Wetenschappers van het U.S. Naval Research Laboratory lanceerden in december 2021 het tweede Strontium Iodide Radiation Instrument (SIRI-2) instrument aan boord van het Space Test Program (STP) Sat-6. SIRI-2, een gammastralingsspectrometer, zal de prestaties aantonen van met europium gedoteerde strontiumjodide gammastralingsdetectietechnologie met voldoende actief gebied voor operationele behoeften van het Ministerie van Defensie (DoD).

De eerste SIRI-missie werd gelanceerd op 3 december 2018 aan boord van STP Sat-5 met een eenjarige missie om de reactie van de detector op achtergrondstraling in een lage baan om de aarde (LEO) te onderzoeken. Het veel grotere SIRI-2-instrument werkt in een geosynchrone baan waar de stralingsachtergrond aanzienlijk van samenstelling verschilt.

"De technologie die in SIRI-2 wordt gedemonstreerd, moet kleine stralingssignaturen of signalen detecteren in de zeer variabele achtergrondstralingsvelden die in de ruimte worden gevonden", zegt Lee Mitchell, Ph.D., een NRL Research Physicist. "Het instrument zal ook voorbijgaande verschijnselen bestuderen, zoals zonnevlammen tijdens de eenjarige missie."

De SIRI-reeks instrumenten is ontworpen om nieuwe gammastralingsscintillatormaterialen en uitleeselektronica in de ruimte te kwalificeren.

Een scintillator is een materiaal dat de eigenschap van luminescentie vertoont wanneer het wordt geëxciteerd door ioniserende straling en dat vaak wordt gebruikt voor stralingsdetectie. Luminescerende materialen absorberen, wanneer ze worden geraakt door inkomende deeltjes, hun energie en zenden de geabsorbeerde energie opnieuw uit in de vorm van zichtbaar licht.

Het instrument zal ook nieuwe Silicon Photomultiplier (SiPM)-technologie testen die het scintillatielicht omzet in elektronische signalen en zal naar verwachting conventionele fotomultiplierbuizen vervangen. Deze materialen en elektronica reageren in verschillende mate verschillend op de intense achtergrondstraling in de baan.

"We hopen te laten zien dat deze technologie in de ruimte kan worden gebruikt, omdat het voor sommige technologieën die zijn ontwikkeld voor terrestrische toepassingen moeilijk kan zijn om in de ruwe ruimteomgeving te werken", zei Mitchell.

De DoD gebruikt sinds het Vela nucleaire detectieprogramma op grote hoogte in de jaren zestig scintillatiedetectoren in de ruimte. Scintillatortechnologie wordt veel gebruikt in de wetenschappelijke gemeenschap op gebieden zoals astrofysica en zonne- en aardwetenschappen. "Hoewel we de kosten, het gewicht en het vermogen voor instrumenten van vergelijkbare grootte hebben verlaagd," zei Mitchell, "hebben deze verbeteringen geleid tot een grotere gevoeligheid en op hun beurt de brondetectie en -identificatie verbeterd."

SIRI-2 voltooide de check-out in de baan op 10 januari. Mitchell zei:"Tot nu toe presteert het instrument goed."

Een ding dat Mitchell en zijn team enthousiast maakt, is de toename van zonneactiviteit. De zonnecyclus is een 11-jarige verandering in de activiteit van de zon, gemeten in termen van variaties in het aantal waargenomen zonnevlekken op het zonneoppervlak, en de missie is goed uitgelijnd met de piek van zonnecyclus 25.

"Hoewel de piek van de zonnecyclus naar verwachting in 2025 zal plaatsvinden, lijkt het erop dat de zon eerder dan verwacht significante activiteit vertoont", zei Mitchell. "De activiteit van zonnevlammen is het meest actief op het hoogtepunt van de zonnecyclus, dus we hopen niet alleen nieuwe technologie voor de DoD in de ruimte te kwalificeren, maar ook een belangrijke bijdrage te leveren aan de zonnefysica door gammastraling te bestuderen die wordt uitgezonden tijdens zonnevlammen."

Als vervolg op SIRI-2 zal SIRI-3 de kennis die is opgedaan tijdens de vorige missies gebruiken om een ​​groot prototype-instrument te ontwikkelen dat naar verwachting eind 2025 zal worden gelanceerd. + Verder verkennen

Sterke zonnevlam barst los van de zon