Instrumen REAL CubeSat NASA memungkinkan pengukuran partikel energetik berketelitian tinggi di sabuk radiasi Bumi.

Instrumen baru yang dikembangkan untuk misi Relativistic Electron Atmospheric Loss (REAL) CubeSat NASA memberikan pengukuran partikel berenergi tinggi di sabuk radiasi Bumi yang belum pernah terjadi sebelumnya. Instrumen kompak, juga disebut REAL, dapat secara simultan mengukur kuantitas, energi, dan sudut elektron saat mereka jatuh ke atmosfer, kemampuan pertama dari jenisnya untuk CubeSat. Ini memungkinkan para ilmuwan menangkap mikroburst cepat dari kehilangan elektron yang hanya berlangsung 100 milidetik, yang sebelumnya terlalu lambat untuk diresolusi oleh sensor satu arah pada CubeSat.

Instrumen ini memengaruhi pemahaman kita tentang sabuk radiasi Van Allen, yang menimbulkan bahaya bagi satelit di orbit Bumi, termasuk satelit GPS dan komunikasi. Sabuk luar mengandung 'elektron pembunuh' yang dapat menembus pelindung satelit dan menyebabkan kerusakan. Dengan lebih memahami bagaimana elektron-elektron ini hilang dari sabuk, para ilmuwan dapat meningkatkan prediksi efek cuaca antariksa.

Diluncurkan pada 23 Juli 2025, instrumen REAL mencakup tiga kepala sensor—energi rendah, menengah, dan tinggi—dengan beberapa arah pandang yang terintegrasi ke dalam CubeSat 3U. Kepala energi rendah menggunakan penganalisis elektrostatik dengan 36 bukaan dan dua arah pandang untuk mengukur elektron dari 1 keV hingga 40 keV. Kepala energi menengah memiliki lima bukaan dan kepala energi tinggi memiliki empat bukaan, masing-masing mencakup 20 derajat sudut pitch, menggunakan detektor keadaan padat. Bersama-sama, mereka mengukur elektron dari 40 keV hingga 2 MeV dengan resolusi waktu sesingkat 20 milidetik.

Misi REAL dipimpin oleh peneliti utama Robyn Millan dari Dartmouth College, dengan ilmuwan instrumen Thomas Sotirelis di Laboratorium Fisika Terapan Johns Hopkins, tempat instrumen dikembangkan. Pengukuran resolusi sudut pitch instrumen membedakan antara populasi elektron yang mengendap, kuasi-terperangkap, dan terperangkap, membantu menentukan apakah hamburan elektron terjadi melalui difusi bertahap atau interaksi nonlinier cepat yang didorong oleh gelombang plasma.

Langkah selanjutnya melibatkan analisis data dari REAL untuk menyelidiki pentingnya relatif dari berbagai mekanisme kehilangan dan mengidentifikasi gelombang mana yang bertanggung jawab atas jatuhnya elektron. Pengetahuan ini akan meningkatkan model dinamika sabuk radiasi dan meningkatkan perlindungan bagi satelit dan astronot di orbit rendah Bumi.