CU Boulder har snart nya ögon på solen. Två miniatyrsatelliter designade av forskare vid Laboratory for Atmospheric and Space Physics (LASP) är planerade att lanseras senare denna månad på Spaceflights SSO-A:SmallSat Express-uppdrag ombord på en SpaceX Falcon 9-raket från Vandenberg Air Force Base i Kalifornien.

De nya uppdragen – kallad Miniature X-ray Solar Spectrometer-2 (MinXSS-2) och Compact Spectral Irradiance Monitor (CSIM) – kommer att samla in data om solens fysik och dess inverkan på livet på jorden.

Dessa "CubeSats, "som är mindre än en mikrovågsugn, kommer att sprängas in i en bana nära jorden tillsammans med mer än 60 andra rymdfarkoster. Enligt Spaceflight, SSO-A:SmallSat Express är det största dedikerade samåkningsuppdraget från en USA-baserad bärraket hittills.

De kommande uppdragen understryker CU Boulders växande ledarskap när det gäller att distribuera CubeSats för vetenskaplig forskning, sa Tom Woods, associerad chef för LASP. Han förklarade att allt eftersom möjligheterna att skjuta upp rymdfarkoster från kommersiella uppdrag som SSO-A ökar, små satelliter kommer att bli allt populärare verktyg bland forskare.

"Tiden är rätt att göra mer och mer vetenskap med dessa små satelliter, sa Woods, huvudutredaren för MinXSS-2-uppdraget.

Små paket

Till viss del, det beror på att de inte är traditionella satelliter. CubeSats är utformade för att ta sig an stora vetenskapliga frågor i små paket, använder ofta hyllutrustning för att hålla nere kostnader och vikt. Antennen för MinXSS-2, till exempel, är gjord av ett måttband för hårdvaruaffär som kommer på plats när CubeSat når en bana.

Ett typiskt CubeSat-uppdrag kostar cirka 2 miljoner dollar att bygga och driva-mycket mindre än en vetenskaplig satellit i full storlek som går upp i tiotals eller hundratals miljoner dollar. MinXSS-2 och CSIM finansierades båda med bidrag från NASA.

"Laseringskostnaderna går i kilogram, " sa Woods. "Om du kan få dina satelliter mindre, det kostar mycket mindre att lansera dem."

Hittills, Enbart LASP har distribuerat två av dessa lätta rymdfarkoster, med flera till i planeringsstadiet. En CubeSat som CU Boulder-studenter opererade från taket på en byggnad på campus hjälpte till att lösa ett sex decennier gammalt rymdmysterium kring laddade partiklar som fastnat i jordens strålningsbälten.

De två nya CubeSats kommer att bygga vidare på den växande expertisen, sa Woods. CSIM är en mer kompakt version av ett vetenskapsinstrument som LASP designat för Total och Spectral Solar Irradiance Sensor (TSIS-1), som för närvarande samlar in data utanför den internationella rymdstationen.

Under sin tid i omloppsbana, CSIM pekar mot solen, övervaka förändringar i energin som stjärnan skickar mot jorden. De skiftningarna, inklusive 11-åriga dips och toppar i solens aktivitet, kan spela en stor roll i att forma klimatet över jorden.

Blue Canyon Technologies, ett företag baserat i Boulder och grundat av CU Boulder alumni, byggde rymdfarkosten, och uppdraget leds av Erik Richard, en forskarassistent vid LASP.

Solstormar

MinXSS-2 är en uppföljning av MinXSS, som distribuerades 2016 och fungerade i ungefär ett år. MinXSS-2 kommer att stanna i bana mycket längre-upp till fem år-men kommer också att samla in information om "mjuka" röntgenstrålar som kommer från solen. Denna högenergi-strålning kan avslöja ny information om hur solens magnetfält vrider sig och knäpper, potentiellt sänder enorma utbrott av laddade partiklar mot jorden.

Sådana utbrott kan skada satelliter som kretsar kring jorden och orsaka störningar i elnät på marken, Sa Woods.

"MinXSS-2 övervakar fysiken i dessa utbrott för att avgöra varför denna energi frigörs så explosivt, " han sa.

När satelliten skjuter upp nästa vecka, det kommer också att vara kulmen på flera års hårt arbete av studenter på CU Boulder som hjälpte till att planera och sätta ihop MinXSS-2. Eftersom CubeSats är relativt snabba att bygga, de gör fantastiska pedagogiska verktyg, sa Woods.

Att utveckla en CubeSat är "ett treårigt program, ", sa han. "Elever kan komma in och göra det hela. De kan hjälpa till att designa, bygga och flyga det inom sin studentkarriär. Med stora satelliter, du kan inte göra det. "