Ein Stereomikroskop inspiziert Leiterplatten und weitere Kleinkomponenten eines Satelliten sowie eines Geräts, das die Menge der schädlichen Strahlung misst, die auf Astronauten im niedrigen Erdorbit einwirkt, misst.

Die Erforschung des Weltalls ist ein fortwährendes Abenteuer, das unsere Vorstellungskraft fesselt und zu wissenschaftlichen und technischen Durchbrüchen führt, die der Menschheit dienen. Aktuell findelt ein Wandel von rein staatlichen Weltraumprogrammen hin zu kommerziellen Projekten statt.  

Fortschrittliche Strahlendosimeter
Das Konzept der NEUDose-Mission entstand aus dem Bedarf nach einem fortschrittlichen Strahlendosimeter, welches das Risiko von Weltraummissionen verringert, indem die Strahlenbelastung auf hohem Niveau überwacht wird. Die kanadische McMaster Universität ist eine der führenden Institutionen im Bereich der Betrachtung gesundheitlicher Auswirkungen von Strahlenbelastung auf die Gesundheit. Damit ist sie für eine derartige Aufgabe prädestiniert.

Satellit auf Mission
Das NEUDose-Projekt wird von Dr. Andrei Hanu geleitet, welcher derzeit am Goddard Space Flight Center der NASA beschäftigt ist. Sein Team ist eine Gruppe von Studenten der Universität, die einen kleinen Satelliten, genannt CubeSat, entwickeln, produzieren und letztlich  in den niedrigen Erdorbit schießen wollen. Der Satellit soll die Auswirkungen ionisierender Strahlung auf den menschlichen Körper studieren. Das Team besteht aus Studenten der medizinischen Physik, Elektrotechnik, Computertechnik, Mechanik, Mechatronik und Maschinenbau. Für den Projekterfolg ist es wichtig, dass jede Komponente gründlich inspiziert wird, um ihre Genauigkeit und Funktionalität sicherzustellen.

Die Mantis Elite-Cam von Vision Engineering wurde aufgrund ihrer ergonomischen Vorteile für den Einsatz im Projekt ausgewählt. Sie bildet die Brücke zwischen dem Mikroskop und der Lupenleuchte. Mit der so genannten okularlosen Technologie können Anwender Inspektionen über lange Zeiten durchführen. Die ergonomische Konstruktion des Objektivs ohne Okularmuschel sorgt dafür, dass die Studenten keine Nackenschmerzen oder Ermüdungserscheinungen bekommen – Symptome, die bei herkömmlichen Mikroskopen  häufig auftreten. Die Mantis Elite-Cam wird hauptsächlich eingesetzt, um die Leiterplatten und kleineren Komponenten des Hauptinstruments des Satelliten (Nutzlast) und des TECP zu inspizieren. Das TECP ist ein Gerät, welches die für Astronauten schädliche Strahlung im niedrigen Orbit misst. Überdies wird das Mikroskop während der Konstruktion des Hauptcomputers an Bord des Satelliten sowie seiner Kommunikationsgeräte genutzt.

Die in das Mikroskop integrierte Kamera ermöglicht es den Studenten, Bilder von der Inspektion festzuhalten, unterstützt beim Reflow-Löten und dient als Lehrmittel.

TEPC
Das Projekt TECP - Develop a Tissue Equivalent Proportional Counter, Entwicklung eines  gewebeäquivalenten Proportionalzählers - erlaubt die Unterscheidung der Strahlendosis geladener und neutraler Partikel. Deren Beitrag zur menschlichen Äquivalenzdosis im niedrigen Orbit lässt sich mit TECP herauslesen.

Satelliten-Qualitätskontrolle 
Das zweite Einsatzgebiet der Mantis Elite-CAM wird die Qualitätskontrolle sein, wie beispielsweise die Inspektion der Solar-Kollektoren, der Schwungräder, welche die Orientierung des Satelliten steuern sowie der Struktur selbst. Der Satellit misst nur 10 cm x 10 cm x 30 cm und ist mit reichlich Technologie gefüllt. Die McMaster Satellitenexpedition bietet den Studenten erweiterte Lernmöglichkeiten und ermöglicht die Ausbildung einzigartiger Fähigkeiten, welche die akademische Basisausbildung unterstützen.

Die McMaster CubeSat-Forschungsexpedition 1
Ein Projekt dieses Umfangs bietet den Studenten Lernmöglichkeiten, die wenige Universitäten zur Verfügung stellen können. Die Studenten können ihre akademische Erfahrung durch experimentelles Lernen untermauern.  Sie partizipieren aktiv an jedem Schrott des Gesamtprozesses – von der Entwicklung über Modellierung hin zum Satellitenstart ins All ist dies eine wirklich einzigartige Lernerfahrung. Dr. Hanu vom Goddard Space Flight Center bildet die Verbindung zwischen der Universität und der NASA. Dadurch haben die Studenten Zugang zu zusätzlichen Ressourcen und Expertise

Die Motivation für das Projekt
Die neuesten Entwicklungen in der Weltraumtechnologie haben dazu geführt, dass die Erforschung des Alls mittels unbemannter Vehikel sich wachsender Begeisterung erfreut. Bisherige menschliche Missionen umfassen Flüge in den niedrigen Erdorbit sowie zur ISS, die geplanten Flüge sollen jedoch deutlich weiter gehen, wie beispielsweise zu Asteroiden oder eventuell zum Mars. Ein wichtiger Faktor bei solchen Missionen ist die Tatsache, dass die Umgebungsbedingungen im Weltall sich deutlich von denen auf der Erde unterscheiden, insbesondere, was die Strahlungsverhältnisse angeht. Die drastischen Unterschiede führen zu Bedenken bezüglich der Strahlendosen. Die Weltraumstrahlung ist anders, als die Erdstrahlung – und sie wird bei längerer Einwirkung mit Krebs, Linsentrübung, Störungen des zentralen Nervensystems, akuter Strahlenkrankheit und Auswirkungen auf das Erbgut in Verbindung gebracht. In Folge dessen entstand der Bedarf an technischen Systemen, welche die radiologischen Gefahren klassifizieren und charakterisieren können. Die NEUDose-(Neutron Dosimetry and Exploration) Mission hat sich zum Ziel gesetzt, die Langzeitauswirkungen der Weltraumstrahlung besser zu verstehen, indem untersucht wird, wie geladene und neutrale Partikel zur menschlichen Äquivalentdosis während Missionen im niedrigen Orbit beitragen.