Gli scienziati del Naval Research Laboratory degli Stati Uniti hanno lanciato il secondo strumento SIRI-2 (Strontium Iodide Radiation Instrument) nel dicembre 2021 a bordo del programma di test spaziali (STP) Sat-6. SIRI-2, uno spettrometro di raggi gamma, dimostrerà le prestazioni della tecnologia di rilevamento dei raggi gamma di ioduro di stronzio drogato con europio con un'area attiva sufficiente per le esigenze operative del Dipartimento della Difesa (DoD).

La prima missione SIRI è stata lanciata il 3 dicembre 2018 a bordo dell'STP Sat-5 con una missione di un anno per studiare la risposta del rivelatore alla radiazione di fondo in orbita nell'orbita terrestre bassa (LEO). Lo strumento SIRI-2, molto più grande, opera in un'orbita geosincrona in cui la radiazione di fondo è significativamente diversa nella composizione.

"La tecnologia dimostrata in SIRI-2 dovrà rilevare piccole firme o segnali di radiazione nei campi di radiazione di fondo altamente variabili che si trovano nello spazio", ha affermato Lee Mitchell, Ph.D., fisico di ricerca NRL. "Lo strumento studierà anche fenomeni transitori, come i brillamenti solari durante la missione di un anno".

La linea di strumenti SIRI è progettata per qualificare lo spazio i nuovi materiali scintillatori di raggi gamma e l'elettronica di lettura.

Uno scintillatore è un materiale che mostra la proprietà della luminescenza quando eccitato da radiazioni ionizzanti ed è comunemente usato per il rilevamento delle radiazioni. I materiali luminescenti, quando colpiti dalle particelle in entrata, ne assorbono l'energia e riemettono l'energia assorbita sotto forma di luce visibile.

Lo strumento testerà anche la nuova tecnologia del fotomoltiplicatore al silicio (SiPM) che converte la luce di scintillazione in segnali elettronici e dovrebbe sostituire i tubi fotomoltiplicatori convenzionali. Questi materiali ed elettronica, a vari livelli, reagiscono in modo diverso all'intensa radiazione di fondo in orbita.

"Speriamo di dimostrare che questa tecnologia può essere utilizzata nello spazio, poiché può essere difficile per alcune tecnologie sviluppate per applicazioni terrestri operare nel difficile ambiente spaziale", ha affermato Mitchell.

Il DoD utilizza rivelatori a scintillazione nello spazio sin dal programma di rilevamento nucleare ad alta quota Vela degli anni '60. La tecnologia degli scintillatori è ampiamente utilizzata nella comunità scientifica in aree come l'astrofisica e le scienze solari e della terra. "Sebbene abbiamo ridotto i costi, il peso e la potenza per strumenti di dimensioni comparabili", ha affermato Mitchell, "questi miglioramenti hanno portato a una maggiore sensibilità e, a loro volta, a migliorare il rilevamento e l'identificazione della sorgente".

SIRI-2 ha completato il controllo in orbita il 10 gennaio. Mitchell ha dichiarato:"Finora lo strumento sta funzionando bene".

Una cosa che ha entusiasmato Mitchell e il suo team è vedere la ripresa dell'attività solare. Il ciclo solare è un cambiamento di 11 anni nell'attività solare misurata in termini di variazioni del numero di macchie solari osservate sulla superficie solare e la missione è ben allineata con il picco del ciclo solare 25.

"Sebbene il picco del ciclo solare dovrebbe verificarsi nel 2025, sembra che il sole stia mostrando un'attività significativa prima del previsto", ha affermato Mitchell. "L'attività di brillamento solare è più attiva al culmine del ciclo solare, quindi speriamo non solo di qualificare lo spazio per la nuova tecnologia per il DoD, ma anche di dare un contributo significativo alla fisica solare studiando i raggi gamma emessi durante i brillamenti solari".

In seguito a SIRI-2, SIRI-3 sfrutterà le conoscenze acquisite dalle precedenti missioni per sviluppare un grande prototipo di strumento che dovrebbe essere lanciato alla fine del 2025. + Esplora ulteriormente

Forte brillamento solare erutta dal sole