一條發光的光纖電纜
Lumina是一個基于光纖的劑量測定實驗，由法國國家空間研究中心（CNES）、iXBlue、UJM和CERN共同開發（圖片來源：iXblue/CNES/G. Le Bras）。

在航天器中，為了保護船員和電子設備免受輻射，必須投資有效的輻射監測系統。國際空間站（ISS），就像歐洲核子研究中心的大型強子對撞機一樣，是一個復雜的輻射環境，需要定制的劑量測定裝置。基于光纖的技術可以提供高精度的分布式和點式輻射劑量測量。

歐空局宇航員Thomas Pesquet
歐空局宇航員Thomas Pesquet在國際空間站的Colombus科學實驗室內安裝Lumina實驗（圖片來源：CNES）

8月18日，歐空局宇航員Thomas Pesquet在國際空間站內啟動了Lumina實驗，作為ALPHA任務的一部分。在法國國家空間研究中心（CNES）的協調下，在歐洲核子研究中心（CERN）、圣埃蒂安讓-莫內大學的休伯特-居里安實驗室（Laboratoire Hubert Curien）和iXblue公司的參與下，該項目使用兩條數公里長的光纖作為主動劑量計，以非常高的靈敏度測量國際空間站內的電離輻射。

歐洲核子研究中心工程部光纖科的負責人丹尼爾-里奇解釋說。"當暴露在空間輻射環境中時，光纖經歷了部分傳輸功率的損失，我們稱之為輻射引起的衰減"。團隊中的光纖測算項目負責人Diego Di Francesca詳細介紹了劑量計的工作原理。"使用一個參考控制通道，一些特殊光纖的輻射誘導衰減可以被精確測量，并與總電離劑量相關聯。該設備的靈敏度主要由光纖的長度決定。根據劑量計的設計，光纖劑量計越長，它的靈敏度就越高"。

為了防止輻射對加速器內的電子設備造成損害，歐洲核子研究中心已經使用基于光纖的輻射傳感器工作了六年。在此經驗的基礎上，CERN為Lumina做出了技術貢獻，幫助對劑量計的優化架構進行理論分析，并進行校準儀器所需的低劑量和高劑量輻照測試。一旦實驗由Thomas Pesquet完全安裝完畢，CERN還將在實驗的一到五年的運行期間為分析實驗的地面和飛行數據作出貢獻。

知識轉移，航空航天應用
歐洲核子研究中心輻照設施中的Lumina劑量計的校準測試（圖片：CERN）

"考慮到國際空間站外殼提供的屏蔽，Lumina的一個挑戰是要有足夠的靈敏度來測量低輻射率變化。在歐洲核子研究中心進行的地面參考模型的校準，將使我們能夠對測量結果進行后處理，并將導致準確的結果，"CNES/CADMOS的Lumina實驗項目經理Florence Clément解釋道。"我們相信，國際空間站只是我們進一步進入太空時光纖劑量計的第一步。隨著我們遠離地球，輻射水平增加，對可靠劑量監測的需求也在增加"。

通過對這項實驗的貢獻，歐洲核子研究中心繼續展示其對太空領域的附加價值。"歐洲核子研究中心知識轉移小組的航空應用協調員Enrico Chesta強調說："這種在太空中的聯合經驗是幾年前歐洲核子研究中心和法國國家空間研究中心之間建立的框架合作協議的重要成果，特別是在輻射問題上。"為了監測電子產品的輻射損害，CERN已經開發了也可用于衛星的儀器。在輻照測試領域，我們獨特的技術設施能夠再現代表最極端輻射空間條件的各種環境"。