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    La misión CubeSat de la NASA para recopilar datos vitales del clima espacial

    La investigadora principal Efthyia Zesta y su equipo estudiarán cómo reaccionan las capas atmosféricas superiores de la Tierra al flujo siempre cambiante de energía solar hacia la magnetosfera con la misión Dione CubeSat. Todd Bonalsky (derecha) proporciona el sistema de magnetómetro. Crédito:NASA / W. Hrybyk

    La NASA ha seleccionado una nueva misión CubeSat de búsqueda de caminos para recopilar datos no recopilados desde que la agencia voló el Dynamics Explorer a principios de la década de 1980.

    La nueva misión llamada Dione en honor a la antigua diosa griega de los oráculos, llevará cuatro instrumentos miniaturizados para estudiar cómo las capas atmosféricas superiores de la Tierra reaccionan al flujo siempre cambiante de energía solar hacia la magnetosfera, la burbuja envolvente de campo magnético alrededor de la Tierra que desvía la mayoría de las partículas que salen del Sol. La atmósfera superior de la Tierra es donde residen la mayoría de los satélites en órbita terrestre baja, y sus órbitas se ven fuertemente afectadas por cambios repentinos de densidad creados por el clima espacial.

    Se espera que se lance en 2022, Dione ayudará a los científicos a comprender mejor estos procesos físicos, que contribuyen al arrastre atmosférico, un proceso que hace que los satélites en órbita terrestre baja vuelvan a entrar prematuramente en la atmósfera y proporcionen los datos necesarios para mejorar los pronósticos del tiempo espacial.

    "Como más aspectos de la vida cotidiana dependen del funcionamiento predecible de los satélites en la órbita terrestre baja, la comprensión y la capacidad de pronosticar el impacto del clima espacial en estos activos se ha convertido en una necesidad de seguridad nacional, "dijo la investigadora principal de la misión Eftyhia Zesta, un científico del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. "Las mediciones recopiladas tradicionalmente por Ahora se deben lograr satélites más costosos pensando fuera de la caja, o más bien dentro de una caja CubeSat. Dione abrirá el camino para lograr exactamente eso ".

    La nave espacial Pathfinding Dione es un prototipo. Complementaría la constelación conceptual de dinámica geoespacial, una misión propuesta por la Heliofísica Decadal Survey 2013, cuales, si se desarrolla, recopilaría datos similares de múltiples naves espaciales equipadas de manera similar, Dijo Zesta. "Nuestro equipo quiere demostrar que podemos hacer este tipo de medición con un CubeSat y, finalmente, volar una nave espacial de tipo Dione en una constelación, "Dijo Zesta.

    Con una constelación los científicos podrían recopilar simultáneamente, observaciones multipunto de la ionosfera y la termosfera de la Tierra, para aprender más particularmente cómo estas capas atmosféricas superiores responden a la energía vertida desde la magnetosfera.

    Dione recopilará datos no recopilados desde la misión Dynamics Explorer de dos naves espaciales de la NASA lanzada a principios de la década de 1980. Crédito:NASA

    Primeros datos desde Dynamics Explorer

    Dione proporcionará el primer conjunto de datos de entrada de energía y datos ionosféricos-termosféricos en más de tres décadas. "No hemos recopilado este tipo de datos específicos desde que la NASA lanzó el Dynamics Explorer en 1981, "dijo Zesta, cuyo equipo incluye a la investigadora principal adjunta Marilia Samara y al ingeniero de sistemas de Dione Jaime Esper, así como a varios científicos de Goddard y de la universidad que proporcionan los instrumentos. El Dynamics Explorer constaba de dos satélites que investigaban las interacciones entre los plasmas de la magnetosfera y los de la ionosfera de la Tierra.

    Sin embargo, logrará estos objetivos con claras diferencias. Donde Dynamics Explorer recopiló datos tal vez una vez cada tres órbitas, Dione recopilará mediciones de órbitas sucesivas debido a los menores requisitos de energía y los sistemas miniaturizados de Dione. También lo hará desde una plataforma mucho más pequeña:una caja de zapatos, Plataforma 6U que aprovecha la experiencia adquirida con la nave espacial Dellingr desarrollada por Goddard. Un equipo de ingenieros y científicos de Goddard desarrolló Dellingr específicamente para mejorar la confiabilidad y robustez de estas diminutas naves espaciales, pero a un costo drásticamente reducido. Dellingr se lanzó en 2017.

    Plataforma densamente empaquetada

    "Este será quizás el CubeSat más denso jamás volado, "Añadió Esper." Estamos volando cuatro instrumentos científicos y un experimento de ingeniería en un CubeSat 6U. Eso es muy inusual ".

    Goddard proporcionará tres de los instrumentos; todos fueron desarrollados con fondos del programa de Investigación y Desarrollo Internos de Goddard y todos han volado o están programados para volar durante las próximas misiones CubeSat o suborbitales.

    Incluyen un magnetómetro fluxgate probado en vuelo, que debutó en el vuelo inaugural de Dellingr, y el espectrómetro de masas de iones neutros (INMS), otro instrumento que voló en Dellingr, así como en una misión financiada por la National Science Foundation llamada ExoCube. Tanto en Dellingr como en ExoCube, El INMS estaba programado para medir la materia que crea la resistencia atmosférica en los satélites. La tercera contribución de Goddard, el analizador electrostático dual volará en Endurance, una misión pionera que medirá directamente un componente particular del campo eléctrico de la Tierra generado en la ionosfera.

    Utah State University y Virginia Tech están proporcionando el cuarto instrumento, el sensor de distribución de iones con retardo a la red (GRIDS). GRIDS está diseñado para medir la distribución, movimiento, y la velocidad de los iones y volará en la misión PetitSat desarrollada por Goddard que se lanzará en 2021.

    Zesta dijo que concibió el concepto de Dione hace varios años mientras aún trabajaba con la Fuerza Aérea de EE. UU. "Vine a la NASA (en 2012) y el sueño no murió, "Dijo Zesta.


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