Jste zde

Solar Orbiter SWA/PAS

Deska vstupní elektroniky a vysokonapěťových zdrojů pro spektrometr protonů a alfa částic

Solar Orbiter SWA/PAS

Trvání projektu: 2011 až 2018

Vedoucí projektu: Lubomír Přech

Pod vedením francouzského Ústavu pro astrofyzikální a planetární výzkum (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie, IRAP) skupina kosmické fyziky MFF UK vyvíjí desku detektorů pro blok spektrometru protonů a alfa částic PAS ze souboru přístrojů SWA (mezinárodní konsorcium Solar Wind plasma Analyzer vedené Mullard Space Science Laboratory, MSSL z Velké Británie) pro meziplanetární sondu Solar Orbiter (SO) připravovanou Evropskou kosmickou agenturou (ESA) s plánovaným startem v roce 2018.

SO bude před dráhou Merkuru provádět jedinečná pozorování hromadění magnetické energie z fotosféry do korony, a poté bude přímo sledovat produkty slunečních erupcí v plazmatu meziplanetárního prostoru jako vývrhy koronální hmoty.

Přístroj Solar Wind Plasma Analyzer (SWA), jeden z deseti přístrojů na SO, se skládá ze tří bloků - Electron Analyzer Sensor (EAS), Proton / Alpha Sensor (PAS) a Heavy Ion Sensor (HIS) a společné jednotky pro zpracování údajů (DPU). SWA senzory budou měřit hustotu, rychlost a teplotu iontů a elektronů slunečního větru mezi 0,28 a 1,4-násobkem vzdálenosti Země od Slunce včetně iontového složení slunečního větru, zejména klíčových prvků (např. C, N, O skupina a Fe, Si nebo Mg). Návrh desky PAS od skupiny kosmické fyziky MFF UK zahrnuje nosné prvky, kolektory a nábojově citlivé vstupní zesilovače pro 11 keramických kanálkových násobičů - detektorů nabitých částic (Channel Electron Multiplier, CEM) a dvojici vysokonapěťových zdrojů 300 V - 4 kV pro napájení CEM. Použité hybridní zesilovače s obvody pro stimulaci v testovacím režimu umožňují čítat toky až 107 částic za sekundu v každém kanálu. Deska detektorů je konstruována s ohledem na předpokládanou radiační zátěž 100 krad pro sondu SO během její minimálně desetileté práce. Ostatní součásti bloku PAS (deflektor a elektrostatický analyzátor s příslušnými vysokonapěťovými zdroji, elektroniku nízkonapěťového měniče a číslicového řízení) zabezpečuje IRAP.

Skupina kosmické fyziky Univerzity Karlovy v Praze

Skupina kosmické fyziky je orientovaná na výzkum kosmického plazmatu a kosmického prachu, návrh a vývoj vědeckých přístrojů pro mezinárodní projekty kosmického výzkumu slunečního větru, magnetosféry a ionosféry Země, s tím spojený rozvoj nových měřících metod a detektorů pro studium toků plazmatu a měření energetického rozdělení nabitých částic. Skupina zkoumá fyziku vztahů Slunce-Země, jejíž hlavní součástí je výzkum slunečního větru a jeho diskontinuit, mj. meziplanetárních rázových vln, a dále zemské magnetosféry ovlivňované slunečním větrem. Dalšími tématy výzkumů ve skupině jsou turbulence a vlnové procesy v kosmickém plazmatu, studium ionosféry a laboratorní simulace nabíjení kosmického prachu.

Co vám účast v projektu přinesla?

„Projekt umožní kontinuitu našeho vědeckého výzkumu s předpokládanými unikátními družicovými daty, přinesl nám přímou účast v prestižním mezinárodním projektu/vědeckém konsorciu, spolupráci s novými zahraničními i tuzemskými vědeckými laboratořemi a průmyslovými subjekty, další zkušenosti s vývojem kosmických přístrojů dle standardů CNES-ESA, uplatnění nových technologií v návrhu kosmických přístrojů (konstrukce VN zdrojů s vysokou účinností) a sdílení know-how se zahraničními partnery. V neposlední řadě jsme získali pozvání k účasti na dalších kosmických projektech.“