Le 21 août, 2017, RAVAN a observé le soleil pendant l'éclipse solaire. Ici, un rendu artistique représente la vue de RAVAN juste avant l'événement. Crédit :NASA
Alors que les gens de tout le pays regardaient l'éclipse solaire totale d'août depuis la Terre, un satellite de la NASA de la taille d'une miche de pain était aux premières loges pour l'événement astronomique.
L'évaluation du radiomètre utilisant des nanotubes alignés verticalement, ou RAVAN, CubeSat a été développé pour tester et valider les nanotubes de carbone absorbant la lumière en tant que nouvelle méthode de mesure du déséquilibre de rayonnement 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. La mesure est essentielle pour prédire les changements du climat de la planète.
RAVAN a commencé à collecter des données depuis l'orbite terrestre le 25 janvier, 2017, et la démonstration de la technologie a été déclarée un succès au début du mois d'août.
Mais l'éclipse solaire du 21 août a donné aux chercheurs une occasion unique de tester davantage un attribut important des nanotubes de carbone :sa forte sensibilité aux variations rapides de production d'énergie. Bien qu'il soit conçu pour mesurer la quantité d'énergie solaire et thermique réfléchie émise par la Terre dans l'espace, pendant l'éclipse, les nanotubes hautement sensibles de RAVAN seraient plutôt dirigés sur le soleil pour détecter les changements dans la quantité d'énergie solaire entrante.
Parce que les chercheurs connaissaient l'emplacement du CubeSat et le pourcentage d'éclipse qu'il mesurerait, il était facile pour l'équipe de comparer les données du satellite à l'irradiance solaire connue. En raison de la position de RAVAN en orbite, il n'a pas attrapé la totalité de l'éclipse - où la lune bloque complètement la lumière du soleil. Au lieu, de sa position bien au-dessus des États-Unis, RAVAN devait collecter des données d'une éclipse d'environ 80 pour cent, similaire à ce qui a été observé de l'organisation d'origine du chercheur principal Bill Swartz, le Johns Hopkins Applied Physics Laboratory à Laurel, Maryland, qui dirige la mission.
Les données tracées ici ont été collectées par l'un des capteurs radiométriques à nanotubes de carbone de RAVAN. Le graphique montre que ces capteurs peuvent réagir rapidement aux changements d'éclairement solaire ou terrestre. Les graphiques du soleil représentent l'étendue de l'éclipse pendant l'observation. Crédit :Laboratoire de physique appliquée Johns Hopkins/Bill Swartz
Alors que la lune passait entre la Terre et le soleil, Les instruments de RAVAN ont réagi rapidement et avec précision pour mesurer la diminution de l'énergie solaire visible par les détecteurs du satellite. Swartz a expliqué, "Bien que RAVAN regarde régulièrement le Soleil pour l'étalonnage solaire, il a suivi le changement soudain de l'énergie solaire apporté par l'éclipse comme prévu."
Maintenant, avec une technologie testée éclipse, RAVAN est entraîné sur Terre alors que Swartz et son équipe continuent de surveiller les performances des instruments du satellite, effectuer l'analyse des données, et comparer ses mesures avec les simulations de modèles existants du rayonnement sortant de la Terre.
La mission de test et de validation actuelle de RAVAN est la première étape pour permettre à une future constellation de CubeSats qui orbiteraient autour de la Terre et fournirait une couverture mondiale continue du déséquilibre de rayonnement de la Terre pour améliorer les mesures actuelles, qui sont prises par des instruments logés sur quelques gros satellites.
Le fait d'avoir des satellites plus petits placés uniformément autour de la planète pourrait offrir un avantage lorsqu'il s'agit d'étudier le déséquilibre énergétique de la Terre. "L'énergie rayonnante émergeant de la Terre change rapidement dans le temps et dans l'espace, en particulier vu depuis une constellation de satellites en orbite terrestre basse, " a déclaré Swartz. " L'éclipse solaire a fourni une occasion unique de tester la réactivité de la mesure RAVAN de manière contrôlée, prouvant davantage la technique d'observation de la Terre."
RAVAN a été financé par un programme du bureau de la technologie des sciences de la terre de la NASA (ESTO) qui démontre de nouvelles technologies qui, une fois validé, pourrait être appliqué à un large éventail de besoins d'observation de la Terre et de mesure scientifique de la NASA. Au cours de leur vie de mission, Des CubeSats comme RAVAN sont mis à l'épreuve pour vérifier dans quelle mesure les nouvelles technologies et méthodologies fonctionnent en orbite.
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.
