A REM-RED kísérlet elektronikai tervezése - Nagyfeszültségű tápellátás sztratoszferikus rakétán
A huszadik század egyik legnagyobb vívmánya az emberes űrrepülés megvalósulása. Jurij Gagarin óta több száz ember járt a világűrben különböző űreszközök fedélzetén. Hazánk első űrhajósa, Farkas Bertalan több sikeres kísérletet is végrehajtott a Szaljut-7 fedélzetén 1980-as repülése során, melyek között a legfontosabb az őt érő sugárterhelés mérése volt. Ezt a Pille dózismérő első verziójával végezte.
A kísérlet olyan jól sikerült, hogy a Pille felkerült a Mir űrállomás fedélzetére is, majd napjainkra az eszköz legújabb változata a Nemzetközi Űrállomás szolgálati rendszerének része lett. Az eszköz fejlesztését végző kutatócsoportnak nagy mennyiségű adat áll rendelkezésére az űrállomásokon mérhető sugárzási térről, ám a felbocsájtás során elszenvedett dózisról nincsenek pontos információink.
Az Európai Űrügynökség Oktatasi Irodája számos programot működtet egyetemisták számára. Ezek közül az egyik legjelentősebb a REXUS/BEXUS, melyben több ízben is sikeresen vettek részt magyar csapatok. A MTA EK Űrdozimetriai Kutatócsoportja, a Pille fejlesztői által mentoralt csapatok eddig két sikeres ballonkísérletet végeztek, de ezúttal rakétára pályáztak. A kitűzött cél a sugárázási tér vizsgálata Geiger-Müller számlálók segítségével a felszíntől számított 30-90 kilométeres magasságban. Ezt egyrészt a már említett REXUS rakéta, illetve a Delfti Egyetem hallgatói által tervezett STRATOS rakéta használatával érhetjük el.
A korábbi ballonkísérletek során a Pilléhez hasonlóan termolumineszcens mérőegységet használtak, melyekkel azonban nem lehetséges a sugárzás irányfüggésének meghatározása. Ezt kiküszöbölendő, hat darab Geiger-Müller számlálót alkalmazunk, melyek közül három a rakéta tengelyével párhuzamosan, három pedig arra merőlegesen helyezkedik el.
A kísérlet elektronikai tervezésében vehettem részt. Pontos feladatom a Geiger-Müller számlálók nagyfeszültségű tápellátásának megvalósítása volt. A kísérletek eltérő mechanikai kialakítása miatt összesen háromféle kapcsolási rajz, és ezekből négyféle nyomtatott áramköri terv készült. A panelek legyártása után azok bemérésére került sor, majd a teljes kísérlet összeszerelését követően számos egyéb tesztet végetek a csoport tagjai, és az ESA szakértői is. Ezeken a kísérlet sikeresen átment, majd a REXUS-17 rakéta fedélzetén 2015. március 17-én repült az Észak-Svédországan található Esrange bázisról.
A STRATOS rakétára kerülő kísérlet hamarabb készült el, mert eredetileg 2014 őszén repült volna. A küldetés azonban a rakéta hajtóművének meghibásodása miatt meghiúsult, az ismétlésre várhatóan 2015. októberében kerül sor a Dél-Spanyolországban található El Arenosillo bázisról.
Dolgozatom keretében bemutatom a választott áramköri elrendezést, annak működését, majd ismertetem a tervezés folyamatát, végül foglalkozom az elkészült panelek bemérésével.
szerző
-
Bényei Dániel
Villamosmérnöki szak, alapképzés
alapképzés (BA/BSc)
konzulens
-
Apáthy István
külső tanácsadó, MTA Energiatudományi Kutatóközpont (külső)
