Lo strumento REAL della NASA su CubeSat consente misurazioni ad alta fedeltà delle particelle energetiche nelle fasce di radiazione terrestri.

Un nuovo strumento sviluppato per la missione CubeSat REAL (Relativistic Electron Atmospheric Loss) della NASA sta fornendo misurazioni senza precedenti di particelle ad alta energia nelle fasce di radiazione terrestri. Lo strumento compatto, chiamato anch'esso REAL, può misurare simultaneamente quantità, energia e angolo degli elettroni mentre cadono nell'atmosfera, una capacità senza precedenti per un CubeSat. Ciò consente agli scienziati di catturare rapidi microburst di perdita di elettroni che durano solo 100 millisecondi, che i precedenti sensori a direzione singola sui CubeSat erano troppo lenti per risolvere.

Lo strumento influisce sulla nostra comprensione delle fasce di radiazione di Van Allen, che rappresentano un pericolo per i satelliti in orbita terrestre, inclusi i satelliti GPS e per le comunicazioni. La fascia esterna contiene 'elettroni killer' che possono penetrare la schermatura dei satelliti e causare danni. Comprendendo meglio come questi elettroni vengono persi dalle fasce, gli scienziati possono migliorare le previsioni degli effetti del meteo spaziale.

Lanciato il 23 luglio 2025, lo strumento REAL include tre teste sensore—bassa, media e alta energia—con molteplici direzioni di osservazione integrate in un CubeSat 3U. La testa a bassa energia utilizza un analizzatore elettrostatico con 36 aperture e due direzioni di osservazione per misurare elettroni da 1 keV a 40 keV. La testa a media energia ha cinque aperture e quella ad alta energia ne ha quattro, ciascuna coprendo 20 gradi di angolo di inclinazione, utilizzando rivelatori a stato solido. Insieme, misurano elettroni da 40 keV a 2 MeV con risoluzione temporale fino a 20 millisecondi.

La missione REAL è guidata dal ricercatore principale Robyn Millan del Dartmouth College, con lo scienziato strumentale Thomas Sotirelis presso il Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, dove lo strumento è stato sviluppato. Le misurazioni risolte in angolo di inclinazione dello strumento distinguono tra popolazioni di elettroni precipitanti, quasi intrappolati e intrappolati, aiutando a determinare se la dispersione degli elettroni avviene attraverso diffusione graduale o interazioni non lineari rapide guidate da onde di plasma.

I prossimi passi prevedono l'analisi dei dati di REAL per studiare l'importanza relativa dei diversi meccanismi di perdita e identificare quali onde sono responsabili della caduta degli elettroni. Questa conoscenza migliorerà i modelli della dinamica delle fasce di radiazione e aumenterà la protezione per satelliti e astronauti in orbita terrestre bassa.