza to, że zarejestrowaliśmy pierwsze światło„
Jak podkreślono w komunikacie, GLOWS jest pierwszym całkowicie polskim eksperymentem i instrumentem przygotowywanym na misję NASA.
Otrzymaliśmy możliwość zarówno zaplanowania eksperymentu, zbudowania absolutnie własnego przyrządu i śledzenia rejestrowanych przez niego danych. Sądzę też, że jako pierwsi będziemy mogli przedstawić własne wyniki tych unikatowych pomiarów – podkreśla dyrektor Centrum Badań Kosmicznych PAN prof. dr hab. Iwona Stanisławska.
Na przełomie sierpnia i września tego roku odbył się tzw. Critical Design Review (CDR) instrumentu GLOWS. W przeglądzie udział wzięli specjaliści m.in. z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa, Southwest Research Institut i NASA. CDR zakończył się pomyślnie, co oznaczało, że polscy specjaliści – po zrealizowaniu zaleceń kontrolnych – mogli przystąpić do budowy właściwego urządzenia, czyli tzw. modelu lotnego, który zostanie wysłany w przestrzeń kosmiczną, oraz do dalszych testów egzemplarza inżynierskiego.
Kompletny model został poddany oświetleniu światłem o docelowej długości fali. Test przeprowadzony został w komorze próżniowej, w warunkach zbliżonych do tych, jakie przewidujemy na orbicie. (…) Instrument zarejestrował sygnał, czyli tzw. pierwsze światło, zgodnie z oczekiwaniami. Oznacza to (…) przede wszystkim, że prototyp inżynierski działa – wyjaśnia dr inż. Roman Wawrzaszek z Laboratorium Satelitarnych Aplikacji Układów FPGA CBK PAN.
Menadżer projektu inż. Karol Mostowy zapowiada, że w najbliższych miesiącach inżynierowie zespołu GLOWS będą pracować nad finalizacją produkcji podzespołów modelu kwalifikacyjnego oraz lotnego instrumentu GLOWS. A następnym ważnym etapem w projekcie będą testy modelu kwalifikacyjnego.
Na budowę instrumentu oraz przeprowadzenie eksperymentu GLOWS Ministerstwo Edukacji i Nauki przeznaczyło kwotę 16 mln zł (rozłożoną na lata 2021-2026).
Misja IMAP jest tworzona przez międzynarodowy zespół naukowy pod kierownictwem profesora Davida J. McComasa z Uniwersytetu Princeton, a realizację projektu koordynuje Applied Physics Laboratory (APL) z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa. Z ramienia NASA misję koordynuje Heliophysics Division w Science Mission Directorate.
Na obecność Polaków w kluczowych projektach naukowych zwraca uwagę fizyk w Instytucie Fizyki Maxa Plancka w Greifswaldzie, Marcin JAKUBOWSKI.
Polscy naukowcy są obecni w najważniejszych ośrodkach naukowych na świecie. Prof. Agnieszka Zalewska jako przedstawicielka uznanej na świecie polskiej szkoły fizyki cząstek elementarnych jest przewodniczącą Rady Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych. Polscy archeolodzy pod kierownictwem egiptologa prof. Karola Myśliwca dokonują odkryć odbijających się szerokim echem w świecie. Polscy astronomowie działający w ramach projektu OGLE pokazali, że nasza Galaktyka ma bardzo złożony kształt. Studenci polskich politechnik, idąc w ślady Mieczysława Bekkera, regularnie wygrywają konkursy na konstrukcję najlepszego łazika marsjańskiego – pisze Marcin JAKUBOWSKI.
W międzynarodowym konsorcjum przygotowującym misję, obok CBK PAN znalazły się takie instytucje, jak m.in. APL, MIT, Caltech, JPL/NASA i kilkanaście innych cenionych ośrodków badawczych i uniwersyteckich.
PAP/MAC
