CBK PAN w misji NASA Interstellar Mapping and Acceleration Probe (IMAP) |
![]() |
![]() |
piątek, 15 czerwca 2018 14:21 |
GLOWS (misja NASA IMAP) CBK PAN realizuje eksperyment GLOWS w ramach misji kosmicznej NASA Interstellar Mapping and Acceleration Probe (IMAP), której celem jest lepsze poznanie heliosfery i jej oddziaływania z najbliższym otoczeniem galaktycznym Słońca oraz badanie procesów rozpędzania cząstek promieniowania kosmicznego (http://pfusia.cbk.waw.pl/files/heliosphere.html). Decyzję o wyborze zespołu uczonych z udziałem naukowców Z CBK PAN do realizacji misji IMAP ogłoszona została przez NASA 1 czerwca 2018 r. (https://www.nasa.gov/press-release/nasa-selects-mission-to-study-solar-wind-boundary-of-outer-solar-system). Misja IMAP jest tworzona przez międzynarodowy zespół naukowy pod kierownictwem profesora Davida J. McComasa z Uniwersytetu Princeton, a realizację projektu koordynować będzie Applied Physics Laboratory (APL) z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa. Z ramienia NASA misję koordynuje Heliophysics Division w Science Mission Directorate. Sonda kosmiczna IMAP wyposażona będzie w dziesięć instrumentów naukowych, z których jeden powstaje w CBK PAN. IMAP działać będzie w pobliżu tzw. punktu libracji L1 między Ziemią a Słońcem, ok. 1,5 mln km od Ziemi. Punkt Lagrange’a L1 jest to wyimaginowany punkt w przestrzeni między Ziemią a Słońcem, gdzie równoważą się potencjały grawitacyjne Ziemi i Słońca i dzięki temu umieszczony w jego pobliżu statek kosmiczny łatwiej jest utrzymać stałym położeniu względem Ziemi i Słońca. Zespół uczonych i inżynierów z CBK PAN, kierowany przez dra hab. Macieja Bzowskiego z Zakładu Fizyki Układu Słonecznego i Astrofizyki (ZFUSiA) w CBK PAN, zaproponował wyposażenie IMAP w fotometr GLOWS do obserwacji fluorescencyjnej poświaty heliosferycznej w linii Lyman-α neutralnego wodoru (121,6 nm). Planowane obserwacje umożliwią zbadanie zależności strumienia wiatru słonecznego od szerokości heliograficznej oraz rozkładu w przestrzeni międzyplanetarnej wodoru międzygwiazdowego. Ponadto uczeni z ZFUSiA w ramach eksperymentu IMAP-Lo, kierowanego przez prof. Nathana Schwadrona i prof. Eberharda Moebiusa z Uniwersytetu New Hampshire prowadzić będą badania neutralnego gazu międzygwiazdowego, wnikającego do wnętrza heliosfery. Wyniki tych badań pozwolą na lepsze zrozumienie oddziaływania wiatru słonecznego z materią międzygwiazdową oraz stanu fizycznego materii międzygwiazdowej w okolicy Słońca. GLOWS budowany jest przez kilkunastoosobowy zespól inżynierów z Laboratorium Satelitarnych Aplikacji Układów FPGA, Laboratorium Fotoniki i Mikromechaniki i Laboratorium Robotyki i Mechatroniki Satelitarnej CBK PAN, kierowany przez dra inż. Romana Wawrzaszka, Głównego Inżyniera projektu. W ramach tych prac skonstruowana zostanie część detektorowa ze specjalnie zaprojektowanym układem optycznym, układ zasilania elektrycznego, komputer instrumentu wraz z oprogramowaniem oraz niezbędna naziemna aparatura wspomagająca i testowa oraz oprogramowanie naukowe. Menedżerem projektu jest dr hab. inż. Piotr Orleański. Udział w misji IMAP w znacznym stopniu ukierunkuje prace ZFUSiA CBK PAN na następną dekadę. Zaproponowany przez CBK PAN eksperyment GLOWS pozwoli na lepsze zrozumienie trójwymiarowej struktury wiatru słonecznego i jej zmian w cyklu aktywności słonecznej, czyli zagadnień badanych w CBK PAN od wielu lat. Równie ważne będą badania neutralnego gazu międzygwiazdowego i wynikające z nich wnioski co do stanu fizycznego materii międzygwiazdowej otaczającej Słońce. Udział w misji IMAP będzie kontynuacją wieloletniego programu badań heliosfery i jej najbliższego otoczenia galaktycznego, prowadzonego dotychczas w zespole ZFUSiA CBK PAN m.in. w ramach misji NASA Interstellar Boundary Explorer (IBEX). Posiadanie własnego instrumentu oznacza przyjęcie odpowiedzialności za sformułowanie i realizację programu badań prowadzonych tym przyrządem. Zaproponowany przez inżynierów z CBK PAN udział w technicznej realizacji projektu to naturalna kontynuacja specjalizacji Laboratorium Satelitarnych Aplikacji Układów FPGA, która znacznie rozwinęła się przy realizacji wielu poprzednich misji: Integral, MEX, Chandrayaan, Herschel, CaSSIS, ASIM, SolarOrbiter, a obecnie OpSat, PROBA3 i JUICE. Wysoki poziom gotowości technologicznej, poparty przykładami opracowań sprawdzonych już w kosmosie, był jednym z istotnych elementów wyboru instrumentu GLOWS przez NASA. Integracja całego instrumentu w CBK PAN oraz opracowanie części detektorowej przyrządu stwarzają olbrzymie możliwości dla zbudowania kolejnej specjalizacji instrumentalnej w instytucie – tym istotniejszej, że od początku opartej o bardzo bliską współpracę grupy inżynierskiej z zespołem naukowym. Badania heliosfery stanowią bardzo ważną część misji poznawczej CBK PAN. Opracowanie i realizacja projektu GLOWS w ramach misji IMAP to efekt wieloletniej i bardzo owocnej współpracy naukowej między uczonymi z CBK PAN a partnerami amerykańskimi, profesorem Davidem McComasem z Uniwersytetu Princeton oraz profesorami Eberhardem Moebiusem i Nathanem Schwadronem z Uniwersytetu New Hampshire w ramach misji IBEXB. Bardzo ważne jest że w tym projekcie zaangażowane zostaną także grupy inżynierskie, które mają długoletnie doświadczenie we współpracy z partnerami europejskimi oraz rosyjskimi, chińskimi i indyjskimi. Dzięki GLOWS inżynierowie z CBK PAN rozpoczynają także współpracę techniczną z NASA. W skład Zespołu Naukowego misji IMAP ze strony CBK PAN wchodzą jako Co-Investigators (Co-I) dr hab. Maciej Bzowski oraz mgr Marzena A. Kubiak. Do Zespołu Naukowego GLOWS należą oprócz nich także dr Marek Strumik i dr Izabela Kowalska-Leszczyńska. Zespół inżynierski kierowany jest przez dra inż. Romana Wawrzaszka, a menedżerem projektu i mentorem grupy inżynierskiej jest dr hab. inż. Piotr Orleański. Artkuł przedstawiający program naukowy i instrumenty misji IMAP dostępny jest tutaj. Opracowanie i realizacja przez CBK PAN eksperymentu GLOWS finansowane jest ze środków Ministerstwa Edukacji i Nauki. W skład konsorcjum tworzącego sondę IMAP wchodzą: -Uniwersytet Princeton; - Laboratorium Fizyki Stosowanej Uniwersytetu Johna Hopkinsa; - Instytut Goddarda; - Southwest Research Institute - Uniwersytet w New Hampshire; - MIT - Massachusetts Institute of Technology; - Los Alamos National Laboratory; - Laboratorium Fizyki Atmosfery i Kosmosu Uniwersytetu w Kolorado; - Obserwatorium Astrofizyczne Smithsonian; - Uniwersytet Arizony; - Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk; - Uniwersytet w Bonn; - Uniwersytet Berneński; - Uniwersytet Alabamy w Huntisville; - Caltech; - Jet Propulsion Laboratory - JPL; - Uniwersytet Montany; - Uniwersytet Nagoya; - Uniwersytet Kalifornijski w Berkley; - Uniwersytet Ruhry w Bochum; - Uniwersytet Dalaware; - NOAA- National Oceanic and Atmospheric Administration; - Aerospace; - Uniwersytet w Chicago.
|
Poprawiony: czwartek, 31 grudnia 2020 14:23 |