NASA'nın REAL CubeSat enstrümanı, Dünya'nın radyasyon kuşaklarındaki yüksek enerjili parçacıkların yüksek doğruluklu ölçümlerini sağlıyor.

NASA'nın Relativistik Elektron Atmosferik Kaybı (REAL) CubeSat misyonu için geliştirilen yeni bir enstrüman, Dünya'nın radyasyon kuşaklarındaki yüksek enerjili parçacıkların benzeri görülmemiş ölçümlerini sağlıyor. Yine REAL olarak adlandırılan kompakt enstrüman, elektronların atmosfere düşerken miktarını, enerjisini ve açısını aynı anda ölçebiliyor; bu, bir CubeSat için ilk kez gerçekleştirilen bir yetenek. Bu sayede bilim insanları, yalnızca 100 milisaniye süren hızlı elektron kaybı mikro patlamalarını yakalayabiliyor; oysa CubeSat'lardaki önceki tek yönlü sensörler bunları çözmek için çok yavaştı.

Enstrüman, GPS ve iletişim uyduları da dahil olmak üzere Dünya yörüngesindeki uydular için tehlike oluşturan Van Allen radyasyon kuşaklarını anlamamızı etkiliyor. Dış kuşak, uydu kalkanını delip hasara neden olabilen 'katil elektronlar' içeriyor. Bilim insanları, bu elektronların kuşaklardan nasıl kaybolduğunu daha iyi anlayarak uzay havası etkilerine ilişkin tahminleri iyileştirebilir.

23 Temmuz 2025'te fırlatılan REAL enstrümanı, 3U CubeSat'a entegre edilmiş düşük, orta ve yüksek enerji olmak üzere üç sensör başlığı ve birden fazla bakış yönü içeriyor. Düşük enerji başlığı, 1 keV ila 40 keV arasındaki elektronları ölçmek için 36 açıklıklı ve iki bakış yönlü bir elektrostatik analizör kullanıyor. Orta enerji başlığı beş, yüksek enerji başlığı ise dört açıklığa sahip; her biri 20 derecelik eğim açısını kapsıyor ve katı hal dedektörleri kullanıyor. Birlikte, 40 keV ila 2 MeV arasındaki elektronları 20 milisaniye kadar kısa zaman çözünürlüğüyle ölçüyorlar.

REAL misyonu, Dartmouth College'dan baş araştırmacı Robyn Millan tarafından yönetiliyor; enstrüman bilimcisi Thomas Sotirelis ise enstrümanın geliştirildiği Johns Hopkins Uygulamalı Fizik Laboratuvarı'nda görev yapıyor. Enstrümanın eğim açısı çözünürlüklü ölçümleri, çöken, yarı-tuzaklı ve tuzaklı elektron popülasyonlarını ayırt ederek, elektron saçılmasının kademeli difüzyon mu yoksa plazma dalgaları tarafından yönlendirilen hızlı doğrusal olmayan etkileşimler mi yoluyla gerçekleştiğini belirlemeye yardımcı oluyor.

Sonraki adımlar, farklı kayıp mekanizmalarının göreceli önemini araştırmak ve elektron düşüşünden hangi dalgaların sorumlu olduğunu belirlemek için REAL'den gelen verileri analiz etmeyi içeriyor. Bu bilgi, radyasyon kuşağı dinamiği modellerini iyileştirecek ve alçak Dünya yörüngesindeki uydular ve astronotlar için korumayı artıracaktır.