Sviluppato dalla divisione di fisica del plasma del laboratorio di ricerca navale degli Stati Uniti, in collaborazione con il Dipartimento di Ingegneria dei veicoli spaziali, l'esperimento Space PlasmA Diagnostic suite (SPADE) lanciato dal Kennedy Space Center in Florida alla Stazione Spaziale Internazionale a bordo della missione di rifornimento SpaceX Dragon (CRS-17), 4 maggio

Integrato sul pallet Space Test Program-Houston 6 (STP-H6), SPADE è progettato per monitorare le condizioni del plasma spaziale di fondo in orbita della Stazione Spaziale Internazionale e fornire un allarme tempestivo dell'inizio di livelli pericolosi di ricarica dei veicoli spaziali.

L'ambiente spaziale è pieno di un insieme di particelle caricate elettricamente, plasma, e proprietà che dipendono dalle condizioni solari variabili. Le operazioni satellitari nello spazio richiedono condizioni di plasma continuamente monitorate e i risultati che ha sui veicoli spaziali.

Dott. Erik Tejero, un fisico del plasma presso la Plasma Physics Division della NRL, ha confrontato gli effetti della carica del veicolo spaziale con l'accumulo di carica elettrica che si verifica quando si cammina su un tappeto.

"Mentre lo shock che ricevi dal tuo tappeto non è pericoloso, una scarica improvvisa nello spazio può rappresentare una seria minaccia o un danno costoso per l'elettronica satellitare sensibile, " ha detto Tejero.

Attualmente, non ci sono semplici, sensori dedicati per monitorare la ricarica dei veicoli spaziali.

L'esperimento SPADE è progettato per dimostrare la risposta dello strumento a lievi cambiamenti nella guaina del plasma. Questo è spesso indicato come la guaina di Debye formata attorno a un oggetto carico che fornisce un metodo unico sviluppato da NRL per la diagnosi precoce.

Un componente della suite SPADE è costituito da un'antenna attiva utilizzata per eccitare il plasma locale e un'antenna passiva che osserva l'eccitazione.

La sonda attiva viene spostata attraverso una gamma di frequenze e bias di tensione CC per determinare lo spettro di impedenza del plasma.

La misurazione dell'impedenza aiuta quindi a determinare le proprietà fisiche del plasma, come densità, potenziale del plasma e temperatura dell'elettrone. Fornisce dati per indicare il livello di carica della Stazione Spaziale Internazionale rispetto al plasma locale.

"Questa è un'indicazione della 'resistenza' del plasma al flusso di corrente ad ogni impostazione, " ha detto Tejero.

"Le indagini di laboratorio hanno dimostrato che la sonda di impedenza NRL può fornire dati utili in regimi operativi in ​​cui altre tecniche sono meno fattibili, " ha detto. "Questo apre molte nuove possibilità per le misurazioni nei plasmi lavorati industriali e negli esperimenti di scarica a pressione atmosferica".

La missione di un anno metterà alla prova la capacità di SPADE di rilevare eventi pericolosi di ricarica delle stazioni e fornire registrazioni a lungo termine delle condizioni meteorologiche spaziali.