ANITA bude monitorovat atmosféru na palubě ISS

Při startu evropské zásobovací lodi ATV (Automatic Transfer Vehicle) s názvem "Jules Verne" bude ANITA dopravena na palubu Mezinárodní kosmické stanice ISS. Zde bude umístěna v prostoru amerického modulu Destiny. Na palubě ISS zůstane ANITA po dobu 6 měsíců. Později se stane součástí vybavení kosmické stanice.

Kvalita ovzduší uvnitř pilotovaných kosmických prostředků musí být průběžně sledována, aby byl zajištěn dobrý zdravotní stav kosmonautů. Atmosféra stanice je postupně "znečišťována" jednak zplodinami, které vydechují kosmonauti, a dále dochází k uvolňování plynů z různých materiálů stanice apod. Význam kontroly kvality ovzduší roste s prodlužujícím se pobytem kosmonautů ve vesmíru.

Zařízení ANITA je navrženo za účelem zjišťování velmi malých množství kontaminujících látek v atmosféře pilotovaných kosmických prostředků, a to s velmi vysokou přesností. Jednotlivá měření se budou opakovat ve velmi rychlém sledu, což umožní sledovat stav ovzduší prakticky v reálném čase.

V průběhu normálního operačního cyklu bude ANITA automaticky monitorovat vzduch, který zaplní plynovou komůrku analyzátoru, určovat složení tohoto vzorku a naměřená data ukládat do paměti. Obsah plynové komůrky bude následně vypuštěn zpět do atmosféry stanice a komůrka bude znovu naplněna plynem pro další měřící cyklus. To se bude opakovat zhruba po 6 minutách. Bude to umožněno díky tomu, že zkoumaný vzorek vzduchu zůstane v průběhu měření fyzikálně i chemicky nezměněn.

Pokud to bude žádoucí, může posádka také odebírat vzorky vzduchu na různých místech stanice pomocí ruční pumpičky a zásobníku na vzorky (např. v prostorách, kde nucená cirkulace vzduchu není dostatečná). Zásobník se vzorkem vzduchu pak kosmonaut ručně připojí na sací ventil zařízení ANITA k provedení analýzy.

Hlavní součástí analyzátoru ANITA je interferometr FTIR (Fourier Transform Infrared), pracující na základě Michelsonova principu, který je doplněn pokročilým softwarem pro přesnou analýzu. Plynová komůrka je osvětlována infračerveným zdrojem. Množství záření, které projde plynem v komůrce, je registrováno pomocí infračerveného detektoru, pracujícího při pokojové teplotě. Měření pokrývá vlnové délky v rozsahu 2,5 až 20 mikrometrů.

Z rozboru získaného spektra můžeme zjistit přítomnost jednotlivých organických či anorganických kontaminujících látek, které jsou identifikovány na základě svých unikátních spektrálních "otisků prstů", tj. absorpčních spektrálních čar. Lze určit nejen druh znečišťujících látek, ale i jejich množství.Detektor ANITA bude okalibrován v pozemních laboratořích ještě před vypuštěním do vesmíru.

Posádka kosmické stanice nebude mít možnost "vidět" výsledky měření na palubě stanice, bude je zpracovávat pozemní vědecký tým. Po dobu měření koncentrací škodlivin v atmosféře stanice nebude zařízení ANITA vyžadovat žádnou údržbu, ani žádné doplňující zdroje - kromě elektrické energie.

Hlavní úkoly detektoru ANITA:
- průběžně identifikovat a kvantifikovat 32 plynných škodlivin v atmosféře stanice včetně stopových prvků, které mohly být doposud registrovány pouze ve vzorcích, dopravených k rozboru do pozemních laboratoří;
- demonstrovat, že interferometr FTIR, monitorující obsah stopových prvků, je efektivní i ve skutečném kosmickém prostředí.

Analýza přítomnosti příměsí a jejich množství zahrnuje plyny, které jsou součástí pozemské atmosféry, tj. vodní páru, oxid uhličitý, oxid uhelnatý a metan. V současné době je jejich přítomnost určována pomocí amerického přístroje MCA (Major Constituent Analyser). Kromě toho bude detektor ANITA sledovat i 28 organických a anorganických stopových látek včetně formaldehydu, perfluorpropanu, čpavku a tři siloxany, jejichž přítomnost doposud nebyla v atmosféře stanice zjišťována. Dvojatomové molekuly kyslíku, dusíku a vodíku se tímto přístrojem detekovat nedají.

ANITA je společný vývojový program ESA a NASA. Na výrobě zařízení se podílely firmy Kayser-Threde GmbH (Německo) a SINTEF (Norsko).

Zdroj: www.esa.int
Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí