Kosmonautika pomáhá – od hlubokého vesmíru k nádorům

V našem neoficiálním a nepravidelném seriálu se věnujeme konkrétním příkladům, kdy se technologie vyvinutá pro kosmonautiku uplatnila i mimo tento obor a našla praktické uplatnění, které pomáhá lidem v běžném životě. Dnes se podíváme na vylepšenou verzi zařízení, které umožňuje vědcům studovat horkou hmotu v pozůstatcích vybuchlých hvězd, nebo ve vzdálených kupách galaxií, která je nyní dostupná i pro běžné pozemšťany. NASA financovala vývoj zahnutých mikrokanálových desek (curved microchannel plates), které umožňují rychlejší a přesnější práci než tradiční ploché mikrokanálové desky používané v celé řadě kosmických přístrojů. Jedná se například o analyzátory částic plazmatu, hmotnostní spektrometry, nebo třeba přístroj High Resolution Camera (HRC) na rentgenovém teleskopu Chandra, který zachytává informace o složení vzdálených vybuchlých hvězd.

Útroby přístroje HRC (High Resolution Camera)
Útroby přístroje HRC (High Resolution Camera)
Zdroj: https://chandra.harvard.edu/

Abychom přiblížili neskutečnou přesnost přístroje HRC z teleskopu Chandra, se kterou dokáže zachytit světlo z extrémně slabých zdrojů, můžeme si pomoci přirovnáním od agentury NASA. Podle přirovnání agentury je to podobné, jako kdybyste zvládli číst noviny na vzdálenost cca 400 metrů. Nechme teď stranou fakt, že Chandra pracuje se zářením, které lidské oči nevidí a tak byste si v těch novinách moc nepočetli. Kamera využívá deseticentimetrové čtverečky mikrokanálových desek, které obsahují desítky milionů droboučkých trubiček násobících elektrony uvolněné při zásahu přístroje rentgenovým paprskem.

„Jinými slovy můžeme říct, že mikrokanálová deska násobí účinek jediné částice (fotonu), čímž umožňuje jeho detekci,“ vysvětluje Nikolaos Paschalidis, hlavní technolog heliofyzikální výzkumné divize na Goddardově středisku v marylandském Greenbeltu. Jelikož se tato technologie agentuře tolik osvědčila, začala se NASA zajímat o specifickou inovaci celého systému – zahnuté mikrokanálové desky vyvinuté firmou Incom Inc., která v massachusettském městě Charlton vyrábí skleněné a polymerové mikrostruktury.

Zahnuté mikrokanálové desky
Zahnuté mikrokanálové desky
Zdroj: https://spinoff.nasa.gov/

U tradičních mikrokanálových desek jsou miliony trubiček uspořádány v jediné stálé orientaci, kdy jsou vůči sobě rovnoběžné na celé ploché desce. Ovšem příroda je trojrozměrná a proto jsou k plnému zmapování přírodního prostředí zapotřebí speciální optické systémy. Vývoj zahnutých mikrokanálových desek firmy Incom byl financován agenturou NASA prostřednictvím kontraktu v rámci programu Inovativního výzkumu malých firem (Small Business Innovation Research) mezi roky 2015 a 2021 a nyní je již produkt dostupný zákazníkům. Zahnuté mikrokanálové desky řeší problém s trubičkami, které mohou být umístěny na válcovitě zahnuté desce.

Zahnuté mikrokanálové desky mohou být do přístrojů snáze instalovány a kromě toho umožňují zesilovat částice rychleji a přesněji. Aby toho nebylo málo, zabírají také méně prostoru a méně váží, což jsou vlastnosti kriticky důležité nejen pro použití na Zemi, ale i v kosmickém prostoru. Ploché mikrokanálové desky se na Zemi využívají v přístrojích, které analyzují složení ovzduší a detekují například stopy formaldehydu. Kromě toho ale nachází uplatnění i v PET skenerech, pro detekci a analýzu nádorů. Pomáhají tak vědcům rozhodnout, zda přistoupit k operaci, či nikoliv.

Zahnutá mikrokanálová deska
Zahnutá mikrokanálová deska
Zdroj: https://spinoff.nasa.gov/

„Mnoho aplikací využívajících ploché mikrokanálové desky se může zlepšit díky zahnutým mikrokanálovým deskám, které lépe odpovídají přirozené geometrii přístroje,“ uvedl Mark Popecki, vědec pracující ve firmě Incom. Tato společnost navíc spolupracuje s americkým ministerstvem energetiky, aby se mohly tyto mikrokanálové desky použít v zařízeních pro detekci jaderného materiálu, který může souviset například s jaderným odpadem nebo přímo jadernými reaktory. Paschalidis z NASA doplňuje, že se ploché mikrokanálové desky vyvíjely zhruba posledních 50 let, zatímco zahnuté mikrokanálové desky jsou stále v batolecím věku. „Je tu prostor pro zlepšování jejich zisku, jednotnosti snímkování, geometrie či poměru stran,“ uvedl Paschalidis a dodal, že NASA bude i nadále pokračovat ve vývoji a financování výzkumu této technologie.

Přeloženo z:
https://spinoff.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://spinoff.nasa.gov/sites/default/files/2022-10/ChandraXray_web.png
https://chandra.harvard.edu/graphics/resources/illustrations/HRClabel-150.jpg
https://spinoff.nasa.gov/sites/default/files/2022-10/CurvedMCP_web.jpg
https://spinoff.nasa.gov/sites/default/files/2022-10/CurvedMCPhand_web.jpg

Hodnocení:

0 / 5. Počet hlasů: 0

Sdílejte tento článek:

Hlášení chyb a nepřesností
Pomozte nám článek vylepšit

Hlášení chyby

Kosmonautika pomáhá – od hlubokého vesmíru k nádorům

Napište výsledek součtu.

Zprávu a kontaktní údaje zpřístupníme redakci a předáme autorovi článku, aby mohl hlášení vyřídit.

Další podobné články:

Komentáře:

Odběr komentářů
Upozornit
0 Komentáře
Nejstarší
Nejnovější Nejvíce hodnocený

sociální sítě

Přímé přenosy

Falcon 9 (USSF-317)
00
DNY
:
00
HOD
:
00
MIN
:
00
SEK

krátké zprávy

  • Firefly Aerospace

    Společnost Firefly Aerospace obhajovala svou dohodu se společností AST SpaceMobile, jejímž předmětem je prodej raketových motorů, nikoli zajištění samotných raketových startů. Dohodu označila za „zásadní transformační kontrakt“, který jí poskytne kapitál potřebný k urychlení vývoje vlastních nosných raket.

  • Čína

    Čína hledá mezinárodní partnery pro projekt soustavy malých kosmických družic, které budou obíhat po eliptických drahách s periodou devíti dnů a dosahovat až do vzdálenosti Měsíce. Vypuštění této soustavy je plánováno na rok 2030.

  • SDA

    Agentura pro rozvoj kosmických systémů (Space Development Agency) přidělila společnosti SpaceX téměř 10 milionů dolarů na studii zaměřenou na integraci její proprietární technologie laserové komunikace se systémy pro varování před raketovými útoky a jejich sledování. Americké Vesmírné síly (U.S. Space Force) se totiž snaží propojit družicové sítě využívající různé optické komunikační standardy.

  • Francie

    Francie zadala společnostem Airbus Defence and Space a Thales Alenia Space zakázku v hodnotě přesahující 1,5 miliardy eur (1,7 miliardy dolarů) na vývoj dvou vojenských družic nové generace určených k pozorování Země.

  • Čína

    Čína ve středu vypustila čtyři družice v rámci technologické demonstrační mise, jejímž cílem je otestovat klíčové přístroje pro připravované významné vědecké vesmírné mise, včetně radiové anténní soustavy umístěné na oběžné dráze Měsíce.

  • Gama

    Francouzská společnost Gama, která změnila své zaměření od vývoje solárních plachet k vývoji solárních panelů, získala investici ve výši 15 milionů eur (16,6 milionu dolarů).

  • Anduril

    Americká obranně-technologická společnost Anduril představila tři nové systémy družicového užitečného zatížení, které již otestovala na oběžné dráze. Mezi nimi je také infračervený senzor určený ke sledování kosmických objektů nacházejících se ve stínu Země.

Zobrazit všechny krátké zprávy »

Naše podcasty

Doporučujeme

Objednejte si knihy našich autorů a nahlédněte tak do historie kosmonautiky.

Poděkování

Náš web běží spolehlivě díky perfektnímu servisu hostingu Blueboard.cz, děkujeme!

Pravopisnou kontrolu zajišťuje Korekthor.

Kosmonautix.cz

Vítejte na palubě

Načítám zabezpečený formulář…

Otevřít přihlášení na samostatné stránce ↗