El instrumento REAL de la NASA permite mediciones de alta fidelidad de partículas energéticas en los cinturones de radiación de la Tierra.

Un nuevo instrumento desarrollado para la misión CubeSat REAL (Relativistic Electron Atmospheric Loss) de la NASA está proporcionando mediciones sin precedentes de partículas de alta energía en los cinturones de radiación de la Tierra. El instrumento compacto, también llamado REAL, puede medir simultáneamente la cantidad, energía y ángulo de los electrones a medida que caen en la atmósfera, una capacidad pionera para un CubeSat. Esto permite a los científicos capturar microestallidos rápidos de pérdida de electrones que duran solo 100 milisegundos, que los sensores unidireccionales anteriores en CubeSats eran demasiado lentos para resolver.

El instrumento afecta nuestra comprensión de los cinturones de radiación de Van Allen, que representan peligros para los satélites en órbita terrestre, incluidos los satélites GPS y de comunicaciones. El cinturón exterior contiene 'electrones asesinos' que pueden penetrar el blindaje de los satélites y causar daños. Al comprender mejor cómo se pierden estos electrones de los cinturones, los científicos pueden mejorar las predicciones de los efectos del clima espacial.

Lanzado el 23 de julio de 2025, el instrumento REAL incluye tres cabezales sensores—baja, media y alta energía—con múltiples direcciones de observación integradas en un CubeSat 3U. El cabezal de baja energía utiliza un analizador electrostático con 36 aberturas y dos direcciones de observación para medir electrones de 1 keV a 40 keV. El cabezal de energía media tiene cinco aberturas y el de alta energía tiene cuatro, cada uno abarcando 20 grados de ángulo de paso, utilizando detectores de estado sólido. Juntos, miden electrones de 40 keV a 2 MeV con una resolución temporal de hasta 20 milisegundos.

La misión REAL está liderada por la investigadora principal Robyn Millan del Dartmouth College, con el científico de instrumentos Thomas Sotirelis en el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins, donde se desarrolló el instrumento. Las mediciones resueltas en ángulo de paso del instrumento distinguen entre poblaciones de electrones precipitantes, cuasi-atrapados y atrapados, ayudando a determinar si la dispersión de electrones ocurre a través de difusión gradual o interacciones no lineales rápidas impulsadas por ondas de plasma.

Los próximos pasos implican analizar los datos de REAL para investigar la importancia relativa de diferentes mecanismos de pérdida e identificar qué ondas son responsables de la caída de electrones. Este conocimiento mejorará los modelos de dinámica de los cinturones de radiación y mejorará la protección de satélites y astronautas en órbita terrestre baja.