Tas, kas sākās kā palīgprojekts ESA misijai, kļuva par starptautisku standartu augstas enerģijas daļiņu monitorēšanas jomā.
Gvadalacharas Zinātnes un tehnoloģiju parka stūrī, tālu no lielajiem teleskopiem un kosmosa aģentūrām, atrodas 40 tonnu smaga konstrukcija, kas paredzēta augstas enerģijas daļiņu, kuras nepārtraukti bombardē Zemi, atklāšanai.
To sauc CaLMa jeb “Kastīlijas-La-Mančas neitronu monitors”. Jau vairāk nekā desmit gadus tas ir pirmais un vienīgais šāda veida objekts Latvijā. Tā uzdevums ir izsekot Saules ietekmei un izprast, kā kosmiskie stari ietekmē mūsu planētu.
No kosmosa uz Gvadalaharu. CaLMa izveide ir cieši saistīta ar Eiropas Kosmosa aģentūras misiju Solar Orbiter. Alkalas Universitātes zinātnieki izstrādāja vienu no zondes galvenajiem instrumentiem — enerģētisko daļiņu detektoru.
Pēc šīs pieredzes radās ideja izveidot zemes ierīci. “Mēs izdomājām sistēmu, kas ļautu mums testēt elektronikas jomas izstrādājumus un izmantot to kā papildu detektoru mērījumiem, ko veic sensori uz zondes Solar Orbiter,” paskaidroja projekta vadītājs Huans Hose Blanco.
Darbojoties kopš 2011. gada, projekts, kas sākās kā virtuāls atbalsts ESA kosmiskajai misijai, ir kļuvis par starptautisku standartu neitronu monitoringa jomā. CaLMa projekts, ko finansē Eiropas Savienība un Kastīlijas-La Mančas reģionālā valdība, ir iekļauts Globālajā neitronu monitoru tīklā , sniedzot datus reālajā laikā.
Šodien tas ir izkliedēts projekts. CaLMa ir dubultā mezgla ORCA, kas reģistrē gan neitronus, gan mionus. Tas atrodas Antarktikas bāzē Juan Carlos I uz Livingstonas salā, vietā ar magnētiskām priekšrocībām.
Projektā ir iekļauts arī mobilais detektors mini-CaLMa, kas atradās uz kuģa Hespérides, lai mērītu kosmisko staru plūsmu visā ceļā uz Antarktīdu. Pēdējais projektam pievienotais mezgls saucas ICaRO un ir uzstādīts atmosfēras observatorijā Isanya (Tenerifē). Tas mēra saules neitronus no 2000 metru augstuma.
Ko tieši tas mēra? Kad kosmiskie stari (augstas enerģijas daļiņas no dziļā kosmosa) saduras ar mūsu atmosfēras atomiem, tie rada sekundāro daļiņu kaskādi. Starp tām ir neitroni, kas sasniedz virsmu.
Saules magnētiskais lauks darbojas kā modulējošs ekrāns: jo lielāka ir saules aktivitāte, jo mazāk galaktisko kosmisko staru sasniedz Zemi, un otrādi. Mērot neitronu plūsmu, CaLMa var izdarīt secinājumus par saules aktivitāti. Tas spēj arī tieši reģistrēt enerģisku saules daļiņu ierašanos, kas izmestas lielu izvirdumu laikā.
Kā darbojas neitronu monitors. Detektors sastāv no gāzes pildītām caurulēm, kas apņemtas ar vairākiem svina un polietilēna slāņiem. Šāda konstrukcija ļauj filtrēt zema enerģijas neitronus, t. i., neitronus no apkārtējās vides, un caurlaist neitronus, kas nāk no kosmosa, pēc to ātruma samazināšanās, lai tos analizētu. Pateicoties 12 no 15 aktīvajām caurulēm, šī 40 tonnu smagā iekārta ir ļoti precīzs daļiņu filtrs.
Kādam nolūkam nepieciešams CaLMa? Visām šīm tehnoloģijām ir ļoti praktisks pielietojums: aizsargāt mūs no kosmiskajiem laika apstākļiem. Saules uzliesmojumi un koronālie masu izmeši var būt iespaidīgi un izraisīt intensīvas polārās zvaigznes, bet tie ir arī ārkārtīgi bīstami mūsu tehnoloģiskajai civilizācijai.
Elektrotīklu operatori izmanto šos datus, lai aizsargātu savus objektus. Aviokompānijām un kosmosa aģentūrām tie ir nepieciešami, lai novērtētu radiācijas līmeni augstkalnu maršrutos. Kosmosa nozarei tie ir nepieciešami, lai aizsargātu astronautus un satelītus orbītā.
To var izmantot pat starpplanētu ceļojumos. CaLMa jau ir izmērījis pilnu 11 gadu saules ciklu, tāpēc to var izmantot misijās uz Marsu, lai noteiktu labāko ceļojuma sākuma laiku, minimizējot radiācijas ietekmi uz astronautiem .
