CU Boulder aura bientôt de nouveaux yeux sur le soleil. Deux satellites miniatures conçus par des chercheurs du Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale (LASP) devraient être lancés plus tard ce mois-ci sur la mission SSO-A:SmallSat Express de Spaceflight à bord d'une fusée SpaceX Falcon 9 depuis la base aérienne de Vandenberg en Californie.

Les nouvelles missions – appelées Miniature X-ray Solar Spectrometer-2 (MinXSS-2) et Compact Spectral Irradiance Monitor (CSIM) – recueilleront des données sur la physique du soleil et son impact sur la vie sur Terre.

Ces "CubeSats, " qui sont plus petits qu'un four à micro-ondes, sont sur le point d'exploser en orbite proche de la Terre aux côtés de plus de 60 autres engins spatiaux. Selon Spaceflight, le SSO-A :SmallSat Express est la plus grande mission de covoiturage dédiée d'un lanceur basé aux États-Unis à ce jour.

Les missions à venir soulignent le leadership croissant de CU Boulder dans le déploiement de CubeSats pour la recherche scientifique, dit Tom Woods, directeur associé du LASP. Il a expliqué qu'à mesure que les opportunités de lancement d'engins spatiaux à partir de missions commerciales telles que SSO-A se multiplient, les satellites de petite taille deviendront des outils de plus en plus populaires parmi les scientifiques.

"Le moment est venu de faire de plus en plus de science avec ces petits satellites, " dit Woods, le chercheur principal de la mission MinXSS-2.

Petits colis

En partie, c'est parce qu'ils ne sont pas des satellites traditionnels. Les CubeSats sont conçus pour répondre à de grandes questions scientifiques dans de petits packages, utilisant souvent du matériel standard pour réduire les coûts et le poids. L'antenne pour MinXSS-2, par exemple, est fabriqué à partir d'un ruban à mesurer de quincaillerie qui se mettra en place une fois que le CubeSat aura atteint l'orbite.

Une mission CubeSat typique coûte environ 2 millions de dollars à construire et à exploiter, bien moins qu'un satellite scientifique de taille normale qui coûte des dizaines ou des centaines de millions de dollars. MinXSS-2 et CSIM ont tous deux été financés par des subventions de la NASA.

"Les coûts de lancement s'échelonnent en kilogrammes, " Woods a dit. " Si vous pouvez obtenir vos satellites plus petits, ça coûte beaucoup moins cher de les lancer."

À ce jour, LASP à lui seul a déployé deux de ces engins spatiaux légers, avec plusieurs autres dans les étapes de planification. Un CubeSat que les étudiants de CU Boulder ont exploité depuis le toit d'un bâtiment du campus a aidé à résoudre un mystère spatial vieux de six décennies autour de particules chargées piégées dans les ceintures de rayonnement de la Terre.

Les deux nouveaux CubeSats s'appuieront sur cette expertise croissante, dit Woods. Le CSIM est une version plus compacte d'un instrument scientifique conçu par LASP pour le capteur d'irradiation solaire totale et spectrale (TSIS-1), qui recueille actuellement des données à l'extérieur de la Station spatiale internationale.

Pendant son temps en orbite, CSIM pointera vers le soleil, surveiller les changements dans l'énergie que l'étoile envoie vers la Terre. Ces changements, y compris des creux et des pics d'activité solaire de 11 ans, peut jouer un rôle important dans la formation du climat sur Terre.

Technologies Blue Canyon, une entreprise basée à Boulder et fondée par des anciens de CU Boulder, construit le vaisseau spatial, et la mission est dirigée par Erik Richard, chercheur associé au LASP.

Éruptions solaires

MinXSS-2 est une suite de MinXSS, qui s'est déployé en 2016 et a fonctionné pendant environ un an. MinXSS-2 restera en orbite beaucoup plus longtemps - jusqu'à cinq ans - mais collectera également des informations sur les rayons X "mous" émanant du soleil. Ce rayonnement à haute énergie pourrait révéler de nouvelles informations sur la façon dont les champs magnétiques du soleil se tordent et se cassent, envoyer potentiellement d'énormes rafales de particules chargées vers la Terre.

De telles éruptions peuvent endommager les satellites en orbite autour de la Terre et provoquer des perturbations dans les réseaux électriques au sol, dit Woods.

"MinXSS-2 surveille la physique de ces éruptions pour déterminer pourquoi cette énergie est libérée de manière si explosive, " il a dit.

Lorsque le satellite sera lancé la semaine prochaine, ce sera également l'aboutissement de plusieurs années de travail acharné par les étudiants de CU Boulder qui ont aidé à planifier et à assembler MinXSS-2. Parce que les CubeSats sont relativement rapides à construire, ils font d'excellents outils pédagogiques, dit Woods.

Développer un CubeSat est « un programme de trois ans, " a-t-il dit. " Les étudiants peuvent entrer et faire le tout. Ils peuvent aider à concevoir, le construire et le piloter au cours de leur carrière d'étudiant. Avec de gros satellites, tu ne peux pas faire ça."