Компактный космический анализатор плазмы улучшит прогнозирование космической погоды. Фото: Национальная лаборатория Лос-Аламоса.
Каким бы мирным это ни казалось с Земли, космос окружен «погодой», которая может оказаться опасной для чувствительных — и дорогих — технологий на борту космических кораблей и спутников, все чаще населяющих области за пределами нашей атмосферы.
Чтобы решить эту задачу, исследователи Лос-Аламосской национальной лаборатории разработали компактный космический анализатор плазмы — небольшой и экономичный космический датчик, способный измерять космическую погоду, что поможет защитить технологии на орбите.
«Космическая погода, состоящая из заряженных частиц Солнца, представляет собой ряд проблем, касающихся проектирования, разработки и эксплуатации спутников и космических кораблей», — сказал Карлос Мальдонадо, главный исследователь компактного космического анализатора плазмы и исследователь в Группа Лаборатории космической науки и приложений.
«Особый интерес для космического сообщества представляют взаимодействия между космическими системами, работающими в плазменной среде, которые могут привести к потенциально опасным уровням дифференциальной зарядки и вызвать помехи для сигналов GPS и связи».
Давней целью сообщества специалистов по космической погоде является расширение возможностей прогнозирования явлений космической погоды на несколько дней вперед, точно так же, как прогнозирование наземной погоды позволяет предсказать неделю солнечного света или снега.
В последние годы наблюдался огромный рост спутниковых группировок для научных, коммерческих и государственных приложений. Хотя современные инструменты космической погоды предоставляют много своевременных данных, цикл производства данных является длительным и дорогостоящим. Современные инструменты также требуют сложных усилий по сборке, а также требуют более крупных, тяжелых и мощных систем оперативной поддержки.
В результате возрос спрос на миниатюрные инструменты, способные предоставлять критически важные данные в режиме реального времени с минимальными требованиями к массе, объему и энергопотреблению, поэтому команда из Лос-Аламоса создала компактный космический анализатор плазмы.
В связи с достижениями в области CubeSat и финансовыми ограничениями на проектирование и запуск космических аппаратов в Лос-Аламосе был разработан недорогой и прочный датчик, обеспечивающий мониторинг космической погоды в реальном времени, поддержку разрешения аномалий космических аппаратов и предоставление ценных данных о местной космической среде и космических кораблях. заряд, который является прямым результатом взаимодействия заряженных частиц с материалами космического корабля.
Компактный анализатор может быть установлен в качестве основной полезной нагрузки на спутниках CubeSat или в качестве вспомогательной полезной нагрузки на более крупных транспортных средствах. Это позволяет развертывать группировки датчиков космической погоды, которые могут получать многоточечные измерения космической среды в зависимости от пространственных и временных явлений. Развертывание такой группировки потенциально может фундаментально улучшить наше понимание космической погоды.
«Прогнозирование космической погоды позволяет потенциально сэкономить порядка сотен миллионов долларов в самых разных областях, от эксплуатации космических кораблей до авиации и наземных энергосетей», — сказал Мальдонадо.
Компактный космический анализатор плазмы также может обеспечить более глубокое понимание физических явлений и процессов солнечного ветра, магнитосферы и ионосферы, прогнозирования местной космической погоды и разрешения аномалий космических аппаратов.
Информация от: Национальной лабораторией Лос-Аламоса.
