NRL tester sensor på kredsløb om ISS for at beskytte rumbaserede aktiver

Udviklet af U.S. Naval Research Laboratory Plasma Physics Division, i samarbejde med rumfartøjsteknikafdelingen, Space PlasmA Diagnostic suitE (SPADE) -eksperimentet lanceret fra Kennedy Space Center i Florida til den internationale rumstation ombord på SpaceX Dragon-genforsyningsmissionen (CRS-17), 4. maj.

Integreret på Space Test Program-Houston 6 (STP-H6) pallen, SPADE er designet til at overvåge baggrundsplasmaforhold i kredsløb om den internationale rumstation og give tidlig advarsel om begyndelsen af ​​farlige niveauer af rumfartøjs opladning.

Rummiljøet er fyldt med en samling af elektrisk ladede partikler, plasma, og egenskaber, der er afhængige af variable solforhold. Satellitoperationer i rummet kræver kontinuerlige overvågede plasmaforhold og de resultater, det har på rumfartøjer.

Dr. Erik Tejero, en plasma fysiker ved NRL's Plasma Physics Division, sammenlignet virkningerne af rumfartøjsopladning med den elektriske ladningsopbygning, der opstår, når man går over et tæppe.

"Selvom det chok, du får fra dit tæppe, ikke er farligt, en pludselig udledning i rummet kan udgøre en alvorlig trussel eller kostbar skade på følsom satellitelektronik, "Sagde Tejero.

På nuværende tidspunkt, der er ingen enkle, dedikerede sensorer til overvågning af rumfartøjs opladning.

SPADE -eksperimentet er designet til at demonstrere instrumentets reaktion på små ændringer i plasmakappen. Dette omtales ofte som Debye-kappen dannet omkring et ladet objekt, der giver en unik NRL-udviklet metode til tidlig påvisning.

En komponent i SPADE -pakken består af en aktiv antenne, der bruges til at excitere det lokale plasma og en passiv antenne, der observerer excitationen.

Den aktive sonde fejes over en række frekvenser og jævnstrømsspændinger for at bestemme plasmaimpedansspektret.

Impedansmåling hjælper derefter med at bestemme plasmas fysiske egenskaber, såsom tæthed, plasmapotentiale og elektron temperatur. Det giver data for at angive opladningsniveauet for den internationale rumstation i forhold til det lokale plasma.

"Dette er en indikation af plasmaets 'modstand' over for strømmen ved hver indstilling, "Sagde Tejero.

"Laboratorieundersøgelser har illustreret, at NRL -impedansproben kan give nyttige data i driftsordninger, hvor andre teknikker er mindre gennemførlige, "sagde han." Dette åbner mange nye muligheder for målinger i industrielle forarbejdede plasmaer og i forsøg med atmosfærisk trykudladning. "

Den år lange mission vil teste SPADEs evne til at opdage farlige stationsopladningshændelser og give langsigtede registreringer af vejrforhold i rummet.