Artemis I Görevi Derin Uzaydaki Radyasyon Riskini Haritalandırdı

NASA tarafından Kasım 2022 tarihinde gerçekleştirilen insansız Artemis I görevi, gelecekteki derin uzay yolculuklarında astronotların maruz kalacağı radyasyon seviyelerine dair önemli bulgular sağladı. Orion kapsülü içerisinde Ay çevresine gönderilen iki insan mankenine yerleştirilen 10 binden fazla kristal dedektör, yolculuk boyunca radyasyon izlerini titizlikle kayıt altına aldı.

Radiation Measurements dergisinde yayımlanan çalışma, Dünya'nın manyetik kalkanının dışında kalan bu bölgedeki radyasyon dozunun, alçak Dünya yörüngesindeki seviyelere göre yalnızca sınırlı bir artış gösterdiğini kanıtladı. Polonya Bilimler Akademisi Nükleer Fizik Enstitüsü (IFJ PAN) araştırmacılarının öncülük ettiği MARE deneyi, uzaydaki radyasyon ortamlarının farklı parçacık kaynaklarından etkilendiğini gösterdi.

Prof. Pawel Bilski, Uluslararası Uzay İstasyonu'ndaki radyasyonun temel kaynağının Van Allen kuşaklarında hapsolan düşük enerjili protonlar olduğunu belirtirken, Ay çevresinde bu durumun yerini yüksek enerjili galaktik kozmik ışınların aldığını vurguladı.

Bu yüksek enerjili parçacıkların vücudun derinliklerine nüfuz edebilmesi, radyasyonun insan vücudunda daha homojen bir dağılım sergilemesine neden oldu. Deney kapsamında kullanılan floresan lityum florür kristalleri, IFJ PAN bünyesinde Czochralski yöntemiyle milimetrik boyutlarda özel olarak üretildi.

İyonlaştırıcı parçacıkların kristal kafeslerinde bıraktığı yapısal kusurlar, mavi ışıkla uyarılarak ortaya çıkan kırmızı floresan ışıma sayesinde tespit edildi. Bu yenilikçi yöntem, geleneksel plastik dedektörlerin gerektirdiği kimyasal aşındırma işlemlerine ihtiyaç bırakmadan, optik yazılımlar yardımıyla arka plan gürültüsünden arındırılarak yüksek hassasiyetle analiz edildi.

Araştırmacılar tarafından elde edilen radyasyon haritası, standart ölçüm yöntemleriyle kıyaslandığında yüzde 15'ten daha düşük bir sapma payı ile yüksek doğruluk oranı sergiledi. Lityum-6 izotopuyla zenginleştirilen bu dedektörler, nötron dozlarını da tespit edebilme kapasitesine sahip olmasıyla dikkat çekiyor.

Geliştirilen sistemin kompakt yapısı, ölçüm sürecinde kimyasal işlem gerektirmemesi sayesinde büyük bir avantaj sağlıyor. Elde edilen bu veriler, NASA'nın uzun vadeli Ay ve Mars keşif planları için kritik bir temel oluşturuyor.

Araştırma ekibi, geliştirdikleri bu dedektör teknolojisinin gelecekteki insanlı görevlerde astronotlar tarafından giyilebilir dozimetreler şeklinde kullanılabileceğini öngörüyor. Bu teknoloji sayesinde, derin uzaydaki radyasyon risklerinin daha etkin bir şekilde izlenmesi ve mürettebat güvenliğinin artırılması hedefleniyor.