Desenvolvido pela Divisão de Física do Plasma do Laboratório de Pesquisa Naval dos EUA, em conjunto com o Departamento de Engenharia de Naves Espaciais, o experimento Space PlasmA Diagnostic suitE (SPADE) lançado do Kennedy Space Center na Flórida para a Estação Espacial Internacional a bordo da missão de reabastecimento SpaceX Dragon (CRS-17), 4 de maio.

Integrado ao palete do Programa de Teste Espacial Houston 6 (STP-H6), O SPADE foi projetado para monitorar as condições de plasma do espaço de fundo em órbita da Estação Espacial Internacional e fornecer um aviso antecipado do início de níveis perigosos de carregamento de espaçonaves.

O ambiente espacial é preenchido com uma coleção de partículas eletricamente carregadas, plasma, e propriedades que dependem de condições solares variáveis. As operações de satélite no espaço requerem condições de plasma monitoradas continuamente e os resultados que tem em espaçonaves.

Dr. Erik Tejero, um físico de plasma na Divisão de Física de Plasma do NRL, comparou os efeitos da carga da espaçonave com o aumento da carga elétrica que ocorre ao caminhar sobre um tapete.

"Embora o choque que você recebe do seu tapete não seja perigoso, uma descarga repentina no espaço pode representar uma ameaça séria ou danos caros aos eletrônicos sensíveis do satélite, "Tejero disse.

Atualmente, não há nada simples, sensores dedicados para monitorar o carregamento da espaçonave.

O experimento SPADE é projetado para demonstrar a resposta do instrumento a pequenas mudanças na bainha de plasma. Isso é frequentemente referido como a bainha de Debye formada em torno de um objeto carregado que fornece um método exclusivo desenvolvido por NRL para detecção precoce.

Um componente do pacote SPADE consiste em uma antena ativa usada para excitar o plasma local e uma antena passiva que observa a excitação.

A ponta de prova ativa é varrida em uma faixa de frequências e polarizações de voltagem DC para determinar o espectro de impedância de plasma.

A medição da impedância, então, ajuda a determinar as propriedades físicas do plasma, como densidade, potencial de plasma e temperatura do elétron. Ele fornece dados para indicar o nível de carga da Estação Espacial Internacional em relação ao plasma local.

"Esta é uma indicação da 'resistência' do plasma ao fluxo de corrente em cada configuração, "Tejero disse.

"Investigações de laboratório ilustraram que a sonda de impedância NRL pode render dados úteis em regimes operacionais onde outras técnicas são menos viáveis, "disse ele." Isso abre muitas novas possibilidades para medições em plasmas processados ​​industrialmente e em experimentos de descarga de pressão atmosférica. "

A missão de um ano testará a capacidade do SPADE de detectar eventos perigosos de carregamento de estações e fornecer registros de longo prazo das condições climáticas espaciais.