p Quando você ajuda a construir um satélite do tamanho de uma caixa de sapatos, você aprende quase tudo sobre isso, disse Emil Atz, um Ph.D. candidato em Engenharia Mecânica pela Boston University. Você aprende como escrever uma proposta para financiá-la, como colocar os parafusos que o prendem, como testar cada instrumento para garantir que funcione corretamente. p E então você aprende a dizer adeus.

p "É uma sensação assustadora, trabalhando em uma peça de hardware em tempo integral por quatro anos, e, em seguida, colocá-lo no implantador de foguete para nunca mais vê-lo novamente, "Atz disse." Eu não queria fechar a porta.

p Em setembro deste ano, um foguete será lançado da Base da Força Espacial de Vandenberg, na Califórnia, trazendo com ele o Landsat 9, uma missão conjunta da NASA e do U.S. Geological Survey. O foguete também carregará quatro CubeSats - compactos, satélites em forma de caixa usados ​​para projetos de pesquisa espacial.

p Comparado aos satélites padrão, O lançamento dos CubeSats é barato. Assim como quando amigos dividem uma corrida de táxi, minúsculos satélites podem pegar uma carona em foguetes que transportam várias outras missões, reduzindo o custo de cada um.

p Um dos CubeSats lançados com Landsat 9 é o Cusp Plasma Imaging Detector, ou CuPID. Não maior do que um pão nem mais pesado do que uma melancia, O CuPID tem um grande trabalho. Da órbita de cerca de 340 milhas (550 quilômetros) acima da superfície da Terra, O pequeno CuPID criará imagens da fronteira onde o campo magnético da Terra interage com o do Sol.

p Atz faz parte de uma equipe de colaboradores do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, Universidade de Boston, Drexel University, Universidade Johns Hopkins, Merrimack College, Aerospace Corporation, e a Universidade do Alasca, Fairbanks que tornou o CuPID possível.

p Em uma missão

p Produzido pelo campo magnético da Terra, a magnetosfera é uma bolha protetora que envolve nosso planeta. "A maior parte do tempo, estamos bem protegidos da atividade do Sol, à medida que a energia e as partículas do Sol giram em torno da Terra, "disse Brian Walsh, professor assistente de Engenharia Mecânica na Boston University e investigador principal do CuPID.

p Mas quando o Sol está ativo o suficiente, seu campo magnético pode se fundir com o da Terra em um processo chamado reconexão magnética. A magnetosfera da Terra muda de forma e a radiação solar vem escorrendo em nossa direção, potencialmente colocando satélites e astronautas em perigo.

p "Com CuPID, queremos saber como é o limite do campo magnético da Terra, e entender como e por que a energia às vezes entra, "Walsh disse.

p Enquanto missões como a multiescala magnetosférica da NASA ou missão MMS voam através de eventos de reconexão magnética para vê-los em uma escala micro, O CuPID busca uma visão macro. Usando uma câmera de raio-X soft com amplo campo de visão, CuPID observa baixa energia, ou "macio, "Raios-X emitidos quando as partículas solares colidem com a magnetosfera terrestre.

p Construir aquela câmera não foi fácil. Os raios X não se curvam tão facilmente quanto a luz visível, então eles são muito mais difíceis de focar. Mais, imaginar o limite magnético da Terra enquanto orbita a Terra é como sentar na primeira fila de um cinema - tão perto, é difícil ver a imagem completa. Uma câmera adequada precisa ser especialmente construída para capturar um amplo campo de visão relativamente próximo.

p Dezesseis anos atrás, uma equipe de cientistas, engenheiros, técnicos e estudantes da Goddard and Wallops Flight Facility na Ilha Wallops, Virginia começou a trabalhar em um protótipo. Em vez de dobrar a luz, sua câmera refletiu ou "rebateu" os raios X para o foco, passando-os através de uma grade de canais compactados dispostos para dar uma visão de campo amplo.

p Em 2012, Dr. Michael R. Collier, que liderou a contribuição de Goddard para o CuPID, e colegas de Goddard, Dr. David G. Sibeck e Dr. F. Scott Porter, testei a câmera no espaço pela primeira vez a bordo do foguete DXL.

p "Foi tão bem-sucedido que imediatamente começamos a trabalhar em maneiras de miniaturizá-lo e colocá-lo em um CubeSat, "Collier disse.

p Em 2015, um predecessor do CuPID voou em um segundo vôo de foguete. Logo depois, o projeto foi selecionado pela NASA para trazer o satélite completo com aviônicos à fruição. Estudantes e cientistas têm trabalhado no CuPID desde então.

p Alto risco, alta recompensa

p Até a California Polytechnic State University desenvolver o primeiro CubeSat em 1999, a maioria dos satélites era do tamanho de carros ou ônibus e custava centenas de milhões de dólares para desenvolver e lançar, disse Walsh. Esses altos custos impediram a tomada de riscos. Se um novo, ferramenta experimental falhou, grandes somas de dinheiro seriam perdidas.

p "O objetivo original do CubeSats era reduzir o custo, permitindo a democratização do espaço, "disse Collier. Custos mais baixos significam mais espaço para experimentação e inovação.

p "Eles são de alto risco, mas também recompensa maior, "Walsh disse.

p A proliferação de pequenos, missões experimentais de satélite criaram mais oportunidades para os alunos se envolverem em projetos de engenharia práticos.

p Em seu primeiro ano como estudante de engenharia mecânica na Universidade de Boston, Jacqueline Bachrach, um autodescrito "garoto do espaço, "inscreveu-se no curso de Introdução à Foguetes de Walsh. Pouco depois, ela se juntou ao laboratório dele e desde então assumiu um papel importante na missão do CuPID.

p "Eu aprendi muitas habilidades importantes, que posso eventualmente aplicar a outras missões, "disse Bachrach, agora um junior. "Todos no projeto têm tanto conhecimento que estão dispostos a compartilhar. Foi uma experiência incrivelmente valiosa, especialmente para um estudante de graduação. "

p A jornada à frente

p A equipe já está se preparando para os insights do CuPID sobre os mistérios da reconexão magnética.

p Atz diz que está ansioso para fazer o primeiro contato com o satélite quando estiver no espaço e começar a transferir dados. Os alunos estarão envolvidos com isso, também. Ele e Walsh começaram a treinar vários alunos de graduação, incluindo Bachrach, para rastrear a saúde do satélite e interpretar seus dados da órbita.

p "Com uma grande missão, você não tem muitas oportunidades para os alunos contribuírem, "Atz disse." Com CuPID, os alunos estiveram envolvidos em quase todas as etapas do caminho. "

p Para os muitos estudantes e cientistas envolvidos nos mais de 15 anos de desenvolvimento do CuPID, a parte mais emocionante ainda está por vir.