Deze zomer, astronauten op het International Space Station zullen een door Penn State gebouwde satelliet in een baan om de aarde lanceren die zal helpen meer te weten te komen over het ruimteweer.

De OSIRUS-3U-satelliet, deze maand in zijn lanceringsconfiguratie geleverd, is de afgelopen vijf jaar ontworpen en gebouwd door studenten van het Student Space Programs Laboratory (SSPL). Wanneer in een baan, het zal metingen van de verwarmde ionosfeer opleveren om ruimteweerverschijnselen beter te begrijpen.

"Als je 's ochtends opstaat en wilt weten wat je aan moet trekken, je kijkt naar de weersvoorspelling in een weer-app op je telefoon. We zijn gewend aan het aardse weer en hoe het ons leven beïnvloedt, maar we zijn ons niet erg bewust van ruimteweer, ook al is het, te, kan een enorm effect hebben op ons leven, "Sven Bilén, directeur van het lab en hoogleraar technisch ontwerp, Elektrotechniek, lucht- en ruimtevaarttechniek en afdelingshoofd van de School of Engineering Design, Technologie, en professionele programma's, zei. "Elke dag vertrouwen we op satellieten, vliegen in vliegtuigen, haal stroom uit elektriciteitsnetten en vertrouw op GPS-signalen. Deze dingen worden allemaal beïnvloed door ruimteweer - en een grote weersgebeurtenis, als een enorme zonnestorm in 1859, de moderne samenleving kan verwoesten. We willen verschillende ruimteweerfenomenen beter kunnen begrijpen."

Omdat het ruimteweer veroorzaakt door de zon zo onvoorspelbaar is, de missie van de studenten is om soortgelijke effecten te creëren door de ionosfeer te verwarmen met behulp van het Arecibo Observatorium in Puerto Rico. De satelliet zal GPS-scintillatiegegevens en elektronendichtheids- en temperatuurmetingen kunnen verzamelen in een gesimuleerde zonnestorm, zodat de studenten meer kunnen leren over ruimteweer en de gevolgen ervan op aarde.

"De resultaten van deze missie zullen ons veel wetenschappelijke informatie opleveren, " zei Andrew O'Neill, manager van SSPL en een senior student elektrotechniek uit West Grove, Pennsylvania. "Hopelijk hebben we een beter idee van de effecten van zonnevlammen en de verstoringen van de communicatie die ze kunnen veroorzaken tussen de aarde en onze satellieten."

Volgens hun voorstel aan NASA, onder leiding van Penn State elektrotechniek alumnus Kyle Botteon, terwijl hij nog een student was, met hulp van Bilén - en die hen de lancering opleverde - werd hun satelliet ontworpen om in een drie-eenheid te passen, of "3U", CubeSat-vormfactor. Eén eenheid ondersteunt de wetenschappelijke instrumenten en twee eenheden zijn gewijd aan de bus die de satelliet bestuurt, waaronder de structuur, een stroomdistributiesysteem, houding controle systeem, communicatiesysteem en commando- en gegevensverwerkingssysteem. De buselektronica is opgebouwd rond twee stapels printplaten.

SSPL werkte samen met Aerospace Corporation en het Naval Research Lab om twee van de wetenschappelijke instrumenten te leveren, en een derde is in eigen beheer gebouwd door studenten. Alle instrumenten zullen verschillende aspecten van de plasma-omgeving meten.

Afgelopen semester hebben studenten de constructie afgerond en alle onderdelen van de satelliet getest om er zeker van te zijn dat deze de zware reis door de ruimte aankon. Financiering om de satelliet te voltooien kwam van bedrijven als Boeing en Lockheed Martin, en van het Pennsylvania Space Grant Consortium. Deze maand, Penn State-studenten leverden de satelliet persoonlijk aan Nanoracks, het bedrijf dat door NASA is gecontracteerd om de lancering te coördineren. De satelliet zal naar het ISS worden gebracht op een SpaceX-raket die vanuit Florida wordt gelanceerd. De door OSIRIS-3U ​​verzamelde gegevens zullen tegen het einde van de zomer worden gedownlinkt, en studenten in het lab zullen papers schrijven en publiceren over wat ze hebben geleerd.

"SSPL is zeer succesvol geweest in het opleiden van toekomstige ingenieurs, " zei Rebecca Arenson, van Merion Station, Pennsylvania, die op 5 mei afstudeerde aan Penn State met een bachelor in elektrotechniek. "Het lab geeft studenten geweldige praktische ervaring die ze niet zomaar ergens zouden krijgen en het is zeer waardevol in de industrie. Veel van de SSPL-alumni hebben stage gelopen bij NASA's Jet Propulsion Laboratory of Boeing als studenten en werken daar nu fulltime."