Desarrollado por la División de Física del Plasma del Laboratorio de Investigación Naval de EE. UU., en conjunto con el Departamento de Ingeniería de Naves Espaciales, el experimento Space PlasmA Diagnostic suitE (SPADE) lanzado desde el Centro Espacial Kennedy en Florida a la Estación Espacial Internacional a bordo de la misión de reabastecimiento SpaceX Dragon (CRS-17), Mayo 4.

Integrado en la paleta del Programa de prueba espacial-Houston 6 (STP-H6), SPADE está diseñado para monitorear las condiciones del plasma espacial de fondo en la órbita de la Estación Espacial Internacional y proporcionar una alerta temprana del inicio de niveles peligrosos de carga de la nave espacial.

El entorno espacial está lleno de una colección de partículas cargadas eléctricamente, plasma, y propiedades que dependen de condiciones solares variables. Las operaciones de satélite en el espacio requieren condiciones de plasma monitoreadas continuamente y los resultados que tiene en las naves espaciales.

Dr. Erik Tejero, un físico de plasma en la División de Física del Plasma de NRL, comparó los efectos de la carga de la nave espacial con la acumulación de carga eléctrica que se produce al caminar sobre una alfombra.

"Si bien el impacto que recibe de su alfombra no es peligroso, una descarga repentina en el espacio puede representar una seria amenaza o daños costosos a la electrónica sensible de los satélites, "Dijo Tejero.

En el presente, no hay simples, sensores dedicados para monitorear la carga de la nave espacial.

El experimento SPADE está diseñado para demostrar la respuesta del instrumento a cambios leves en la vaina de plasma. Esto a menudo se conoce como la vaina de Debye formada alrededor de un objeto cargado que proporciona un método único desarrollado por NRL para la detección temprana.

Un componente de la suite SPADE consiste en una antena activa que se usa para excitar el plasma local y una antena pasiva que observa la excitación.

La sonda activa se desplaza a través de un rango de frecuencias y sesgos de voltaje de CC para determinar el espectro de impedancia del plasma.

La medición de impedancia luego ayuda a determinar las propiedades físicas del plasma, como la densidad, potencial de plasma y temperatura de los electrones. Proporciona datos para indicar el nivel de carga de la Estación Espacial Internacional en relación con el plasma local.

"Esta es una indicación de la 'resistencia' del plasma al flujo de corriente en cada ajuste, "Dijo Tejero.

"Las investigaciones de laboratorio han demostrado que la sonda de impedancia NRL puede producir datos útiles en regímenes operativos donde otras técnicas son menos factibles, ", dijo." Esto abre muchas posibilidades nuevas para las mediciones en plasmas procesados ​​industriales y en experimentos de descarga de presión atmosférica ".

La misión de un año pondrá a prueba la capacidad de SPADE para detectar eventos peligrosos de carga de estaciones y proporcionará registros a largo plazo de las condiciones meteorológicas espaciales.