Små sensorer för att mäta jordens rymdvädermiljö har idag lanserats kopplade till en sydkoreansk satellit.

Utöver sitt eget vanliga väderövervakningsuppdrag, den sydkoreanska satelliten har tagit emot en passagerare från European Space Agency (ESA), som inkluderar sensorer byggda vid Imperial College London.

ESA-satsen, kallad Service Oriented Spacecraft Magnetometer (SOSMAG), är designad för att övervaka rymdvädret runt jorden – samspelet mellan solvinden och jordens skyddande magnetiska bubbla. Extrema rymdväderhändelser, som solflammor från solen, kan orsaka störningar på satelliter och påverka elnäten på jorden.

Att övervaka jordens rymdvädermiljö kan göra det möjligt för forskare att upptäcka dessa extrema himmelska väderhändelser innan de når ytan, ger kritisk tid för förberedelser.

SOSMAG standardsatsen är designad för att monteras på en mängd olika rymdfarkoster, så ESA hoppas att fler "piggyback"-uppdrag på kommersiella rymdfarkoster kommer att följa.

Dr Jonathan Eastwood, som leder rymdväderforskning vid Institutionen för fysik vid Imperial, sa:"Piggybacking på andra flygningar gör det möjligt för oss att distribuera fler instrument på fler platser som omger jorden. Detta kommer att ge oss en fullständigare bild av jordens rymdvädermiljö än vad som skulle vara möjligt genom att skjuta upp separata, dyrare uppdrag."

Minimagnetometrar

Forskare från Institutionen för fysik vid Imperial, tillsammans med kollegor i Österrike och Tyskland, byggde små magnetometrar storleken på pundmynt som väger mindre än 100g för ESA-satsen.

Magnetometrar mäter magnetfältet och eventuella små förändringar i dess beteende, vilket är kritisk information för att upptäcka rymdväderhändelser.

Teamet på Imperial har tidigare byggt mer sofistikerade magnetometrar för större rymduppdrag som rymdfarkosten Cassini Saturn och den kommande Jupiter icy moons explorer (JUICE), planerad att lanseras 2022. Dessa magnetometrar krävde att resten av rymdfarkosten var "magnetiskt ren" – för att inte producera något eget magnetfält, spelar ingen roll hur liten.

Dock, när de flyger kopplade till kommersiella rymdfarkoster, de mindre magnetometrarna i ESA-satsen är inte garanterade en magnetiskt ren miljö. Istället, för första gången kommer teamet att använda flera magnetometrar av olika typer och sofistikerade algoritmer för att kompensera för det magnetiska "brus" som skapas av rymdfarkosten.

Sensorerna är kopplade till en elektronikuppsättning som tar alla mätningar och gör nödvändiga brusreducerande beräkningar ombord, skapa en nästan omedelbar signal om alla rymdväderhändelser.

Snabb varning för potentiellt skadliga händelser

Senior instrumentchef Patrick Brown, från Institutionen för fysik vid Imperial, sa:"Denna första lansering är ett bevis på konceptet för idén om ett distribuerat sensorsystem - ett som står för buller, snarare än att undvika det helt och hållet. Med omedelbar behandling av data, dessa system kan ge snabb varning om potentiellt skadliga händelser."

Många sensorsystem behövs för att upptäcka väderhändelser i rymden, eftersom de kan komma från många håll, beroende på förhållandena vid solen. I framtiden, dessa typer av sensorsystem kan också monteras på rymdfarkoster så små som CubeSats, miniatyriserade satelliter, ger mer täckning av rymdvädermiljön. Imperial-teamet bygger nu en ny rymdvädermagnetometer för RADCUBE CubeSat som kommer att lanseras 2020.

Imperial-teamet har licensierat sin "magnetoresistiva" magnetometer, och dess arbete med ESA i SOSMAG-projektet markerar en ny typ av industriellt partnerskap, som ett komplement till de vetenskapliga samarbeten som hittills varit vanligare.