أداة REAL CubeSat التابعة لناسا تتيح قياسات عالية الدقة للجسيمات النشطة في أحزمة إشعاع الأرض.

أداة جديدة طُوِّرت لبعثة REAL CubeSat (فقدان الإلكترونات النسبوي في الغلاف الجوي) التابعة لناسا تقدم قياسات غير مسبوقة للجسيمات عالية الطاقة في أحزمة إشعاع الأرض. الأداة المدمجة، التي تُسمى أيضًا REAL، يمكنها قياس كمية وطاقة وزاوية الإلكترونات أثناء سقوطها في الغلاف الجوي في وقت واحد، وهي قدرة فريدة من نوعها لقمر مكعّب. وهذا يسمح للعلماء بالتقاط اندفاعات صغرى سريعة لفقد الإلكترونات تدوم 100 مللي ثانية فقط، والتي كانت أجهزة الاستشعار أحادية الاتجاه السابقة على الأقمار المكعّبة بطيئة جدًا في حلها.

تؤثر الأداة على فهمنا لأحزمة فان ألن الإشعاعية، التي تشكل مخاطر على الأقمار الصناعية في مدار الأرض، بما في ذلك أقمار GPS والاتصالات. يحتوي الحزام الخارجي على 'إلكترونات قاتلة' يمكنها اختراق درع القمر الصناعي والتسبب في أضرار. من خلال فهم أفضل لكيفية فقدان هذه الإلكترونات من الأحزمة، يمكن للعلماء تحسين التنبؤات بتأثيرات الطقس الفضائي.

أُطلقت أداة REAL في 23 يوليو 2025، وتتضمن ثلاثة رؤوس استشعار - طاقة منخفضة ومتوسطة وعالية - مع اتجاهات نظر متعددة مدمجة في قمر مكعّب بحجم 3U. يستخدم رأس الطاقة المنخفضة محللًا إلكتروستاتيكيًا بـ 36 فتحة واتجاهي نظر لقياس الإلكترونات من 1 كيلو إلكترون فولت إلى 40 كيلو إلكترون فولت. يحتوي رأس الطاقة المتوسطة على خمس فتحات ورأس الطاقة العالية على أربع فتحات، كل منها يغطي 20 درجة من زاوية الميل، باستخدام كاشفات الحالة الصلبة. معًا، يقيسون الإلكترونات من 40 كيلو إلكترون فولت إلى 2 ميجا إلكترون فولت بدقة زمنية تصل إلى 20 مللي ثانية.

تقود بعثة REAL الباحث الرئيسي روبين ميلان من كلية دارتموث، مع عالم الأجهزة توماس سوتيريليس في مختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز، حيث طُوِّرت الأداة. تميز القياسات المحلولة بزاوية الميل بين مجموعات الإلكترونات المتساقطة وشبه المحصورة والمحصورة، مما يساعد في تحديد ما إذا كان تشتت الإلكترونات يحدث من خلال الانتشار التدريجي أو التفاعلات اللاخطية السريعة التي تسببها موجات البلازما.

الخطوات التالية تتضمن تحليل البيانات من REAL للتحقيق في الأهمية النسبية لآليات الفقد المختلفة وتحديد الموجات المسؤولة عن سقوط الإلكترونات. هذه المعرفة ستحسن نماذج ديناميكيات الحزام الإشعاعي وتعزز الحماية للأقمار الصناعية ورواد الفضاء في مدار أرضي منخفض.