Artemis 2 ติดตั้งชิปจาก CERN เพื่อช่วยเซฟชีวิตลูกเรือและอุปกรณ์ในยาน ด้วยการวัดรังสีในอวกาศ

องค์การวิจัยนิวเคลียร์ยุโรป หรือ เซิร์น (CERN) ร่วมมือกับ NASA ส่งชิปขึ้นไปวัดปริมาณและเก็บข้อมูลการได้รับรังสีในอวกาศตลอดระยะเวลาภารกิจ Artemis II กว่า 10 วัน เนื่องจากคาดว่า นักบินอวกาศทั้ง 4 คน จะได้รับปริมาณรังสีหลายสิบมิลลิซีเวิร์ต (mSv) ซึ่งมากกว่าปริมาณรังสีที่คนส่วนใหญ่บนโลกได้รับในหนึ่งปีถึง 10 เท่า 

ข้อมูลชิป CERN บนยาน Artemis 2

ชิปดังกล่าวมีชื่อว่า ไทม์พิกซ์ (Timepix) ซึ่ง CERN ได้ติดตั้งในยานอวกาศโอไรออนทั้งหมด 6 ตัว เป็นชิปที่พัฒนาโดย CERN ขนาดพิกเซล 55 x 55 ไมโครเมตร อ่านข้อมูลอนุภาคที่กระจายตัวอย่างเบาบางได้ต่อเนื่องสูงสุดที่ 40 ล้านครั้ง/วินาที/ตารางเซนติเมตร

จุดเด่นของชิป Timepix คือส่วนประกอบที่เป็นเมทริกซ์ (Matrix) ของพิกเซลที่สามารถตรวจจับอนุภาคแต่ละตัวและวัดพลังงานที่พวกมันปล่อยออกมาได้ เมื่อรวมกับรูปร่างลักษณะเฉพาะของร่องรอยที่เหลืออยู่บนเซนเซอร์ จะทำให้สามารถระบุประเภทของรังสีต่าง ๆ ได้ แม้จะมีขนาดเล็กก็ตาม อีกทั้งยังจำแนกลักษณะเฉพาะของอนุภาคหรือรังสีทั้งในเชิงพลังงานและพื้นได้ดีด้วยเช่นกัน

ชิป Timepix จึงกลายเป็นส่วนหนึ่งของระบบที่เรียกว่า เฮรา (HERA: Hybrid Electronic Radiation Assessor) ของ NASA ซึ่งออกแบบมาเพื่อตรวจสอบสภาพแวดล้อมของรังสีภายในยานอวกาศโอไรออน 

ระบบ HERA จะวัดองค์ประกอบ ความเข้ม และพลังงานของอนุภาคที่เข้ามาแบบเรียลไทม์ ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ประเมินการได้รับรังสีของทั้งลูกเรือและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บนยานได้ ผ่านชิปที่มีเครื่องตรวจจับพิกเซลแบบไฮบริดสำหรับการถ่ายภาพและการวัดรังสี 

ทั้งนี้ ชิป Timepix เดิมเป็นเทคโนโลยีที่สร้างขึ้นมาเพื่อใช้ในการทดลองฟิสิกส์อนุภาคที่ใช้ในเครื่องเร่งอนุภาคขนาดใหญ่ (Large Hadron Collider: LHC) เพื่อติดตามอนุภาคที่เกิดขึ้นจากการชนกันของอนุภาคพลังงานสูง ก่อนที่จะดัดแปลงเพื่อใช้งานในอวกาศมาตั้งแต่ปี 2012 จนถึงปัจจุบัน

รู้เท่าทันรังสีในอวกาศเพื่อภารกิจในอนาคต

ภารกิจ Artemis II ที่เดินทางออกเขตป้องกันของสนามแม่เหล็กโลก จะทำให้มีโอกาสเสี่ยงที่ได้รับรังสีมากกว่าปกติ และในระหว่างการเดินทาง นักบินอวกาศจะต้องผ่านแถบรังสีแวนอัลเลน (Van Allen cosmic belt?) ซึ่งเป็นบริเวณที่มีอนุภาคประจุไฟฟ้าถูกกักไว้ ทำให้ปริมาณรังสีที่ได้รับเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยยะสำคัญด้วย

นอกจากนี้ นักบินอวกาศทั้ง 4 คน ต้องเผชิญกับรังสีคอสมิกจากกาแล็กซีและปรากฏการณ์อนุภาคจากดวงอาทิตย์ในระดับที่สูงขึ้น ซึ่งเป็นรังสีพลังงานสูงที่อาจส่งผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์และระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ไวต่อรังสีได้

ดังนั้น ข้อมูลที่รวบรวมโดยชิป Timepix ระหว่างภารกิจ Artemis II จะให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมของรังสีนอกวงโคจรของโลก และผลกระทบต่อทั้งระบบของยานอวกาศและสุขภาพของลูกเรือ ซึ่งข้อมูลที่ได้จะช่วยปรับปรุงแบบจำลองรังสี ประเมินกลยุทธ์การป้องกัน และปรับปรุงการประเมินความเสี่ยงสำหรับภารกิจสำรวจอวกาศในอนาคตอีกด้วย