Une mission RAVAN entièrement mise en œuvre implique une constellation de plusieurs satellites RAVAN répartis autour de la planète pour mesurer l'énergie sortante de la Terre à l'échelle mondiale. Crédit :Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Blue Canyon Technologies
Un petit satellite expérimental a collecté et fourni avec succès des données sur une mesure clé pour prédire les changements du climat de la Terre.
Le Radiometer Assessment using Vertically Aligned Nanotubes (RAVAN) CubeSat a été lancé en orbite terrestre basse le 11 novembre. 2016, afin de tester de nouvelles technologies permettant de mesurer le déséquilibre radiatif de la Terre, qui est la différence entre la quantité d'énergie du Soleil qui atteint la Terre et la quantité qui est réfléchie et émise dans l'espace. Cette différence, estimé à moins d'un pour cent, est responsable du réchauffement de la planète et du changement climatique.
Conçu pour mesurer la quantité d'énergie solaire et thermique réfléchie qui est émise dans l'espace, RAVAN utilise deux technologies qui n'ont jamais été utilisées auparavant sur un vaisseau spatial en orbite :des nanotubes de carbone qui absorbent le rayonnement sortant et un corps noir à changement de phase au gallium pour l'étalonnage.
Parmi les matériaux les plus noirs connus, les nanotubes de carbone absorbent pratiquement toute l'énergie à travers le spectre électromagnétique. Leur propriété d'absorption les rend bien adaptés pour mesurer avec précision la quantité d'énergie réfléchie et émise par la Terre. Le gallium est un métal qui fond ou change de phase à environ la température du corps, ce qui en fait un point de référence cohérent. Les radiomètres de RAVAN mesurent la quantité d'énergie absorbée par les nanotubes de carbone, et les cellules à changement de phase au gallium surveillent la stabilité des radiomètres.
RAVAN a commencé à collecter et à envoyer des données sur les rayonnements le 25 janvier et est maintenant opérationnel bien au-delà de la durée de sa mission initiale de six mois.
Évaluation radiométrique à l'aide de nanotubes alignés verticalement, ou RAVAN, est un CubeSat à 3 unités qui a démontré avec succès de nouvelles technologies pour mesurer la quantité d'énergie solaire et thermique réfléchie qui est émise dans l'espace. Ces observations ont le potentiel d'améliorer les mesures spatiales du déséquilibre énergétique de la Terre. Crédit :Laboratoire de physique appliquée de l'Université Johns Hopkins
« Nous avons effectué des mesures du rayonnement terrestre avec les nanotubes de carbone et effectué des étalonnages avec les cellules à changement de phase au gallium, nous avons donc atteint avec succès nos objectifs de mission, " a déclaré le chercheur principal Bill Swartz du Johns Hopkins Applied Physics Laboratory à Laurel, Maryland. Lui et son équipe surveillent maintenant RAVAN à plus long terme pour voir à quel point l'instrument change au fil du temps et effectuent également une analyse des données et comparent ses mesures avec les simulations de modèles existants du rayonnement terrestre sortant.
Alors que la démonstration technologique comprend un seul CubeSat, en pratique, une future mission RAVAN exploiterait de nombreux CubeSats dans une constellation. Des instruments de mesure de l'énergie sortante de la Terre sont actuellement embarqués à bord de quelques gros satellites, et bien qu'ils aient une résolution spatiale élevée, ils ne peuvent pas observer la planète entière simultanément comme le ferait une constellation de CubeSats RAVAN, Swartz a expliqué.
"Nous savons que le rayonnement sortant de la Terre varie considérablement dans le temps en fonction de variables telles que les nuages ou les aérosols ou les changements de température, " a déclaré Swartz. " Une constellation peut fournir un Une couverture 24h/24 et 7j/7 qui améliorerait ces mesures."
"Cette démonstration technologique réussie réalise le potentiel d'un nouveau scénario d'observation pour obtenir une mesure très difficile à l'aide de missions de constellation, " dit Charles Norton, associé de domaine de programme pour le Earth Science Technology Office (ESTO) au Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie. "En termes d'impact pour CubeSats et Smallsats pour la NASA, Je pense que cela a aidé à présenter un autre exemple de la façon dont cette plate-forme peut être utilisée avec succès pour la maturation technologique, validation et science."
RAVAN et d'autres missions de sciences de la Terre CubeSat sont financées et gérées par le Earth Science Technology Office (ESTO) de la NASA dans la division des sciences de la Terre. L'ESTO soutient les technologues des centres de la NASA, l'industrie et les universités pour développer et affiner de nouvelles méthodes d'observation de la Terre depuis l'espace, des systèmes d'information aux nouveaux composants et instruments.
Petits satellites, y compris CubeSats, jouent un rôle de plus en plus important dans l'exploration, démonstration de technologie, la recherche scientifique et les enquêtes pédagogiques à la NASA, y compris :l'exploration de l'espace planétaire; Observations de la Terre ; sciences fondamentales de la Terre et de l'espace; et le développement d'instruments scientifiques précurseurs tels que les communications laser de pointe, communications de satellite à satellite et capacités de mouvement autonome.
