En una nave espacial para proteger tanto a la tripulación como a la electrónica de la radiación, es obligatorio invertir en sistemas eficaces de monitorización de la radiación. La Estación Espacial Internacional (ISS), al igual que el Gran Colisionador de Hadrones del CERN, es un entorno de radiación complejo que requiere dispositivos de dosimetría personalizados. Las tecnologías basadas en fibra óptica pueden proporcionar mediciones de dosis de radiación tanto distribuidas como puntuales con alta precisión.

El 18 de agosto El astronauta de la ESA Thomas Pesquet activó el experimento Lumina dentro de la ISS como parte de la misión ALPHA. Desarrollado bajo la coordinación de la Agencia Espacial Francesa, CNES, y con la participación del CERN, el Laboratoire Hubert Curien de la Université Jean-Monnet-Saint-Étienne, y iXblue, Este proyecto utiliza dos fibras ópticas de varios kilómetros de longitud como dosímetros activos para medir la radiación ionizante en la ISS con una sensibilidad muy alta.

Daniel Ricci, líder de la sección de Fibra Óptica del departamento de Ingeniería del CERN, explica:"Cuando se expone al entorno radiativo del espacio, las fibras ópticas experimentan una pérdida parcial de potencia transmitida, lo que llamamos atenuación inducida por radiación ". Diego Di Francesca, líder del proyecto de dosimetría de fibra en el equipo, describe en detalle cómo funciona el dosímetro:"Usando un canal de control de referencia, la atenuación inducida por la radiación de algunas fibras ópticas especiales puede medirse con precisión y relacionarse con la dosis ionizante total. La sensibilidad del dispositivo depende principalmente de la longitud de la fibra. Dependiendo del diseño del dosímetro, cuanto más largo sea el dosímetro de fibra óptica, cuanto más sensible es ".

Para evitar daños inducidos por la radiación en los componentes electrónicos del interior de los aceleradores, El CERN trabaja desde hace seis años con sensores de radiación basados ​​en fibras ópticas. Sobre la base de esta experiencia, El CERN ha hecho una contribución técnica a Lumina ayudando con el análisis teórico de la arquitectura optimizada de los dosímetros y realizando las pruebas de irradiación de dosis baja y alta necesarias para calibrar el instrumento. Una vez que Thomas Pesquet haya instalado completamente el experimento, El CERN también contribuirá al análisis de los datos terrestres y de vuelo del experimento durante sus uno a cinco años de operación.

"Un desafío de Lumina es ser lo suficientemente sensible para medir variaciones de baja tasa de radiación, considerando el blindaje provisto por el proyectil ISS. La calibración realizada en el CERN, en un modelo de referencia terrestre, nos permitirá posprocesar las mediciones y conducirá a resultados precisos, "explica Florence Clément, jefe de proyecto del experimento Lumina en CNES / CADMOS. "Estamos convencidos de que la EEI es solo un primer paso para los dosímetros de fibra óptica a medida que nos adentramos en el espacio. A medida que nos alejamos de la Tierra, los niveles de radiación aumentan, y también lo hace la necesidad de un control de dosis fiable ".

Contribuyendo a este experimento, El CERN sigue demostrando su valor añadido para el sector espacial. “Esta experiencia conjunta en el espacio es un resultado importante del convenio marco de colaboración establecido entre el CERN y el CNES hace unos años, con especial atención a los problemas de radiación, "destaca Enrico Chesta, Coordinador de Aplicaciones Aeroespaciales en el grupo de Transferencia de Conocimiento del CERN. "Para monitorear los daños por radiación en la electrónica, El CERN ha desarrollado instrumentos que también se pueden utilizar en satélites. En el campo de las pruebas de irradiación, nuestras instalaciones técnicas únicas son capaces de reproducir una variedad de entornos representativos de las condiciones espaciales de radiación más extremas ".