RAVAN CubeSat måler Jordens udgående energi

En eksperimentel lille satellit har med succes indsamlet og leveret data om en nøglemåling til forudsigelse af ændringer i Jordens klima.

Radiometervurderingen ved hjælp af vertikalt tilpassede nanorør (RAVAN) CubeSat blev lanceret i kredsløb om lav jord den 11. november, 2016, for at teste nye teknologier, der hjælper med at måle Jordens strålingsubalance, som er forskellen mellem mængden af ​​energi fra solen, der når Jorden, og den mængde, der reflekteres og udsendes tilbage til rummet. Den forskel, anslås at være mindre end en procent, er ansvarlig for global opvarmning og klimaændringer.

Designet til at måle mængden af ​​reflekteret solenergi og termisk energi, der udsendes i rummet, RAVAN anvender to teknologier, der aldrig før har været brugt på et kredsende rumfartøj:carbon nanorør, der absorberer udgående stråling og en galliumfaseskift blackbody til kalibrering.

Blandt de sorteste kendte materialer, carbon nanorør absorberer stort set al energi på tværs af det elektromagnetiske spektrum. Deres absorberende egenskab gør dem velegnede til nøjagtigt at måle mængden af ​​energi, der reflekteres og udsendes fra Jorden. Gallium er et metal, der smelter - eller ændrer fase - ved omkring kropstemperatur, gør det til et konsekvent referencepunkt. RAVANs radiometre måler mængden af ​​energi, der absorberes af carbon nanorørene, og galliumfaseændringscellerne overvåger radiometernes stabilitet.

RAVAN begyndte at indsamle og sende strålingsdata den 25. januar og har nu været i drift i langt over den oprindelige seks-måneders missionstid.

"Vi har foretaget målinger af jordens stråling med carbon -nanorørene og foretaget kalibreringer med galliumfaseændringsceller, så vi har med succes opfyldt vores missionsmål, "sagde hovedforsker Bill Swartz fra Johns Hopkins Applied Physics Laboratory i Laurel, Maryland. Han og hans team overvåger nu RAVAN på længere sigt for at se, hvor meget instrumentet ændrer sig over tid og udfører også dataanalyse og sammenligner dets målinger med eksisterende modelsimuleringer af udgående jordstråling.

Mens teknologidemonstrationen omfatter en enkelt CubeSat, i praksis ville en fremtidig RAVAN -mission betjene mange CubeSats i en konstellation. Instrumenter til måling af Jordens udgående energi er i øjeblikket anbragt ombord på et par store satellitter, og selvom de har en høj rumlig opløsning, kan de ikke observere hele planeten samtidigt som en konstellation af RAVAN CubeSats kunne, Swartz forklaret.

"Vi ved, at udgående stråling fra Jorden varierer meget over tid afhængigt af variabler som skyer eller aerosoler eller temperaturændringer, "Sagde Swartz." En konstellation kan give en global, 24/7 dækning, der ville forbedre disse målinger. "

"Denne vellykkede teknologidemonstration realiserer potentialet i et nyt observationsscenarie for at komme til en meget vanskelig måling ved hjælp af konstellationsmissioner, "sagde Charles Norton, programområde associeret til Earth Science Technology Office (ESTO) ved NASAs Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien. "Med hensyn til dens indvirkning på CubeSats og Smallsats til NASA, Jeg tror, ​​det har været med til at bringe endnu et eksempel på, hvordan denne platform med succes kan bruges til teknologimodning, validering og videnskab. "

RAVAN og andre jordvidenskabelige CubeSat -missioner finansieres og administreres af NASAs Earth Science Technology Office (ESTO) i Earth Science Division. ESTO støtter teknologer på NASA -centre, industri og akademi til at udvikle og forfine nye metoder til at observere Jorden fra rummet, fra informationssystemer til nye komponenter og instrumenter.

Små satellitter, herunder CubeSats, spiller en stadig større rolle i efterforskning, demonstration af teknologi, videnskabelig forskning og uddannelsesundersøgelser på NASA, herunder:planetarisk rumforskning; Jordobservationer; grundlæggende jord- og rumvidenskab; og udvikling af precursor science-instrumenter som banebrydende laserkommunikation, satellit-til-satellit-kommunikation og autonome bevægelsesmuligheder.