Az űrutazások során az űrhajósokat sokféle veszély fenyegeti. Ezek közé tartozik a sugárveszély is. A sugárveszély viszonylagos fontossága az űrutazások idtartamának növekedésével egyre inkább nő, nagy valószinűséggel az egy űrhajós által a nemzetközi űrállomáson eltölthető összes idtartamot az u.n. életpálya dóziskorlát fogja megszabni, ami a jelenlegi követelmények alkalmazása esetén 2-3 évre tehető. A korlát betartásának ellenőrzéséhez szükség van az űrállomáson rendszeresen kiértékelhető dózismérőre.

A KFKI-ban kidolgozott Pille termolumineszcens fedélzeti dózismérő rendszer alkalmazása az űrállomásokon közel két évtizedes múltra tekint vissza. Első alkalommal, 1980-ban Farkas Bertalan használta ezt a máig is unikális műszert a Szaljut-6 űrállomás fedélzetén. A későbbiekben a Szaljut-6, majd a Szaljut-7 fedélzeti dózismérő műszereként szolgált a Pille. E műszer továbbfejlesztett változata volt az első olyan műszer, amely mind a szovjet űrállomásokon, mind a NASA űrrepülőgépen alkalmazásra került. Ez utóbbin a méréseket 1984-ben Sally Ride, az első amerikai űrhajósnő végezte.

Az 1990-es évek elején megkezdtük a korábbi, integrált áramkörös logikájú Pille készülékek mikroprocesszoros változatának kidolgozását [1]. Az új készülék konstrukciója lehetővé teszi a digitalizált termolumineszcens (TL) jel automatikus rögzítését egy memóriakártyán, kiegészítve a mérés jellemzőivel (dátum, a dózismérő azonosítói stb.). Egy memóriakártya többezer mérés összes adatát tudja rögzíteni; a mérési adatok értékelése céljából e kártya lehozható a földre. A program lehetővé teszi, hogy a készülékben lévő dózismérőt a kiolvasó periódikusan, automatikus üzemmódban értékelje.

A mikroprocesszoros Pille készülék 1995-ben került először alkalmazásra a Mir űrállomáson az EUROMIR'95 misszió során [2]. Thomas Reiter, az ESA (European Space Agency) német űrhajósa mintegy fél év alatt közel négyszáz mérést hajtott végre, ennek egy részét automatikus üzemmódban. A rendszer érzékenységére jellemző, hogy az egy órás időtartamú automatikus méréseknél a nagy dózisteljesítményű Dél-Atlanti Anomália okozta, napi két alkalommal fellépő csúcsok markánsan megjelennek (1. ábra).

A későbbiekben a kissé módosított Pillét a NASAMIR4 misszióban a NASA űrhajósa, Jerry Linenger már az "űrséta" dózisának mérésére is használta. Ez volt az első EVA (Extravehicular activity) dózismérés. Ennek érdekében mind az amerikai és az orosz űrhajós szkafandere két-két, csak e célra szolgáló zsebet kapott. A mérések szerint az űrhajósok az űrállomáson kívül a benti dózisnak mintegy háromszorosát kapják. Az orosz űrhajósok megkezdték a Pille alkalmazását az űrállomáson lévő fantom segítségével a mélydózisok meghatározására. Ennek a kísérletnek a Szpektr Modul kilyukadása vetett véget; a Pille a többi műszerrel együtt bent maradt a lezárt, sérült modulban.

Az eddigi eredmények alapján felkérést kaptunk a NASA-tól, az ESA-tól, valamint az orosz illetékesektől arra, hogy a Nemzetközi Űrállomáson a saját szegmensükben a Pille legyen a szolgálati dózismérő. Ebben az esetben tehát már nem egy-egy méréssorozatról (kisérletről) van szó, mint eddig, hanem arról, hogy a Pille az űrállomás egy kis része. Ennyiben biztosnak tűnik, hogy egy hajszálnyit magyar is lesz a Nemzetközi Űrállomás.

Miután a műszer szolgálati célokra készül, már nem elég a memóriakártya időnkénti leküldése, a Pillét össze kell kötni a fedélzeti távadatközlési rendszerrel. Kibővítjük a rendszer kijelzőjét, új menürendszert fejlesztünk abból a célból, hogy az űrhajósok egyszerűbben tudják a kibővített funkcionális lehetőségeket, pl. a dózisból és a mérési periódusból számított átlagos dózisteljesítmény kijelzést kihasználni.

A fejlesztőmunka sok feladatot jelent, s ezek mind mai feladatok. A mintapéldányokat már ez év őszén le kell szállítani tesztelési és gyakorlási célra, a Pillének 1999-ben a tervek szerint fel kell kerülnie a Nemzetküzi Űrállomásra. Az orosz fél olyan nyilatkozatot kért, hogy a Pille utánpótlást 2014-ig biztosítania kell a magyar félnek. Ez már igencsak a jövő század. A mérési programokról csak annyit, hogy a Pillével részletes dózistérképeket akarnak felvenni, hogy csökkenthessék az űrhajósok dózisterhelését, ki akarjuk terjeszteni a méréseket a neutronok mérésére is. Ma még sok olyan paramétert nem ismerünk, amelyekre szükség van, hogy meg tudjuk határozni az űrállomások pályáján uralkodó, igen üsszetett sugárzási teret. Marad még sok feladat a jövő századra is...

Hivatkozások:

[1] Apáthy I., Deme S., Fehér, I, Rad. Prot Dosim, 66, 1, (1996)

[2] Reitz, G. Apáthy I., Beaujean, R. Deme S. et al, ESA SP-390, 183 (1996)