Inúmeros pontos e riscos brilhantes espalhados sobre um fundo axadrezado a preto e branco, cada um representando uma partícula de alta energia a interagir com o sensor de imagem que captou a foto.
Há três anos, o CubeSat TRISAT-R da Agência Espacial Europeia, do tamanho de uma caixa de sapatos e desenvolvido pela Universidade de Maribor, na Eslovénia, testou uma tecnologia de imagem extremamente miniaturizada no espaço.
Esta minúscula câmara – com cerca do tamanho da borda de uma moeda de 20 cêntimos – conseguiu captar uma imagem da Terra, mesmo tendo de suportar o ambiente hostil da órbita terrestre média, onde partículas altamente energéticas – geralmente muito rápidas – atravessam o vácuo do espaço em todas as direções.
Desenvolvido no âmbito de uma atividade do Programa Geral de Apoio Tecnológico (General Support Technology Programme, GSTP) da ESA, o sistema de imagem miniaturizado da equipa TRISAT foi recentemente testado nas instalações CHARM do CERN para explorar o seu potencial na determinação da atitude e órbita de naves espaciais.
A campanha de radiação altamente acelerada, viabilizada pelo projeto RADNEXT, expôs a câmara em miniatura a um ambiente de partículas de campo misto intenso, abrangendo um amplo espectro de partículas e energias relevantes para aplicações espaciais. No CHARM, a câmara enfrentou condições associadas à radiação aprisionada pelo campo magnético terrestre ou emitida pelo Sol durante eventos de partículas solares.
“O nosso minúsculo sistema de imagem passou mais de 108 horas na câmara do CHARM, exposto a um ambiente de radiação de campo misto contendo partículas de alta energia, incluindo hádrões como protões, neutrões e piões”, explica Iztok Kramberger, investigador principal do programa TRISAT na Universidade de Maribor.
“A câmara, apontada para um padrão quadriculado de 13 cm de largura que servia de referência, captou mais de 4 milhões de imagens a uma taxa de 10 fotogramas por segundo. Destas, selecionámos mais de 160.000 imagens para análise detalhada, com o objetivo de estudar a ativação de pixéis induzida pela radiação e a subsequente recuperação do sensor de imagem após interações com partículas.”
As imagens apresentam pontos e riscos brancos, denominados “artefactos induzidos pela radiação”. Cada um deles é causado por uma partícula energética que atravessa o sensor de imagem, ilustrando os desafios que os sistemas de imagem enfrentam quando operam em ambientes de radiação intensa, como o espaço.
“Para este teste, unimos forças com a SkyLabs, que implementou mecanismos de proteção no sistema da câmara para garantir que a radiação intensa não causa danos permanentes ou perda de funcionalidade”, acrescenta Iztok.
“Ao analisar o extenso conjunto de dados adquirido durante esta campanha, estamos a investigar a frequência e a distribuição espacial dos artefactos induzidos pela radiação, o número de pixéis afetados por cada evento, como e quando os pixéis afetados recuperam e como distinguir os efeitos transitórios e recuperáveis dos danos permanentes induzidos pela radiação. Esta informação irá apoiar o desenvolvimento de algoritmos de processamento de imagem mais robustos e melhorar as tecnologias de determinação de atitude e órbita da próxima geração.”
A imagem em cima mostra um quadrado com um padrão quadriculado a preto e branco. Pontos e listras brilhantes salpicam a imagem. No centro do padrão, um quadrado branco parece mais brilhante do que os outros.
Texto original: The art of hadrons
Texto e imagem: ESA
Tradução automática via Google
Edição: Rui Barbosa