Una misión RAVAN completamente implementada implica una constelación de múltiples satélites RAVAN distribuidos alrededor del planeta para medir la energía saliente de la Tierra a nivel mundial. Crédito:Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins / Blue Canyon Technologies
Un pequeño satélite experimental ha recopilado y entregado datos con éxito sobre una medida clave para predecir cambios en el clima de la Tierra.
La evaluación del radiómetro utilizando nanotubos alineados verticalmente (RAVAN) CubeSat se lanzó a la órbita terrestre baja el 11 de noviembre. 2016, para probar nuevas tecnologías que ayuden a medir el desequilibrio de radiación de la Tierra, que es la diferencia entre la cantidad de energía del Sol que llega a la Tierra y la cantidad que se refleja y se emite al espacio. Esa diferencia estimado en menos del uno por ciento, es responsable del calentamiento global y el cambio climático.
Diseñado para medir la cantidad de energía solar y térmica reflejada que se emite al espacio, RAVAN emplea dos tecnologías que nunca antes se han utilizado en una nave espacial en órbita:nanotubos de carbono que absorben la radiación saliente y un cuerpo negro de galio de cambio de fase para la calibración.
Entre los materiales más negros conocidos, Los nanotubos de carbono absorben prácticamente toda la energía del espectro electromagnético. Su propiedad de absorción los hace muy adecuados para medir con precisión la cantidad de energía reflejada y emitida desde la Tierra. El galio es un metal que se funde, o cambia de fase, alrededor de la temperatura corporal, convirtiéndolo en un punto de referencia consistente. Los radiómetros de RAVAN miden la cantidad de energía absorbida por los nanotubos de carbono, y las celdas de galio de cambio de fase controlan la estabilidad de los radiómetros.
RAVAN comenzó a recopilar y enviar datos de radiación el 25 de enero y ahora ha estado en funcionamiento mucho más allá de su período de misión original de seis meses.
Evaluación del radiómetro usando nanotubos alineados verticalmente, o RAVAN, es un CubeSat de 3 unidades que demostró con éxito nuevas tecnologías para medir la cantidad de energía solar y térmica reflejada que se emite al espacio. Estas observaciones tienen el potencial de mejorar las mediciones espaciales del desequilibrio energético de la Tierra. Crédito:Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins
"Hemos estado haciendo mediciones de radiación de la Tierra con los nanotubos de carbono y haciendo calibraciones con las celdas de cambio de fase de galio, por lo que hemos cumplido con éxito los objetivos de nuestra misión, "dijo el investigador principal Bill Swartz del Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins en Laurel, Maryland. Él y su equipo ahora están monitoreando RAVAN a largo plazo para ver cuánto cambia el instrumento con el tiempo y también están realizando análisis de datos y comparando sus mediciones con simulaciones de modelos existentes de radiación terrestre saliente.
Si bien la demostración de tecnología comprende un solo CubeSat, en la práctica, una futura misión RAVAN operaría muchos CubeSats en una constelación. Los instrumentos para medir la energía saliente de la Tierra se encuentran actualmente a bordo de algunos satélites grandes, y aunque tienen una alta resolución espacial, no pueden observar todo el planeta simultáneamente como lo haría una constelación de RAVAN CubeSats, Swartz explicó.
"Sabemos que la radiación saliente de la Tierra varía mucho a lo largo del tiempo dependiendo de variables como nubes o aerosoles o cambios de temperatura, ", Dijo Swartz." Una constelación puede proporcionar un Cobertura 24 horas al día, 7 días a la semana que mejoraría estas mediciones ".
"Esta exitosa demostración de tecnología se da cuenta del potencial de un nuevo escenario de observación para lograr una medición muy difícil utilizando misiones de constelaciones, "dijo Charles Norton, asociado de área del programa para la Oficina de Tecnología de Ciencias de la Tierra (ESTO) en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California. "En cuanto a su impacto para CubeSats y Smallsats para la NASA, Creo que ha ayudado a presentar otro ejemplo de cómo esta plataforma se puede utilizar con éxito para la maduración de la tecnología, validación y ciencia ".
RAVAN y otras misiones CubeSat de ciencias de la Tierra están financiadas y administradas por la Oficina de Tecnología de Ciencias de la Tierra (ESTO) de la NASA en la División de Ciencias de la Tierra. ESTO apoya a los tecnólogos en los centros de la NASA, la industria y el mundo académico para desarrollar y perfeccionar nuevos métodos de observación de la Tierra desde el espacio, desde los sistemas de información hasta los nuevos componentes e instrumentos.
Pequeños satélites, incluidos CubeSats, están desempeñando un papel cada vez más importante en la exploración, demostración de tecnología, investigación científica e investigaciones educativas en la NASA, incluyendo:exploración espacial planetaria; Observaciones de la Tierra; ciencia fundamental de la Tierra y el espacio; y el desarrollo de instrumentos científicos precursores como comunicaciones láser de vanguardia, comunicaciones de satélite a satélite y capacidades de movimiento autónomo.
