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    RAVAN CubeSat misura l'energia in uscita dalla Terra

    Una missione RAVAN completamente implementata comporta una costellazione di più satelliti RAVAN distribuiti in tutto il pianeta per misurare l'energia in uscita dalla Terra a livello globale. Credito:Laboratorio di fisica applicata della Johns Hopkins University/Blue Canyon Technologies

    Un piccolo satellite sperimentale ha raccolto e fornito con successo dati su una misurazione chiave per prevedere i cambiamenti nel clima terrestre.

    La valutazione del radiometro utilizzando i nanotubi allineati verticalmente (RAVAN) CubeSat è stata lanciata nell'orbita terrestre bassa l'11 novembre. 2016, al fine di testare nuove tecnologie che aiutano a misurare lo squilibrio di radiazioni della Terra, che è la differenza tra la quantità di energia del Sole che raggiunge la Terra e la quantità che viene riflessa ed emessa nello spazio. quella differenza, stimata in meno dell'uno per cento, è responsabile del riscaldamento globale e del cambiamento climatico.

    Progettato per misurare la quantità di energia solare e termica riflessa emessa nello spazio, RAVAN impiega due tecnologie che non sono mai state utilizzate prima su un veicolo spaziale orbitante:nanotubi di carbonio che assorbono le radiazioni in uscita e un corpo nero a cambiamento di fase di gallio per la calibrazione.

    Tra i materiali più neri conosciuti, i nanotubi di carbonio assorbono praticamente tutta l'energia attraverso lo spettro elettromagnetico. La loro proprietà di assorbimento li rende adatti per misurare con precisione la quantità di energia riflessa ed emessa dalla Terra. Il gallio è un metallo che fonde, o cambia fase, intorno alla temperatura corporea, facendone un punto di riferimento coerente. I radiometri RAVAN misurano la quantità di energia assorbita dai nanotubi di carbonio, e le celle a cambiamento di fase del gallio monitorano la stabilità dei radiometri.

    RAVAN ha iniziato a raccogliere e inviare dati sulle radiazioni il 25 gennaio ed è ora operativo da ben oltre il periodo di sei mesi della sua missione originale.

    Valutazione del radiometro utilizzando nanotubi allineati verticalmente, o RAVAN, è un CubeSat a 3 unità che ha dimostrato con successo nuove tecnologie per misurare la quantità di energia solare e termica riflessa emessa nello spazio. Queste osservazioni hanno il potenziale per migliorare le misurazioni spaziali dello squilibrio energetico della Terra. Credito:Laboratorio di fisica applicata della Johns Hopkins University

    "Abbiamo effettuato misurazioni della radiazione terrestre con i nanotubi di carbonio e calibrazioni con le celle a cambiamento di fase del gallio, quindi abbiamo raggiunto con successo i nostri obiettivi di missione, " ha dichiarato il ricercatore principale Bill Swartz del laboratorio di fisica applicata Johns Hopkins a Laurel, Maryland. Lui e il suo team stanno ora monitorando RAVAN a lungo termine per vedere quanto lo strumento cambia nel tempo e stanno anche eseguendo l'analisi dei dati e confrontando le sue misurazioni con le simulazioni del modello esistente della radiazione terrestre in uscita.

    Mentre la dimostrazione tecnologica comprende un singolo CubeSat, in pratica una futura missione RAVAN opererebbe molti CubeSat in una costellazione. Gli strumenti per misurare l'energia in uscita dalla Terra sono attualmente alloggiati a bordo di alcuni grandi satelliti, e mentre hanno un'alta risoluzione spaziale non possono osservare l'intero pianeta contemporaneamente come potrebbe fare una costellazione di RAVAN CubeSat, Swartz ha spiegato.

    "Sappiamo che le radiazioni in uscita dalla Terra variano ampiamente nel tempo a seconda di variabili come nuvole o aerosol o variazioni di temperatura, " ha detto Swartz. "Una costellazione può fornire un globale, Una copertura 24 ore su 24, 7 giorni su 7, che migliorerebbe queste misurazioni."

    "Questa dimostrazione tecnologica di successo realizza il potenziale di un nuovo scenario di osservazione per ottenere una misurazione molto difficile utilizzando missioni costellazioni, " ha detto Charles Norton, associato dell'area del programma per l'Ufficio per le tecnologie delle scienze della terra (ESTO) presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, California. "In termini di impatto per CubeSats e Smallsats per la NASA, Penso che abbia contribuito a portare avanti un altro esempio di come questa piattaforma possa essere utilizzata con successo per la maturazione della tecnologia, convalida e scienza."

    RAVAN e altre missioni CubeSat di Scienze della Terra sono finanziate e gestite dall'Ufficio per le tecnologie delle scienze della Terra (ESTO) della NASA nella Divisione di Scienze della Terra. ESTO supporta i tecnologi nei centri della NASA, l'industria e il mondo accademico per sviluppare e perfezionare nuovi metodi per osservare la Terra dallo spazio, dai sistemi informativi ai nuovi componenti e strumenti.

    Piccoli satelliti, inclusi CubeSat, svolgono un ruolo sempre più importante nell'esplorazione, dimostrazione di tecnologia, ricerca scientifica e indagini educative presso la NASA, tra cui:esplorazione dello spazio planetario; osservazioni della Terra; scienze fondamentali della Terra e dello spazio; e lo sviluppo di strumenti scientifici precursori come comunicazioni laser all'avanguardia, comunicazioni da satellite a satellite e capacità di movimento autonomo.


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