Studentský experiment z ČR - detekce kosmického záření při stratosférickém balónovém letu

Dnes a denně jsme vystavováni radiaci. Částicové záření se nachází všude kolem nás a prochází dokonce i námi samotnými. O jeho výskytu však neměl až do konce 19.století nikdo ani ponětí. Uplynula ještě dlouhá doba od první detekce přirozené radiace, než byl zaznamenán i nepozemský původ těchto částic. K tomuto objevu došlo roku 1912, kdy rakouský vědec Viktor Hess během letů horkovzdušnými balóny s vlastnoručně sestaveným elektroskopem zjišťoval intenzitu radiace v závislosti na výšce. Jedním z míst, kde došlo k vypuštění takového balónu byla i naše vlast, konkrétně okolí Hradce Králové. Od těchto prvních krůčků uplynulo již téměř celé století, jež zásadně přispělo k rozvoji poznání v této oblasti.

Objev rakouského vědce také přispěl ke vzniku nové vědní disciplíny – fyziky vysokých energií (nazývané též částicovou fyzikou), v rámci níž se fyzika kosmického záření dočkala patřičného experimentálního zázemí. Hlavním evropským centrem podílejícím se nyní na výzkumu částicové fyziky je CERN, jehož část se nachází hluboko pod základy švýcarské Ženevy. Naše snaha o analýzu kosmického záření ve stratosféře je založena na použití detektoru vyvinutého právě zde. Jedná se o zařízení složené z hybridního pixelového detektoru typu Medipix2/Timepix (vyvinut v CERNu, Švýcarsko) spojeného s malým čítacím USB rozhraním (vyvinutém v Ústavu technické a experimentální fyziky (UTEF), ČVUT v Praze). Toto propojení umožňuje detektor použít i ve spojení s klasickým PC a je též vhodné pro případ nutné kompaktnosti a nízké hmotnosti. Obě zmíněné části jsou klíčové pro náš studentský projekt, jehož vypuštění je plánováno na začátek října 2008. Veškeré finanční výdaje související s vlastním vypuštěním stratosférického balonu BEXUS jsou hrazeny spoluprací Švédské a Německé kosmické agentury (SNSB a DLR), sdružených v organizaci EUROLAUNCH, a Evropskou Kosmickou Agenturou (ESA).

Návrh našeho projektu jsme zaslali v závěru roku 2007 do ESA. Začátkem března jsme náš návrh představili na BEXUS workshopu v nizozemském ESTECu (European Space Research and Technology Centre) a úspěšně prošli do užšího výběru. Koncem dubna proběhl na raketové základě ESRANGE v Kiruně ve Švédsku tzv. tréninkový týden. Týden byl věnován zajímavým přednáškám o dané problematice a konzultacím s příslušnými odborníky na základě prezentace našich pokroků a plánů na tzv. PDR (Preliminary Design Review – předběžné uspořádání experimentu). Následně jsme byli provedeni prostory, ve kterých bude probíhat dokončování a umísťování zařízení do gondoly při finálních přípravách na vypuštění balónu. V současné době se soustředíme na vypracování tzv. CDR dokumentu (Critical Design Review – přesné a detailní zpracování experimentu). Během letních prázdnin budeme pracovat na sestavení a testování zařízení v simulovaných podmínkách odpovídajících výšce plánovaného letu – tedy 30 km (do teploty až -70°C a tlaku jednotek kPa). V této výšce pak bude naše zařízení během vlastního letu po dobu asi 2-5 hodin detekovat kosmické záření se zaměřením na částice s energií v rozsahu 10-100 keV. Přejte nám tedy úspěšný let!

Tým TimePiX@Space