Dos CubeSats para arrojar luz sobre las perturbaciones del clima espacial

Dos CubeSats, o pequeños satélites, están en una búsqueda para proporcionar información sobre las perturbaciones del clima espacial y el impacto posterior en las señales de comunicación. El dúo dinámico, Plasma Enhancements in the Ionosphere-Thermosphere Satellite (petitSat) y Scintillation Prediction Observations Research Task (SPORT), llegó a la Estación Espacial Internacional el 27 de noviembre de 2022, como parte de la 26.ª misión comercial de reabastecimiento de SpaceX para la NASA. Ambos CubeSats se desplegaron desde la estación espacial el 29 de diciembre de 2022 a las 8:55 am EST.

Los científicos de ambas misiones están más interesados ​​en estudiar una capa en la atmósfera superior de la Tierra conocida como ionosfera. La ionosfera es donde los impactos del clima espacial en nuestra tecnología se sienten con mayor fuerza. Es el hogar de muchos satélites, incluida la Estación Espacial Internacional. Las ondas de radio y las señales de GPS viajan a través de la ionosfera, y las variaciones allí pueden interferir o incluso interrumpir nuestras señales de comunicación. El clima espacial también puede crear corrientes eléctricas que pueden inducir carga eléctrica en los satélites en órbita y, en casos extremos, provocar cortes de energía en tierra.

Día tras día, la radiación del Sol cocina la ionosfera en una sopa de iones cargados positivamente y electrones cargados negativamente, llamada plasma. Las fluctuaciones en la ionosfera hacen que se formen regiones de baja y alta densidad (burbujas y manchas) en el plasma. Estas burbujas y manchas pueden dispersar señales de radio, a veces enviándolas chocando entre sí en un fenómeno llamado centelleo. El resultado son señales de radio ruidosas, que pueden reducir la confiabilidad de los sistemas de comunicación y navegación, o incluso interrumpir las señales por completo.

«Si pones un lápiz en un vaso de agua que está medio lleno, el lápiz parece roto», dijo Linda Habash Krause, científica del proyecto SPORT en el Marshall Space Flight Center de la NASA en Huntsville, Alabama. «¿Qué sucede cuando tienes burbujas? Similar al lápiz en el agua, las señales pasan por amplias curvas».

Desafortunadamente, los científicos no entienden exactamente cómo surgen las burbujas y manchas de plasma. Una vez que petitSat y SPORT sean lanzados desde la estación espacial, los dos CubeSats utilizarán instrumentos científicos complementarios para investigar las condiciones que causan la formación de estas características disruptivas.

«La idea es que los equipos científicos trabajen juntos y se comparen», dijo Jeff Klenzing, investigador principal de petitSat en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.

SPORT está equipado con seis instrumentos para realizar mediciones en toda la ionosfera. Ayudará a determinar las condiciones que existen justo antes de que se formen las burbujas de plasma y, en última instancia, cómo su evolución afecta las señales de comunicación terrestres. SPORT transmitirá los datos al Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales de Brasil (INPE), donde los datos se distribuirán a los investigadores del INPE, la NASA y otros socios estadounidenses.

De manera complementaria, petitSat trabajará para determinar qué desencadena las manchas de plasma, cuándo aparecen o incluso qué tan grande es la región que ocupan.

Tanto petitSat como SPORT proporcionarán mejores observaciones e información sobre los fenómenos meteorológicos espaciales que afectan a las comunicaciones. Estas misiones mejorarán colectivamente nuestra comprensión de nuestro entorno espacial en constante cambio y ampliarán las capacidades actuales de los satélites pequeños para beneficiar directamente a nuestra sociedad.

Cuanto más aprendamos sobre el clima espacial y cómo predecirlo, mejor podremos proteger a nuestros astronautas, naves espaciales y tecnología.