LLNL gama ışını sensörü en iyi çözünürlüğe sahiptir

Bu resmi. Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı (LLNL) araştırmacıları tarafından tasarlanıp üretilen cihaz, şimdiye kadar uzayda uçmuş en yüksek çözünürlüklü gama ışını sensörüdür.

Livermore yüksek saflıkta germanyum (HPGe) gama ışını sensörü, Laurel, Maryland’deki Johns Hopkins Uygulamalı Fizik Laboratuvarı’ndan (JHAPL) araştırmacılarla işbirliği içinde inşa edilen daha büyük bir gama ışını spektrometresinin (GRS) önemli bir parçasıdır.

GRS, güneş sistemindeki en büyük metal asteroit olan Psyche’ye ilk ziyareti gerçekleştirmek üzere 13 Ekim’de Kennedy Uzay Merkezi’nden SpaceX Falcon Heavy roketiyle fırlatılan bir dizi enstrümanın parçası.

Fırlatma sonrası yapılan testte, LLNL gama ışını sensörünün 2,1 kilo elektron volt çözünürlüğe sahip olduğu, bunun da LLNL’nin 2004’te Merkür’e yapılan bir görev için inşa ettiği 5 kilo elektron volt çözünürlüklü gama ışını sensöründen yaklaşık 2 ½ kat daha iyi olduğu bulundu.

Sensörü geliştiren Laboratuvar ekibine başkanlık eden LLNL fizikçisi Morgan Burks, “Daha yüksek çözünürlüklü gama ışını sensörüyle, çok daha iyi bir hassasiyete ve Psyche’nin yüzeyindeki unsurları tanımlama konusunda çok daha iyi bir yeteneğe eşittir” dedi.

“Laboratuvarda yüksek çözünürlüğe ulaştığımız için çok heyecanlıydık, ancak asıl başarımız bu çözünürlüğü fırlatma ve uzay uçuşunun zorlukları boyunca koruyabilmek oldu.”

Psyche uzay aracı şu anda uzayda nadir bulunan, büyük ölçüde metal olan asteroiti keşfetmek için iki milyar mil, yaklaşık altı yıllık yolculuğunun sekizinci ayında. Saniyede 17,7 kilometre veya saatte yaklaşık 40.000 mil hızla hareket ediyor. Uzay aracı bugüne kadar Dünya’dan yaklaşık 245 milyon mil uzaklaştı.

“Psyche bilimsel olarak ilginçtir çünkü güneş sisteminin gelişiminin erken evrelerinde meydana gelen bir çarpışmanın kalıntısı olan bir gezegen çekirdeği olduğu düşünülüyor,” dedi Burks. “Psyche asteroitinin keşfinin Dünya, Mars, Merkür ve Venüs’ün gizli çekirdeklerine dair anlayışımızı artırabileceğine inanıyoruz.”

Psyche misyonu Arizona Eyalet Üniversitesi (ASU) tarafından yönetiliyor. ASU’dan Psyche misyonu baş araştırmacısı Lindy Elkins-Tanton, Psyche’nin keşfinin bilim adamlarının “kelimenin tam anlamıyla bir gezegen çekirdeğini ziyaret etmelerine – insanlığın yapabileceği tek yol” olanağı sağlayacağını söyledi.

Laboratuvar bilim insanları, JHAPL’den işbirlikçileriyle birlikte Lab HPGe gama ışını sensörünü GRS’ye entegre etmek ve uzay uçuşu görevi için ek bileşenlerle bütünleştirmek için çalıştılar.

LLNL cihazı, LLNL tarafından son 20 yılda uzay keşfi için tasarlanan ve üretilen ikinci HPGe gama ışını sensörüdür. Gelecekteki uzay keşif görevleri için LLNL araştırmacıları tarafından şu anda iki sensör daha tasarlanıyor ve üretiliyor.

“Johns Hopkins APL ile iş birliği yaparak, gezegen bilimi için gama ışını spektroskopisinde dünya uzmanları haline geldik,” dedi Burks. “Uzay uygulamaları için nükleer spektroskopide yeni bir çağ açmaya yardımcı oluyoruz.”

2004 yılında, yine Johns Hopkins APL’de inşa edilen ve işletilen NASA’nın MESSENGER (MErcury, Surface Space Environment, Geochemistry and Ranging kısaltması) uzay aracı, aralarında LLNL tarafından geliştirilen HPGe gama ışını sensörünün de bulunduğu yedi cihazdan oluşan bir paketle Merkür’e doğru fırlatıldı. .

Burks, “Merkür’e yaptığımız misyondan çok şey öğrendik. Öğrendiklerimize dayanarak, cihazın çözünürlüğünü iyileştirmek için çeşitli elektriksel ve mekanik iyileştirmeler yapabildik” dedi.

“Uzay uygulamaları için ürettiğimiz gama ışını sensörleri ile karasal kullanımlar için ürettiklerimiz arasında güçlü bir sinerji var. Bu çalışmanın, yurt güvenliği uygulamaları için Dünya’da kullanılabilecek yeni nesil araçlara yol açmasını bekliyoruz.”

Psyche gama ışını sensörü, Cryo-3, MESSENGER ve GeMini’den sonra dördüncü nesil yüksek saflıkta, germanyum bazlı gama ışını sensörleridir.