Ústav technické a experimentální fyziky

Vědci z oddělení elektroniky a softwaru Ústavu technické a experimentální fyziky ČVUT ukončili v roce 2024 mezinárodní projekt Penetrating Particle ANalyser (PAN). Jeho cílem bylo vyvinout unikátní částicový detektor, který bude na vesmírných misích měřit energii a částice v energetickém rozsahu od 500 MeV/n do 20 GeV/n. Zařízení vzniká spojenými silami pražského ÚTEF, švýcarské Ženevské univerzity a italského Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare.

„Zařízení využívající princip magnetického spektrometru, které bude ve vesmíru měřit energie a rozlišovat typy iontů, se chystáme v brzké době poslat na Měsíc. Součástí spektrometru PAN budou pixelové detektory na bázi Timepix 4, které budou kompletně vyvinuty v ÚTEF. Dále se budeme podílet na vývoji softwaru pro palubní zpracování dat, který umožňuje jejich kompresi a usnadňuje stahování z oběžné dráhy,“ popisuje práci na projektu Jindřich Jelínek, který se na něm po návratu z Univerzity v Cambridgi podílí v rámci doktorského studia.

Podobné detektory se již ve vesmíru používají, ale fungují jen na nízké oběžné dráze Země, kdežto mimo zemskou magnetosféru, do hlubokého vesmíru, ještě nic takového neputovalo. Díky průkopnické práci vědců ÚTEF a jejich zahraničních kolegů z projektu PAN se tedy můžeme těšit na inovativní zařízení, které bude unikátní ve světovém měřítku.

Detektor bude měřit spektrum galaktických kosmických částic, které k nám přilétají z dalekého vesmíru, ale také sluneční erupce – tedy sledovat „kosmické počasí“, kterému je v kosmu vystavována elektronika i astronauti.

V současné době probíhají jednání s ESA o vyslání detektoru PAN v rámci mise LunPAN na oběžnou dráhu Měsíce. Samotný satelit vyvíjí na zakázku belgická společnost AEROSPACELAB a italští kolegové z Politecnico di Milano optimalizují oběžnou dráhu satelitu.

„V jednáních s ESA jsme ve stádiu ‚Prephase A‘ – tedy připravujeme konceptuální studii, která musí obsahovat propracovaný návrh a představu našich dalších kroků podloženou simulacemi a výpočty. Pokud uspějeme s misí ESA, budeme mít příležitost vyvinout sofistikovanější prototyp, který můžeme nabídnout vesmírným misím po celém světě. Získaná data nám nejen umožní lépe pochopit vlastnosti kosmického záření, ale poskytnou nám také informace o radiačních rizicích pro budoucí lunární výzkumné mise,“ uzavírá Jindřich Jelínek.