SNAPPY je prvi svemirski detektor neutrina, ugrađen u 3U kubesat koji kruži na ~500 km i testira detekciju solarnih neutrina iz orbite. Projekat koristi galijumske i volframove kristale i ima za cilj da potvrdi tehnologiju za buduće misije bliže Suncu, gde bi manji detektor mogao delovati kao mnogo veći zemaljski sistem. Uspeh bi mogao omogućiti mapiranje fuzionih slojeva u jezgru Sunca i otkriti niske-energijske neutrine koji izmiču današnjim detektorima.
„Kao da stavljate mikroskop u jezgro Sunca“ — SNAPPY: Prvi svemirski detektor neutrina lansiran u orbitu
The IceCube Neutrino Observatory in Antartica. | Credit: Courtesy of IceCube Neutrino Observatory
Prošle nedelje je u orbitu lansiran prvi svetski svemirski detektor neutrina, SNAPPY, sa ciljem da testira mogućnost detekcije neutrina iz svemira i da otvori put za buduće misije bliže Suncu koje bi direktno proučavale fuzione procese u zvezdi.
Šta je SNAPPY?
SNAPPY (Solar Neutrino Astro-Particle PhYsic) je naučni eksperiment ugrađen u 3U kubesat dimenzija približno 30 x 10 cm (oko 12 x 4 inča). Detektor sadrži kristale galijuma i volframa i namenjen je za orbitalne testove tokom približno dve godine. Mali instrument je stigao u orbitu na SpaceX CAS500-2 rideshare misiji 3. maja i kruži na visini od oko 310 milja (500 km).
The SNAPPY cubesat is deployed during SpaceX's CAS500-2 rideshare mission on May 3. | Credit: Kongsberg/NanoAvionics
Kako radi i zašto je drugačiji
Neutrini su gotovo bezmasene, neutralne čestice koje nastaju u nuklearnim reakcijama — u zvezdama, nuklearnim reaktorima i tokom radioaktivnog raspada. Zbog izuzetno retkih interakcija sa materijom, detekcija neutrina na Zemlji zahteva ogromne, često podzemne detektore. SNAPPY pokušava nešto drugačije: umesto povećanja obima detektora, eksperiment proverava da li manji instrument postavljen bliže Suncu može da ostvari iste ili bolje rezultate jer je gustina solarnih neutrina mnogo veća bliže izvoru.
Tehnologija
Galijumski detektor koji nosi kubesat ima veću osetljivost na slabije (niže-energijske) neutrino nego mnogi argon-bazirani zemaljski detektori. Ako se potvrdi da sistem funkcioniše u orbiti, to bi moglo da omogući buduće misije koje bi postavile detektore još bliže Suncu, gde bi mali instrumenti mogli postupati kao značajno veći zemaljski detektori.
An illustration of the SNAPPY neutrino detector in orbit. | Credit: Kongsberg/NanoAvionics
Šta možemo naučiti
SNAPPY nije zamišljen da odmah reši sve tajne Sunca, ali cilj je da potvrdi osnovnu tehnologiju: detekcija neutrina u svemiru. Nickolas Solomey sa Wichita State University, vođa projekta, ističe da bi serijska merenja neutrina iz blizine Sunca mogla omogućiti mapiranje fuzionih slojeva oko jezgra, proučavanje transporta neutrina iz unutrašnjosti Sunca i detekciju različitih "ukusa" (flavora) neutrina.
"Neutrini izlaze iz jezgra Sunca u roku od nekoliko sekundi od svog nastanka, dok materiji treba oko 100.000 godina da se probije do površine" — Nickolas Solomey.
Poređenje sa zemaljskim detektorima
Veliki zemaljski detektori, poput kineskog Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO) zakopanog oko 700 m pod zemljom, ili IceCube observatorije ugrađene u antarktički led na dubinama između 1.450 i 2.450 m, postižu detekciju zahvaljujući ogromnim veličinama i zaštiti od kosmičkog zračenja. SNAPPY pristup naglašava kompaktnost i poziciju bliže izvoru neutrina kao alternativu — posebno za manje energične komponente solarne neutrino struje.
Dalji planovi
Ako orbitalni testovi potvrde rad sistema, tim se nada da će to ubediti agencije poput NASA da podrže ambicioznije misije: veće i preciznije detektore postavljene bliže Suncu koji bi mogli da daju direktan uvid u fuziju u jezgru zvezde i utemelje nova saznanja u čestičnoj fizici i solarnoj fizici.
Tehničke osnovne činjenice: lansiranje: 3. maj, raketa: SpaceX CAS500-2 rideshare; platforma: 3U kubesat; visina orbite: ~310 milja/500 km; predviđeno trajanje orbitalnih testova: ~2 godine.
Pomozite nam da budemo bolji.
