CU Boulder solar instrumenter, eksperimenter på vej mod rummet

En solinstrumentpakke designet og bygget af University of Colorado Boulder til at hjælpe med at overvåge planetens klima er nu indstillet til opsendelse den 12. december ombord på en SpaceX-raket fra NASAs Kennedy Space Center i Florida.

Instrumentpakken kaldes Total and Spectral Solar Irradiance Sensor (TSIS-1) og er designet og bygget af CU Boulder's Laboratory for Atmospheric and Space Physics (LASP) til NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. Kontraktværdien for LASP er $90 millioner og inkluderer instrumentsuiten og et tilhørende mission ground system på CU Boulder campus.

TSIS-1 vil opsendes på en kommerciel SpaceX Falcon 9-raket, der bærer Dragon-fragtcontaineren til levering til den internationale rumstation (ISS). Det vil overvåge den samlede mængde sollys, der rammer Jorden, samt hvordan lyset er fordelt blandt det ultraviolette, synlige og infrarøde bølgelængder.

CU Boulder professor Peter Pilewskie fra LASP, ledende missionsforsker på projektet, sagde TSIS vil fortsætte en 40-årig rekord for måling af total solstråling fra CU Boulder, den længste sammenhængende klimarekord fra rummet.

"Solen driver alle Jordens processer, fra atmosfærisk og oceanisk cirkulation til kemisk og biologisk aktivitet, " sagde Pilewskie, også professor ved Institut for Oceaniske og Atmosfæriske Videnskaber. "At prøve at forstå Jordens klima uden at måle solen er som at forsøge at balancere dit checkhæfte uden at kende din indkomst. Hvordan atmosfæren reagerer på subtile ændringer i solens output hjælper os med at skelne mellem naturlige og menneskelige påvirkninger på klimaet."

Samlede satellitmålinger af solen fra rummet har vist, at ændringer i dens stråling over tid - i perioder med både høj og lav solaktivitet - kun er omkring 0,1 procent. Mens videnskabsmænd mener, at ændringer i solproduktionen ikke kan forklare Jordens seneste opvarmning, et længere datasæt kunne afsløre større udsving i solstråling.

TSIS består af to instrumenter:Total Irradiance Monitor, der måler det samlede lys, der kommer fra solen ved alle bølgelængder, og Spectral Irradiance Monitor til at måle, hvordan sollys fordeles efter bølgelængde. Det sidste er vigtigt, fordi lys ved forskellige bølgelængder absorberes af forskellige dele af planetens atmosfære og overflade, hjælper med at bestemme, hvordan jordsystemet reagerer på solvariabilitet.

På sit højeste, projektet involverede omkring 30 videnskabsmænd og ingeniører ved LASP samt yderligere 300 mennesker fra Colorado og rundt om i landet, sagde TSIS-1 projektleder Brian Boyle fra LASP. Alt i alt, mere end 1, 000 mennesker har arbejdet på TSIS i de sidste to årtier. Missionen, planlagt til at løbe i mindst fem år, har også involveret omkring 15 til 20 CU Boulder studerende til dato.

Ud over, hardware designet og bygget af CU Boulders BioServe Space Technologies, med hovedkontor i CU Boulders Ann og H.J. Smead Aerospace Engineering Sciences afdeling, vil blive opsendt på den samme SpaceX Dragon for at lette to biomedicinske eksperimenter på ISS.

En, designet af LaunchPad Medical LLC i Lowell, Massachusetts, vil bære højteknologiske BioServe-kulturplader til at dyrke knogleceller med et kommercielt brugt knogleklæbemiddel og en anden, nyudviklet knogleklæber, sagde BioServe Associate Director Stefanie Countryman. Forskere ved, at astronauter, der lever og arbejder i rummets lave tyngdekraft, gennemgår tab af knoglemasse over tid.

Knoglecelleeksperimenterne vil blive afbildet om bord på ISS og derefter returneret til Jorden til analyse og sammenligning med jordkontroleksperimenter.

BioServe-hardware vil også blive brugt til at teste et lægemiddelleveringssystem på ISS til bekæmpelse af muskelnedbrydning, et eksperiment, der har betydning for både astronauter i rummet og for mennesker med muskelsygdomme på Jorden. Designet af Houston Methodist Research Institute, eksperimentet vil omfatte to grupper af mus:En implanteret med placebo, og den anden en lægemiddelleveringschip beregnet til at hjælpe med at opretholde muskelmasse.

BioServe har fløjet eksperimenter eller hardware på hver af de 14 SpaceX-fragtforsyningsmissioner til ISS, siden de startede i 2012, sagde BioServe-direktør Louis Stodieck.