Uma missão RAVAN totalmente implementada envolve uma constelação de vários satélites RAVAN distribuídos ao redor do planeta para medir a energia de saída da Terra globalmente. Crédito:Laboratório de Física Aplicada da Johns Hopkins University / Blue Canyon Technologies
Um pequeno satélite experimental coletou e entregou dados com sucesso em uma medição chave para prever mudanças no clima da Terra.
A avaliação de radiômetro usando nanotubos alinhados verticalmente (RAVAN) CubeSat foi lançada em órbita baixa da Terra em 11 de novembro, 2016, para testar novas tecnologias que ajudem a medir o desequilíbrio da radiação da Terra, que é a diferença entre a quantidade de energia do Sol que chega à Terra e a quantidade que é refletida e emitida de volta para o espaço. Essa diferença, estimado em menos de um por cento, é responsável pelo aquecimento global e mudanças climáticas.
Projetado para medir a quantidade de energia solar e térmica refletida que é emitida para o espaço, RAVAN emprega duas tecnologias que nunca antes foram usadas em uma espaçonave em órbita:nanotubos de carbono que absorvem a radiação de saída e um corpo negro de mudança de fase de gálio para calibração.
Entre os materiais mais escuros conhecidos, os nanotubos de carbono absorvem virtualmente toda a energia em todo o espectro eletromagnético. Sua propriedade de absorção os torna adequados para medir com precisão a quantidade de energia refletida e emitida da Terra. O gálio é um metal que derrete - ou muda de fase - em torno da temperatura corporal, tornando-o um ponto de referência consistente. Os radiômetros RAVAN medem a quantidade de energia absorvida pelos nanotubos de carbono, e as células de mudança de fase do gálio monitoram a estabilidade dos radiômetros.
A RAVAN começou a coletar e enviar dados de radiação em 25 de janeiro e já está em operação há muito tempo após o período de missão original de seis meses.
Avaliação de radiômetro usando nanotubos alinhados verticalmente, ou RAVAN, é um CubeSat de 3 unidades que demonstrou com sucesso novas tecnologias para medir a quantidade de energia solar e térmica refletida que é emitida para o espaço. Essas observações têm o potencial de melhorar as medições espaciais do desequilíbrio de energia da Terra. Crédito:Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins
"Temos feito medições da radiação da Terra com os nanotubos de carbono e calibrações com as células de mudança de fase do gálio, portanto, cumprimos com sucesso nossos objetivos de missão, "disse o investigador principal Bill Swartz do Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins em Laurel, Maryland. Ele e sua equipe estão agora monitorando o RAVAN a longo prazo para ver o quanto o instrumento muda ao longo do tempo e também estão realizando análises de dados e comparando suas medições com simulações de modelos existentes de radiação terrestre de saída.
Embora a demonstração da tecnologia inclua um único CubeSat, na prática, uma futura missão RAVAN operaria muitos CubeSats em uma constelação. Instrumentos para medir a energia de saída da Terra estão atualmente alojados a bordo de alguns grandes satélites, e embora tenham uma alta resolução espacial, eles não podem observar o planeta inteiro simultaneamente da maneira que uma constelação de RAVAN CubeSats poderia, Swartz explicou.
"Sabemos que a radiação que sai da Terra varia muito ao longo do tempo, dependendo de variáveis como nuvens ou aerossóis ou mudanças de temperatura, "Swartz disse." Uma constelação pode fornecer um global, Cobertura 24 horas por dia, 7 dias por semana, que melhoraria essas medições. "
"Esta demonstração de tecnologia bem-sucedida concretiza o potencial de um novo cenário de observação para obter uma medição muito difícil usando missões de constelação, "disse Charles Norton, associado da área de programa do Earth Science Technology Office (ESTO) no Jet Propulsion Laboratory da NASA em Pasadena, Califórnia. "Em termos de impacto para o CubeSats e Smallsats para a NASA, Acho que ajudou a apresentar outro exemplo de como essa plataforma pode ser usada com sucesso para o amadurecimento da tecnologia, validação e ciência. "
RAVAN e outras missões de ciência da Terra CubeSat são financiadas e gerenciadas pelo Earth Science Technology Office (ESTO) da NASA na Divisão de Ciências da Terra. ESTO apoia tecnólogos em centros da NASA, indústria e academia para desenvolver e refinar novos métodos de observação da Terra do espaço, de sistemas de informação a novos componentes e instrumentos.
Pequenos satélites, incluindo CubeSats, estão desempenhando um papel cada vez maior na exploração, demonstração de tecnologia, pesquisa científica e investigações educacionais na NASA, incluindo:exploração do espaço planetário; Observações da Terra; ciência fundamental da Terra e do espaço; e desenvolver instrumentos científicos precursores, como comunicações de laser de ponta, comunicações de satélite a satélite e capacidades de movimento autônomo.
