Lasrar som kommer att flyga på NASAs is, Moln- och landhöjdsatellit-2, eller ICESat-2, är på väg att testas på byråns Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland.

De är en del av det enda ICESat-2-instrumentet - Advanced Topographic Laser Altimeter System (ATLAS) - som kommer att mäta höjden av inlandsisar, havsis och glaciärer genom att skicka snabbt skjutande laserpulser till ytan och tajma hur lång tid det tar för enskilda fotoner att återvända. Med ett planerat lanseringsdatum 2018, instrumentet står nu inför flera månaders testning på Goddard där ingenjörer ska säkerställa att det är redo att användas i rymdens hårda miljö. Detta är ett mellanstadium av ICESat-2:s testregim, och kommer att fokusera på flyglasrarna.

Med start i höst, ATLAS kommer att gå in i en testkammare på Goddard där ingenjörer simulerar rymdens vakuum och kan ställa in temperaturer upp till 122 grader Fahrenheit eller ner till minus 22 grader Fahrenheit (50 Celsius till minus 30 Celsius). Ingenjörer kommer också att slå på de två lasrarna – en primär och en backup – vid olika effektnivåer för att säkerställa att de fungerar korrekt, sa Anthony Martino, ATLAS instrumentforskare vid NASA Goddard. Ett test kommer att innefatta att sätta instrumentet genom dess takter vid olika temperaturer och ta bilder av laserpulserna för att säkerställa att de bildar en jämn, konsekvent cirkel, Martino sa, utan grova kanter, eller mörka eller ljusa fläckar.

"När det är väluppfostrat så, det är mycket lättare att analysera resultaten som vi får, " sa han. Andra tester involverar användning av speglar för att reflektera lasern tillbaka in i detektordelarna av instrumentet - men bara efter att ha minskat styrkan på ljusstrålen med 13 storleksordningar (cirka 10 biljoner gånger), att simulera försvagningen av laserstrålen när den sprids av atmosfären, studsar från jorden och återvänder.

ATLAS gick igenom en första testrunda våren och sommaren 2016 på Goddard när den hölls på att monteras. Testteamet skakade den på ett vibrationsbord och sprängde den med ljud för att simulera en bullrig raketuppskjutning, satte den sedan i en vakuumkammare och testade den i både extrem värme och extrem kyla.

I oktober 2016 instrumentet lindades in och lades i en container som transporterades till Orbital ATK-anläggningen i Gilbert, Arizona. Här, besättningar anslöt sig till instrumentet för första gången med ICESat-2:s rymdfarkostbuss – den del av instrumentet som tillhandahåller navigering, kraft, kommandon och datainsamling – för fler tester för att testa anslutningarna och kommunikationen för hela satelliten.

"Det var riktigt spännande - det var första gången som rymdfarkosten hade pratat med instrumentet, sa Donya Douglas-Bradshaw, ATLAS instrument projektledare på NASA Goddard.

I Arizona, teamet testade elektriska och mekaniska komponenter i observatoriet, att utföra manövrar som att öppna dörren som täcker instrumentteleskopet för första gången i ett vakuum. Det fanns tester för att reta ut eventuella problem nu, medan hårdvaran är på marken och mycket lättare att hantera, Douglas-Bradshaw sa, både i vanliga renrum och i termiska vakuumkammare som simulerar utrymmesförhållanden.

Månaderna av testning på Orbital ATK gick mycket bra, sa Martino. "Vi upptäckte att instrumentet beter sig på samma sätt på rymdfarkosten som det gjorde utanför rymdfarkosten - och det är bra, " han sa.

Under testningen vid Orbital ATK, teamet använde en reservlaser och en massimulator istället för flyglasern. 2016 års test på Goddard avslöjade ett problem med lasrarna i deras ursprungliga konfiguration - en monteringsanordning i själva lasern var för tät och fick en kristall att spricka. Så medan testerna pågick i Arizona, flyglasrarna reparerades och testades igen separat.

När observatoriets tester var klara i Arizona, teamet separerade sedan instrumentet och rymdfarkosten, packade ihop instrumentet och skickade tillbaka det till Maryland och Goddards renrum, dit det kom den 28 juli. Nu kommer teamet att verifiera instrumentets prestanda efter leverans för att säkerställa att inget stördes under transporten, installera flyglasrar, och den senaste testomgången börjar.

ATLAS är planerad att återvända till Orbital ATK i början av 2018, där instrumentet och rymdfarkostbussen kommer att fästas igen, och hela observatoriet kommer att genomgå ytterligare tester. ICESat-2:s uppskjutning är planerad till september 2018 från Vandenberg Air Force Base, Kalifornien.