Ett nytt satellituppdrag med CU-Boulder rymdväderinstrument förväntas hjälpa till att mildra skador på satelliter och kommunikationssystem orsakade av kraftfulla solstormar. Upphovsman:NASA
Ett mångmiljon dollar instrumentpaket från University of Colorado Boulder som förväntas hjälpa forskare att bättre förstå potentiellt skadligt rymdväder är nu planerat att sjösätta ombord på en National Oceanic and Atmospheric Administration -satellit på lördag, 19 november.
Designad och byggd av CU-Boulders laboratorium för atmosfärisk och rymdfysik (LASP), instrumentpaketet som kallas Extreme Ultraviolet och X-ray Irradiance Sensors (EXIS) är det första av fyra identiska paket som kommer att flyga på fyra NOAA-vädersatelliter under det kommande decenniet. EXIS kommer att mäta energiutmatning från solen som kan påverka satellitoperationer, telekommunikation, GPS-navigering och elnät på jorden som en del av NOAA:s nästa generations Geostationary Operational Environmental Satellites -R Series (GOES-R).
"Vi är redo för lansering och ser fram emot ett framgångsrikt uppdrag, "sa LASP Senior Research Scientist Frank Eparvier, huvudutredare på EXIS -projektet. "Dessa extremt känsliga instrument kommer att hjälpa forskare att bättre förstå solhändelser och bidra till att mildra effekterna av rymdväder på jorden."
NASA:s kontrakt med CU Boulder på NOAA:s vägnar att designa, bygga, testa, leverera och vetenskapligt stödja de fyra instrumentpaketen för cirka 105 miljoner dollar. GOES-R-satelliten byggdes av Lockheed Martin Space Systems Co. i Littleton, Colorado och kommer att sjösättas på en Atlas V -raket byggd av United Launch Alliance, med huvudkontor i Centennial, Colorado.
EXIS består av två LASP -instrument, inklusive XRS, en röntgensensor som kan bestämma styrkan på solstrålar och ge snabba varningar till forskare, sa Eparvier. Stora solstrålar, motsvarande explosionen av miljoner atombomber, kan utlösa "protonhändelser" som skickar laddade atompartiklar som flyger från solen och in i jordens atmosfär på bara några minuter. De kan skada satelliter, utlösa radioavbrott och till och med hota astronauternas hälsa genom att tränga in i rymdfarkostskärmar, han sa.
"XRS ger den första varningen om att en soluppblåsning inträffar, förse NOAA med information om dess tidpunkt, storlek och riktning inom några sekunder, sa Eparvier.
Det andra EXIS -instrumentet, EUVS, kommer att övervaka soleffekten i den extrema ultravioletta delen av det elektromagnetiska spektrumet, som helt absorberas av jordens övre atmosfär, sa Eparvier. När de extrema UV -ljusvåglängderna tränger in i den övre atmosfären under aktiva perioder på solen, de kan bryta isär, jonisera och förändra atmosfärens egenskaper genom vilka satelliter flyger och radiovågor sprids.
Fluktuationer i extrema UV -våglängder från solen joniserar den övre atmosfären och stör kommunikation som mobiltelefoner och GPS -signaler, sa Eparvier. Dessutom, sådana fluktuationer kan skapa satellitmotstånd, orsakar att rymdfarkoster långsamt faller ur bana och brinner upp månader eller år innan sådana händelser förväntas.
"Modern teknik har gjort oss sårbara för extrema variationer i rymdväder som kan ha betydande effekter på jordens kommunikation, "Eparvier sa." Extrem solaktivitet kan orsaka problem för kraftföretag runt om i världen, till exempel, delvis för att de alla är sammankopplade. "
NOAAs GOES -satelliter är en serie vädersatelliter som hjälper forskare att göra tidiga och korrekta väderprognoser. Två GOES -satelliter befinner sig nu i en geostationär bana på en höjd av cirka 22, 000 mil, med en med fokus på den östra delen av Amerika överlappande med en annan med fokus på väst. Satelliter i geostationära banor slutför ett varv på samma tid som det tar för jorden att rotera en gång på sin polära axel, låta dem "stirra" på en del av jorden, sa Eparvier.
LASP byggde också viktiga solinstrument för NASA:s Van Allen Probes -uppdrag som lanserades 2012 för att studera jordens strålningsbälten, och konstruerade och byggde ett instrumentpaket på 32 miljoner dollar för NASA:s Solar Dynamics Observatory som lanserades 2010.
Mer än 100 LASP -personal, allt från forskare och ingenjörer till tekniker, programmerare och studenter har arbetat med EXIS -programmet sedan 2006. CU Boulders LASP kommer att stödja EXIS på de fyra NOAA GOES -satellituppdragen genom rymdfarkosterintegration, testning, lansering och driftsättning, sa Eparvier.
Varje instrumentpaket, ungefär lika stor som en stor mikrovågsugn och väger 66 pund, är tre gånger tyngre än normalt på grund av extra avskärmning som skyddar dem från partikelinträngning med hög energi. LASP:s Mike Anfinson är EXIS -projektledare.