Planetu Zemi zasáhla počátkem května 2024 geomagnetická bouře nejvyššího stupně. Mnozí po celém světě, včetně Česka, mohli pozorovat výraznou polární záři. Jednalo se o geomagnetickou bouři kategorie G5, která může být velmi nebezpečná. Může například vyvolat obrovské proudy ve vedeních vysokého napětí, narušit rádiovou komunikaci nebo zničit satelity na oběžné dráze.

NOAA v této souvislosti zaznamenala nepravidelnosti v elektrické síti, zhoršení vysokofrekvenční komunikace a výpadky signálu GPS. Problémy s připojením hlásili také někteří uživatelé sítě Starlink.

Radiační prostředí na nízké oběžné dráze Země (LEO) na palubě Mezinárodní vesmírné stanice (ISS) se výrazně liší od podmínek na Zemi. Zatímco přímá měření se již provádějí, objevují se nové metody. Jedna z těchto metod zahrnuje použití monitorů záření založených na technologii detektorů z rodiny Timepix. Tato pokročilá zařízení poskytují přehled nejen o dávce a toku záření, ale také o složení částic, lineárním přenosu energie (LET), směrovosti a dalších parametrech.

NASA v současné době používá na ISS více než 10 monitorů záření založených na technologii ADVACAM, ale zatím nevyužívá některé pokročilé funkce, které by mohl český astronaut na stanici testovat.

Mít podrobné informace o radiačním prostředí je nezbytné pro monitorování a případnou předpověď kosmického počasí. Přesná schopnost předpovídat kosmické počasí je klíčová pro zajištění ochrany lidské posádky a všech citlivých zařízení.

Získávání přesných údajů pro vyhodnocování kosmického počasí vyžaduje astronauta se schopností obsluhovat a umisťovat monitory radiace uvnitř ISS. Tato zařízení by byla připojena k libovolné výpočetní jednotce (PC, uController) a po nastavení by nepřetržitě snímala a monitorovala radiační prostředí.

Analýza dat z takového experimentu by výrazně zlepšila naše chápání vesmírného počasí a umožnila by předvídat události, jako jsou sluneční erupce, které představují hrozbu pro posádku a elektronická zařízení.

Ve spojení s tímto výzkumem může hrát klíčovou roli také vyškolený astronaut, který by prováděl řadu vzdělávacích měření radiace. Cílem těchto osvětových aktivit, ať už prostřednictvím online živého vysílání nebo krátkých videí, je sdílet s širokou veřejností cenné poznatky o radiačním prostředí, souvisejících rizicích a potřebě ochrany.

OČEKÁVANÉ PŘÍNOSY:

Výsledky analýzy budou využity k vyhodnocení situace v oblasti kosmického počasí a ke zlepšení předpovědních strategií s cílem zajistit bezpečnost budoucích posádek a životnost družic na oběžné dráze.

Vzdělávací videa zvýší povědomí o radiační ochraně, technikách měření a schopnostech detektorů založených na technologii Timepix. Rovněž zdůrazní zapojení a klíčovou roli českého průmyslu v těchto aktivitách.

Přesná předpověď kosmického počasí zajišťuje vyšší bezpečnost posádek a dlouhou životnost družic na oběžné dráze. Otevírá také zcela nový trh pro pokročilé monitory radiace, což je příležitost pro české průmyslové partnery, kteří tato zařízení vyvíjejí a vyrábějí.

ZÁKLADNÍ ÚDAJE:

Čas potřebný k přípravě experimentu nebo demonstrace:

6 měsíců

Délka trvání experimentu:

Celkem 8 hodin, včetně vzdělávacích aktivit

Hmotnost nákladu:

800 g (2x Minipix Timepix3, 2x Minipix Sprinter)

Maximální energetická náročnost:

Celkem 12 W

Datová intenzita:

Až 1 Gb/den