Bancos de pruebas del entorno espacial de la NASA, o SET, se lanzará en junio de 2019 en su misión de estudiar cómo proteger mejor los satélites en el espacio. SET viajará al espacio en una nave espacial del Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea de EE. UU. A bordo de un cohete SpaceX Falcon Heavy del Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida.

SET estudia la naturaleza misma del espacio en sí, que no está completamente vacío, pero rebosante de radiación, y cómo afecta a las naves espaciales y la electrónica en órbita. Las partículas energéticas del Sol o del espacio profundo pueden provocar daños en la memoria o alteraciones de la computadora en las naves espaciales, y con el tiempo degradar hardware. SET busca comprender mejor estos efectos para mejorar el diseño de las naves espaciales, Ingenieria, y operaciones, y evitar futuras anomalías. La protección de las naves espaciales es una parte clave de la misión de la NASA, ya que el programa Artemis de la agencia busca explorar la Luna y más allá.

"Dado que la radiación espacial es uno de los principales peligros a los que se enfrentan las misiones espaciales, investigar formas de mejorar sus habilidades para sobrevivir en estos entornos hostiles aumentará la capacidad de supervivencia de las misiones cercanas a la Tierra, así como las misiones a la Luna y Marte, "dijo Reggie Eason, Jefe de proyecto SET en la sede de la NASA en Washington.

SET apunta su mirada a una parte del espacio cercano a la Tierra llamada región de la ranura:la brecha entre dos de los vastos cinturones de radiación de la Tierra, también conocido como los cinturones de Van Allen. Los cinturones de Van Allen en forma de rosquilla hierven con la radiación atrapada por el campo magnético de la Tierra. Donde se cree que las órbitas de SET son más tranquilas, pero se sabe que varía durante las tormentas climáticas espaciales extremas impulsadas por el sol. Cuánto cambia exactamente, y que tan rápido, sigue siendo incierto.

"No ha habido demasiadas mediciones para decirnos qué tan mal se ponen las cosas en la región de las tragamonedas, ", dijo Michael Xapsos. Xapsos es uno de los dos miembros del equipo científico del proyecto SET junto con el astrofísico Yihua Zheng en el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland. "Por eso vamos allí. Antes de poner satélites allí, tienes que ser consciente de lo variable que es el entorno, ", Dijo Xapsos.

La región de la ranura es atractiva para los satélites, especialmente los satélites de navegación y comunicaciones, porque de aproximadamente 12, 000 millas arriba, Ofrece no solo un entorno de radiación relativamente amigable, sino también una amplia vista de la Tierra. Durante intensas tormentas magnéticas, sin embargo, Las partículas energéticas del cinturón exterior pueden surgir en la región de la ranura.

SET inspeccionará la región de la ranura, proporcionando algunas de las primeras mediciones meteorológicas diarias de este vecindario en particular en el espacio cercano a la Tierra. La misión también estudia los pequeños detalles de cómo la radiación daña los instrumentos y prueba diferentes métodos para protegerlos. ayudando a los ingenieros a construir piezas más adecuadas para vuelos espaciales.

"Los dispositivos electrónicos en estos días son tan pequeños, complicado y rápido, ", Dijo Xapsos. Cuanto más pequeño es un dispositivo, cuanto más vulnerable es al daño por radiación, y más desafiante es predecir su desempeño en el espacio. "SET nos permitirá comprender mejor lo que sucede cuando un ion golpea un dispositivo, y mejorar los modelos de la frecuencia con la que ocurren estos trastornos ".

Hay dos tipos de daños por radiación que estudia SET. Los primeros se conocen como efectos de un solo evento, es decir, ¿Qué sucede cuando un ion de alta energía acelerado por una erupción solar o por un rayo cósmico galáctico perfora la electrónica? Estos ataques ocurren al azar, una partícula a la vez, y cargue un circuito con carga eléctrica extra. El resultado puede ser un cambio de datos, en código binario, por ejemplo, Pasar un 0 a un 1:eso afecta la memoria almacenada o los programas que ejecutan naves espaciales. Muchas naves espaciales están equipadas para recuperarse de estos inconvenientes, pero en el peor de los casos pueden causar caídas del sistema y daños catastróficos.

Pero estos golpes dramáticos no son la única preocupación:una radiación más suave con el tiempo también degrada los circuitos. Partículas cargadas atrapadas en los cinturones de radiación meteorológicos electrónicos, reduciendo gradualmente su rendimiento cuanto más tiempo estén en órbita.

El SET está equipado con un monitor de clima espacial y tres experimentos de placa de circuito, cada uno no más grande que una postal, para estudiar ambos tipos de daños.

CREDANCE, abreviatura de Experimento de carga y dosimetría del entorno de radiación cósmica, es el monitor meteorológico espacial de SET, construido para examinar los rayos cósmicos y las partículas en los cinturones de radiación. Estos son los fragmentos de átomos de alta energía que pueden perforar las paredes de las naves espaciales, dañar la electrónica.

Dos experimentos de placa de circuito también estudian los efectos de un solo evento. COTS-2 (siglas de Commercial Off the Shelf) recopila información sobre la frecuencia de los efectos de un solo evento y cómo mitigarlos. especially in specialized computer chips. DIME—short for the Dosimetry Intercomparison and Miniaturization Experiment—consists of two separate boards that together demonstrate six different ways to measure space radiation using affordable, commercially available parts. The experiment can help future missions decide the best way to monitor radiation for their spacecraft.

Another circuit board experiment focuses on total radiation dose. ELDRS—short for Enhanced Low Dose Rate Sensitivity—is named for the mystery it studies:the ELDRS effect. This is what engineers call the intensified damage that certain types of electronics face when exposed to mild radiation over time—as opposed to the lesser damage experienced if exposed to the same total dose all at once. Information from this experiment will help improve test methods on Earth to make electronics space-ready.

Juntos, the SET experiments will expand our understanding of the near-Earth space environment and how its radiation impacts instruments. "SET data will directly go into improving our models so we can better evaluate the radiation environment future missions will encounter, " said Goddard aerospace engineer Megan Casey. Models are a key component in selecting and testing any electronics destined for spaceflight.

SET is part of the Space Environment Effects (SFx) experiment, one of three experiments on board the Demonstration and Science Experiments, or DSX, spacecraft being launched by the U.S. Air Force.

DSX is launching as part of the Space Test Program-2 (STP-2) mission, managed by the U.S. Air Force Space and Missile Systems Center (SMC). SET is one of four NASA missions on this STP-2 launch—all of which are dedicated to improving technology in space. DSX separates from the launch vehicle approximately 3.5 hours after launch.

SET is the latest addition to NASA's fleet of heliophysics observatories. NASA heliophysics missions study a vast interconnected system from the Sun to the space surrounding Earth and other planets, and to the farthest limits of the Sun's constantly flowing stream of solar wind. SET's observations provide key information on the Sun's effects on our spacecraft, enabling further exploration of space.