p GTOSat - não só fornecerá observações importantes dos cinturões de radiação ambientalmente proibitivos que circundam a Terra, proporcionará os primeiros passos de uma nova visão tecnológica. p Esta missão de primeiros servirá como um pioneiro para novas tecnologias tolerantes à radiação que podem ajudar os cientistas a realizar um sonho há muito procurado:implantar uma constelação de pequenos satélites além da órbita baixa da Terra para reunir simultaneamente, medições multiponto da magnetosfera em constante mudança da Terra, que protege o planeta do ataque constante de partículas carregadas fluindo do sol.

p Além disso, será o primeiro CubeSat a operar em órbita de transferência geoestacionária, ou GTO - do qual deriva seu nome - e o primeiro a usar o mais recente, versão mais robusta da nave espacial Dellingr desenvolvida pela NASA - o Dellingr-X.

p NASA HTIDeS Awards GTOSat e outros

p "A terceira vez é um encanto, "disse Larry Kepko, um cientista do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. Ele havia tentado antes obter financiamento no âmbito da Tecnologia de Heliofísica e Desenvolvimento de Instrumentos para a Ciência da agência, ou HTIDeS, programa para construir e lançar a missão. Além do GTOSat, o programa HTIDeS concedeu financiamento a quatro outras missões CubeSat, 13 investigações de foguetes-sonda e balões, e 12 esforços de desenvolvimento de instrumentos.

p Com lançamento previsto para o início de 2021, o GTOSat de US $ 4,5 milhões reunirá medições de uma órbita terrestre altamente elíptica que é uma órbita de transferência padrão para satélites de comunicação operando em órbita geoestacionária cerca de 22, 000 milhas da Terra. Daquele local, O GTOSat usará seus dois instrumentos de bordo para medir partículas de alta energia que provavelmente se originam do vento solar e dos raios cósmicos.

p Essas partículas giram, quicar, e deriva através de dois concêntricos, anéis em forma de donut chamados de cintos de Van Allen, às vezes disparando para a atmosfera da Terra ou escapando para o espaço. Nomeado em homenagem a James Van Allen, seu descobridor, esses cinturões de radiação estão localizados na região interna do ambiente magnético da Terra, a magnetosfera. Lá, eles aumentam e diminuem ao longo do tempo, como parte de um sistema espacial-meteorológico muito maior que pode interromper as comunicações de satélites e GPS, ameaçam a saúde e a segurança dos astronautas que trabalham na órbita baixa da Terra, ou mesmo - quando extremo - interferir na rede elétrica.

p "Essas partículas energéticas podem danificar espaçonaves e representar riscos significativos para a saúde dos astronautas, "disse a investigadora principal do GTOSat Lauren Blum, um cientista Goddard que apresentou a proposta vencedora. "Esta região do espaço não é apenas cientificamente interessante. Ela nos afeta diretamente aqui na Terra."

p Atualmente, Van Allen Probes da NASA, a segunda missão do programa Living With a Star da NASA, estão fornecendo uma visão sem precedentes da dinâmica física dos cinturões de radiação. Contudo, as duas sondas, que foi lançado em 2012, estão ficando sem combustível e devem se aposentar em alguns anos. GTOSat fornecerá novos dados após o término da missão Van Allen Probes, Disse Blum.

p Dellingr-X oferece solução

p Para continuar coletando medidas dos cintos de Van Allen, Contudo, a equipe GTOSat precisava garantir que o ônibus da espaçonave e seus instrumentos pudessem resistir ao ambiente hostil daquele tamanho, espaçonaves mais tradicionais - como as sondas Van Allen - são construídas para tolerar. Uma missão CubeSat bem-sucedida exigiu que seu hardware e software estivessem preparados para tolerar o ataque de partículas carregadas, que pode destruir a eletrônica e acabar com as missões, Blum disse, acrescentando que até agora a maioria das missões CubeSat operam muito abaixo da altitude dos cinturões de Van Allen.

p A espaçonave Dellingr-X ofereceu a solução perfeita.

p Uma continuação do Dellingr do tamanho de uma caixa de sapatos original que os engenheiros projetaram especificamente para ser mais barato, mais confiável do que a maioria das espaçonaves CubeSat, e capaz de executar ciência de classe da NASA, O Dellingr-X adiciona um novo nível de capacidade.

p O importantíssimo comando e tratamento de dados da Dellingr-X e os sistemas de energia elétrica serão tolerantes à radiação; em outras palavras, they will be able to withstand high-energy particle hits that sometimes cause electronic systems to latch-up and draw too much current.

p Both technologies were developed under the Goddard Modular SmallSat Architecture, or GMSA, programa, which the center initiated to create overarching system designs and technologies to dramatically reduce mission risks without significantly increasing the cost of smaller platforms.

p Future Missions to Benefit

p Enabling GTOSat isn't the only benefit of these new GMSA technologies, Kepko said.

p NASA is studying a couple constellation-type missions that might employ as many as 36 SmallSats—spacecraft larger than CubeSats but smaller and less expensive than more traditional satellites—in multiple locations within the magnetosphere that encompasses the Van Allen belts. Dellingr spacecraft wouldn't be appropriate for these types of missions due to their small size, but a GMSA-based SmallSat weighing between 110-220 pounds would be, ele disse.

p As a pathfinding mission, the relatively inexpensive GTOSat will demonstrate these new technologies and give them flight heritage, ele adicionou. "This paves the way and opens the door to eventually flying multiple satellites in a SmallSat constellation beyond low-Earth orbit—something I've waited my entire career to happen but hasn't because it's prohibitively expensive to build and fly multiple, more traditional spacecraft."