Прибор NASA REAL CubeSat обеспечивает высокоточные измерения энергичных частиц в радиационных поясах Земли.

Новый прибор, разработанный для миссии NASA Relativistic Electron Atmospheric Loss (REAL) CubeSat, обеспечивает беспрецедентные измерения высокоэнергетических частиц в радиационных поясах Земли. Компактный прибор, также называемый REAL, может одновременно измерять количество, энергию и угол электронов, падающих в атмосферу — это первая в своем роде возможность для CubeSat. Это позволяет ученым фиксировать быстрые микровспышки потери электронов, длящиеся всего 100 миллисекунд, которые предыдущие однонаправленные датчики на CubeSat были слишком медленными, чтобы разрешить.

Прибор влияет на наше понимание радиационных поясов Ван Аллена, которые представляют опасность для спутников на околоземной орбите, включая спутники GPS и связи. Внешний пояс содержит «электроны-убийцы», которые могут проникать через экранирование спутников и вызывать повреждения. Лучше понимая, как эти электроны теряются из поясов, ученые могут улучшить прогнозы эффектов космической погоды.

Запущенный 23 июля 2025 года, прибор REAL включает три сенсорных головки — низкой, средней и высокой энергии — с несколькими направлениями обзора, интегрированными в 3U CubeSat. Головка низкой энергии использует электростатический анализатор с 36 апертурами и двумя направлениями обзора для измерения электронов от 1 кэВ до 40 кэВ. Головка средней энергии имеет пять апертур, а головка высокой энергии — четыре, каждая охватывает 20 градусов питч-угла, используя твердотельные детекторы. Вместе они измеряют электроны от 40 кэВ до 2 МэВ с временным разрешением до 20 миллисекунд.

Миссию REAL возглавляет главный исследователь Робин Миллан из Дартмутского колледжа, а приборный ученый Томас Сотирелис из Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса, где был разработан прибор. Измерения с разрешением по питч-углу позволяют различать выпадающие, квазизахваченные и захваченные популяции электронов, помогая определить, происходит ли рассеяние электронов через постепенную диффузию или быстрые нелинейные взаимодействия, вызванные плазменными волнами.

Следующие шаги включают анализ данных с REAL для изучения относительной важности различных механизмов потери и определения того, какие волны ответственны за выпадение электронов. Эти знания улучшат модели динамики радиационных поясов и усилят защиту спутников и астронавтов на низкой околоземной орбите.