PICASSO CubeSat en órbita. La misión PICASSO en miniatura utilizará el filtrado de la luz solar por la atmósfera de la Tierra para comprobar la salud de nuestra capa protectora de ozono. Crédito:Dr. Johan De Keyser @ BIRA-IASB
Siempre hay un amanecer y un atardecer en algún lugar de nuestro planeta. Pronto, el CubeSat más nuevo de la ESA, que volará a bordo del lanzador Vega de Europa este viernes, estará vigilando. La misión PICASSO en miniatura utilizará el filtrado de la luz solar por la atmósfera de la Tierra para comprobar la salud de nuestra capa protectora de ozono.
Los CubeSats son satélites en miniatura construidos a partir de cajas estandarizadas de 10 cm. El satélite PIC para observaciones científicas atmosféricas y espaciales, o PICASSO, desarrollado para la ESA por el Instituto Belga de Aeronomía Espacial (BISA), es un CubeSat de '3 unidades' con dos cargas útiles científicas. Alberga un espectrómetro de reducción para monitorear la atmósfera, así como sondas de muestreo (llamadas 'SLP') para medir el plasma espacial alrededor del nanosatélite.
"PICASSO es un experimento, básicamente, "explica el científico del proyecto Didier Fussen, al frente del Departamento de Radiación Solar de BISA. "¿Puede un instrumento que proporcione mediciones científicas válidas de la capa de ozono, que es un parámetro vital para la salud de la vida en la Tierra, ¿Se acomodará en una plataforma del tamaño de una caja de zapatos?
"La respuesta es sí. Para que esto suceda, hemos trabajado con nuestros socios AAC Clyde Space en Escocia, quienes construyeron nuestro CubeSat, y VTT Finland, que nos proporcionó un espectrómetro adecuadamente reducido.
Mientras tanto, los colegas de BISA contribuyeron con un cuarteto de sondas Langmuir caseras para aprovechar esta oportunidad de vuelo. Extendiéndose desde los paneles solares del nanosatélite, estas sondas 'SLP' muestrearán variaciones en el plasma espacial a través de la órbita de PICASSO, abriendo una nueva ventana sobre el clima espacial.
"Los otros elementos esenciales que posibilitaron la misión han sido el apoyo financiero de BELSPO, la Oficina de Política Científica de Bélgica, la Agencia Espacial del Reino Unido y la Lotería Nacional de Bélgica, así como el respaldo técnico de la ESA:los CubeSats son de pequeña escala, y utilizar piezas comerciales disponibles para aumentar la asequibilidad, pero para propósitos científicos, su complejidad general está comenzando a acercarse a la de una misión de tamaño estándar ".
PICASSO CubeSat en sala blanca. La misión PICASSO en miniatura utilizará el filtrado de la luz solar por la atmósfera de la Tierra para comprobar la salud de nuestra capa protectora de ozono. Crédito:AAC Clyde Space
Algo en el aire
Centrado en el estudio de la atmósfera superior, BISA ha contribuido con instrumentos a muchos otros satélites a lo largo de los años, en particular, proponiendo la próxima misión Altius de la ESA Earth Watch, que supervisará la capa de ozono y la atmósfera superior a través de una banda espectral mucho más amplia, pero PICASSO es la primera misión CubeSat del Instituto.
El ímpetu para el monitoreo global del ozono a partir de instrumentos espaciales se remonta a mediados de la década de 1980, y el sorprendente descubrimiento de un agujero en la capa de ozono por científicos antárticos, posteriormente confirmado por datos de satélite. El hallazgo de que la capa de ozono estaba siendo erosionada por gases artificiales fue una mala noticia porque juega un papel vital en proteger la vida de la dañina radiación ultravioleta.
En reacción, en paralelo a la prohibición internacional de los gases responsables de los 'clorofluorocarbonos', se diseñó y lanzó una nueva generación de instrumentos de monitoreo del ozono, muchos de los cuales contribuyó BISA. Por ejemplo, Solo el satélite medioambiental Envisat lanzado en 2002 por la ESA transportaba tres de estos sirenas atmosféricas.
"El resultado fue una especie de época dorada para el monitoreo del ozono con una buena resolución vertical, "agrega el Dr. Fussen, "pero esto ahora está llegando a su fin, ya que la mayoría de las misiones llegan al final de sus vidas. Por lo tanto, PICASSO servirá como demostrador de la capacidad de los satélites pequeños para realizar el monitoreo de la composición atmosférica".
El satélite PIC para observaciones científicas atmosféricas y espaciales (PICASSO) CubeSat, diseñado para investigar las capas superiores de la atmósfera terrestre. Crédito:BISA
"Las tendencias actuales sugieren que el agujero de ozono se está estabilizando o recuperándose gradualmente, pero no podemos simplemente esperar lo mejor, ", dice Didier." La dinámica atmosférica tiene una gran variabilidad natural año tras año, lo que exige una observación continua ".
El espectrómetro de PICASSO funciona sobre la base del método de ocultación solar, una versión sofisticada de 'encuentra la diferencia'. Compara las firmas espectrales de la luz solar que brilla a través de la atmósfera con la luz solar que llega directamente a través del espacio para realizar un mapeo vertical de los perfiles de concentración de ozono.
Observando amaneceres y atardeceres dos veces por órbita, el CubeSat también intentará un método experimental para tomar la temperatura de la atmósfera superior. Didier explica:"A medida que imaginamos el disco solar, mediremos cómo ha sido comprimido por el efecto lente de la refracción atmosférica, haciéndolo más pequeño y menos circular. A partir de esta 'variación de tamaño angular' es posible calcular la densidad del aire a gran altitud, y de ahí deriva su temperatura ".
El dispensador del servicio de misión de naves espaciales pequeñas (SSMS) de Vega ofrece oportunidades de lanzamiento para múltiples satélites ligeros con una masa total que varía desde 0,2 kg CubeSats hasta 400 kg minisatélites.
El SSMS tiene un diseño modular liviano que comprende una parte inferior y superior, cada una con accesorios que se pueden usar para adaptarse a una variedad de configuraciones de satélites según los requisitos.
