Podczas 47 Zjazdu Fizyków Polskich w Bydgoszczy wysłano w stratosferę sondę z detektorami CosmicWatch

Start misji BHR-21 z płyty Starego Rynku w Bydgoszczy. Widoczne oba balony oraz oba spadochrony. W lewej części kadru widać fragment kapsuły multimedialnej.

W dniach 19-23 września odbywa się w Bydgoszczy 47 Zjazd Fizyków Polskich. 19 września z bydgoskiego rynku została wysłana tandemowa sonda stratosferyczna zawierająca m. in. detektory promieniowania kosmicznego udostępnione przez NCBJ. Eksperyment ten zainaugurował część zjazdu poświęconą dydaktyce fizyki.

Start misji stratosferycznej BHR-21 (Bydgoszcz-Hergesel-Regener) nastąpił w południe z płyty Starego Rynku w Bydgoszczy. Po raz pierwszy w Polsce do tego typu misji została wykorzystana sonda dwubalonowa, mająca odtwarzać konfiguracje historyczne opracowane i używane przez XIX-wiecznych badaczy stratosfery, Hugona Hergesela i Ericha Regenera, obu z bydgoskim rodowodem. Misja została sprofilowana pod kątem pomiarów natężenia promieniowania kosmicznego będącej jednocześnie specjalnością Ericha Regenera. Wybór miejsca startu również nie był przypadkowy: osiemnasty południk miał uhonorować bydgoskiego matematyka i kryptologa Mariana Rejewskiego. Dla zapewnienia bezpieczeństwa lotu, sonda była wyposażona w kilka niezależnych systemów telemetrycznych umożliwiających ciągłe monitorowanie jej położenia i przyspieszających jej odnalezienie po powrocie na ziemię.

Kapsuła multimedialna misji BHR-21 na tle Ziemi i czerni kosmosu.

Jak zdarza się w eksperymentach, nie wszystko przebiegło po myśli organizatorów misji. Jeden z balonów, pełniący funkcję spadochronu podczas opadania aparatury, miał zbyt niską wyporność co spowodowało, że już po starcie znalazł się u dołu sondy. Po pęknięciu głównego balonu na wysokości 20 km nastąpiło splątanie drugiego balonu z olinowaniem i spadochronami awaryjnymi oraz inwersja obsadzenia wszystkich kapsuł. Na szczęście lądowanie przebiegło na świeżo zaoranym polu i mimo jego dość twardego charakteru nie zostały uszkodzone żadne elementy elektroniczne czy optyczne.

Detektory promieniowania kosmicznego wchodzące w skład aparatury wyniesionej przez balon miały postać dwóch liczników CosmicWatch. Urządzenia, zaprojektowane w ramach projektu edukacyjnego we współpracy NCBJ i MIT, działają na bazie plastikowego scyntylatora z krzemowym fotopowielaczem. Układ pozwala na rejestrację impulsów pochodzących od naładowanych cząstek jonizujących przechodzących przez część detekcyjną, na przykład wysokoenergetycznych elektronów czy mionów, a więc pomiar ich liczby. W celu pomiaru promieniowania kosmicznego tworzony jest układ dwóch liczników CosmicWatch działających w trybie koincydencji. W trybie tym jeden z liczników rejestruje jedynie te impulsy, którym towarzyszą impulsy analogiczne w drugim liczniku. Dzięki temu zliczane są przede wszystkim miony, a pomijane elektrony i promieniowanie gamma. Eksperymenty tego rodzaju mają za zadanie zademonstrować jak ilość rejestrowanych mionów zmienia się wraz z wysokością nad powierzchnią ziemi.

Detektory CosmicWatch zostały wysłane przez NCBJ w stratosferę przy pomocy balonu meteorologicznego już wcześniej podczas konferencji Near Space 2018 odbywającej się w Toruniu. Wówczas układ dwóch liczników CosmicWatch został wyniesiony na wysokość około 32 km (https://www.ncbj.gov.pl/aktualnosci/naukowcy-ncbj-wyslali-bliska-przestr...).

Informacje uzupełniające

47 Zjazd Fizyków Polskich został zorganizowany przez Polskie Towarzystwo Fizyczne. Współorganizatorami są Politechnika Bydgoska im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich, Collegium Medicum Uniwersytetu Mikołaja Kopernika oraz Uniwersytet Kazimierza Wielkiego. Nad całym wydarzeniem czuwa Oddział Bydgoski PTF.

Oficjalne otwarcie Zjazdu Fizyków Polskich odbyło się 20 września. W uroczystościach bierze udział wiele znamienitych postaci, w tym prof. Frank Wilczek, noblista polskiego pochodzenia. Pan profesor wygłosił wykład o tematyce kryształów czasu. Wśród innych gości Zjazdu są także prof. Luc Bergé, przewodniczący Europejskiego Towarzystwa Fizycznego i Anna Zielińska, wnuczka światowej sławy chemika i metalurga Jana Czochralskiego, odkrywcy stosowanej do dziś metody hodowli monokryształów. W poniedziałek miał miejsce także start drugiej misji stratosferycznej z tandemowym balonem meteorologicznym. Podobnie do niedzielnej misji, start był poprzedzony przygotowaniami z udziałem publiczności i opatrzonymi merytorycznym komentarzem. Po przetworzeniu danych z misji stratosferycznych, nagrania zostaną zamieszczone w ogólnodostępnych serwisach internetowych co pozwoli zainteresowanym samodzielnie doświadczyć lotu, swobodnie manipulując kierunkiem obserwacji dzięki użyciu wysokorozdzielczej kamery sferycznej. Informacje o materiałach zostaną zamieszczone na stronie Zjazdu Fizyków Polskich w Bydgoszczy (47 Zjazd Fizyków Polskich PTF: https://47zfp.utp.edu.pl).

Niedzielna sesja, ceremonia otwarcia oraz wykłady plenarne były również transmitowane poprzez YouTube na kanałach: 47 Zjazd Fizyków Polskich - YouTube, 47 Zjazd Fizyków Polskich CM UMK - YouTube.

Kapsuła multimedialna misji BHR-21 na tle Ziemi i czerni kosmosu.
Start misji BHR-21 z płyty Starego Rynku w Bydgoszczy. Widoczne oba balony oraz oba spadochrony. W lewej części kadru widać fragment kapsuły multimedialnej.