Umetnost hadronov
Nešteto svetlih pik in črt, razpršenih po črno-belem šahovskem ozadju, od katerih vsaka predstavlja visokoenergijski delec, ki interagira s slikovnim senzorjem, ki je posnel fotografijo.
Pred tremi leti je satelit TRISAT-R CubeSat Evropske vesoljske agencije, velik kot škatla za čevlje, ki ga je razvila Univerza v Mariboru v Sloveniji, v vesolju preizkusil izjemno miniaturizirano tehnologijo slikanja.
Ta drobna kamera – velika približno kot rob 20-centovega kovanca – je uspela posneti sliko Zemlje, medtem ko je morala vzdržati surovo okolje srednje zemeljske orbite, kjer visokoenergijski – kar običajno pomeni zelo hitri – delci švigajo skozi vakuum vesolja v vse smeri.
Miniaturizirani sistem za zajem slik, ki ga je razvila ekipa TRISAT v okviru dejavnosti Splošnega programa za podporne tehnologije (GSTP) Evropske vesoljske agencije (ESA), je bil nedavno preizkušen v objektu CHARM pri CERN-u, da bi raziskali njegov potencial za določanje lege in orbite vesoljskih plovil.
Kampanja z visoko pospešenim sevanjem, omogočena v okviru projekta RADNEXT, je miniaturno kamero izpostavila intenzivnemu okolju delcev z mešanimi polji, ki pokriva širok spekter delcev in energij, pomembnih za vesoljske aplikacije. V objektu CHARM je bila kamera izpostavljena pogojem, povezanim s sevanjem, ki ga zadržuje Zemljino magnetno polje ali ki ga oddaja Sonce med sončnimi delčnimi dogodki.
"Naš miniaturni sistem za zajem slik je v komori CHARM preživel več kot 108 ur, izpostavljen sevanju v mešanem polju, ki je vsebovalo visokoenergetske delce, vključno s hadroni, kot so protoni, nevtroni in pionji," pojasnjuje Iztok Kramberger, glavni raziskovalec programa TRISAT na Univerzi v Mariboru.
"Kamera, usmerjena na 13 cm široko šahovnico, ki je služila kot referenčni vzorec, je posnela več kot 4 milijone slik s hitrostjo 10 sličic na sekundo. Od teh smo za podrobno analizo ohranili več kot 160 000 slik, da bi proučili sevanjem povzročeno aktivacijo pikslov in naknadno obnovo slikovnega senzorja po interakcijah s delci."
Slike so posejane z belimi pikami in progami, imenovanimi "artefakti, povzročeni s sevanjem." Vsak od njih je posledica energijskega delca, ki prečka slikovni senzor, kar ponazarja izzive, s katerimi se soočajo sistemi za zajem slike pri delovanju v ekstremnih sevanjskih okoljih, kot je vesolje.
"Za ta preskus smo združili moči s podjetjem SkyLabs, ki je v sistem kamere vgradilo zaščitne mehanizme, da bi zagotovilo, da intenzivno sevanje ne povzroči nobene trajne poškodbe ali izgube funkcionalnosti," dodaja Iztok.
"Z analizo obsežnega niza podatkov, pridobljenega med to kampanjo, preučujemo pogostost in prostorsko porazdelitev artefaktov, ki jih povzroča sevanje, število pikslov, na katere vpliva vsak posamezen dogodek, kako in kdaj se prizadeti piksli obnovijo ter kako razlikovati prehodne, popravljive učinke od trajnih poškodb, ki jih povzroča sevanje. Ti vpogledi bodo podprli razvoj zanesljivejših algoritmov za obdelavo slik in izboljšali tehnologije naslednje generacije za določanje lege in orbite."
Translated using a translation tool.
Prevedeno s prevajalskim orodjem.