HaloSat werd in mei in een baan om de aarde gelanceerd aan boord van een Cygnus-ruimtevaartuig en op 13 juli vanuit het internationale ruimtestation boven Australië losgelaten. 2018. Het is belast met het bestuderen van de halo van heet gas rond de Melkweg als onderdeel van een missie om te zoeken naar ontbrekende materie in het universum. NASA/Aubrey Gemignani

De HaloSat-satelliet, die in mei naar het internationale ruimtestation werd vervoerd en medio juli door astronauten in een baan om de aarde werd gebracht, ongeveer zo groot is als de doos waarin je laatste paar sneakers kwamen, en hij weegt slechts 26 pond (12 kilogram).

Maar laat je daar niet door voor de gek houden. De satelliet van $ 3,7 miljoen is ontworpen om een ​​grote wetenschappelijke missie uit te voeren:het bestuderen van röntgenstralen van de gigantische halo van heet gas rond het Melkwegstelsel. Die metingen kunnen helpen verklaren wat er met een derde van de massa van het vroege heelal is gebeurd, die vandaag de dag lijkt te ontbreken.

De kleine sonde is ook een goed voorbeeld van hoe technologische vooruitgang en standaardisatie een nieuw tijdperk hebben ingeluid van efficiënt ontworpen miniatuursatellieten, die meer wetenschap kan verrichten voor een fractie van wat een dergelijk onderzoek ooit zou hebben gekost.

Philippe Kaaret, HaloSat's hoofdonderzoeker en professor in de afdeling natuurkunde en sterrenkunde aan de Universiteit van Iowa, legt in een e-mail uit dat wetenschappers metingen van de kosmische microgolfachtergrond hebben gebruikt - straling die teruggaat tot 400, 000 jaar na de oerknal — om de hoeveelheid massa te berekenen die toen bestond, in de vorm van geïoniseerde waterstof en helium. "Toen het universum jong was, de zaak was allemaal in dezelfde vorm, dus het was gemakkelijk te meten, " hij zegt.

Daarna, het universum begon samen te smelten tot vormen - zoals sterren, sterrenstelsels, planeten, en hete en koude intergalactische gassen - die tegenwoordig in de kosmos bestaan, zegt Kaaret. Maar als wetenschappers meten wat ze in het heelal kunnen zien, ze kunnen slechts tweederde uitmaken van de massa die in het jonge universum zou hebben bestaan, hij legt uit.

Waarschijnlijk, dat ontbrekende derde van de materie in de vorm van heet gas is, die ofwel door zwaartekracht gebonden is aan sterrenstelsels in de vorm van halo's, of anders opgehangen aan filamenten die zich uitstrekken tussen sterrenstelsels, zegt Kaaret.

Tot nu, het was voor wetenschappers moeilijk om metingen te doen om te bepalen welke verklaring correct is. "We zijn behoorlijk slecht in het observeren van heet gas, " legt hij uit. Heet gas is meetbaar door de röntgenstraling die het afgeeft, maar die straling kan alleen vanuit de ruimte worden waargenomen, en bestaande orbitale röntgenobservatoria zijn alleen ontworpen om foto's te maken van een relatief klein deel van de lucht, waardoor het moeilijk is om de halo van hete gassen in de Melkweg te bestuderen.

Kleiner, Goedkopere moderne satellieten

HaloSat is ontworpen om dat probleem te verhelpen. Ondanks zijn kleine formaat, het bevat drie röntgendetectoren, en is in staat om een ​​gezichtsveld van 10 graden in te nemen - ruwweg, het equivalent van 10 volle manen, Klaaret legt het uit. "Het gaat naar de hele lucht kijken, "zegt hij. "We zijn eigenlijk efficiënter in het onderzoeken van grote delen van de lucht, omdat we dit grote gezichtsveld hebben, ook al zijn we deze kleine telescoop."

Hoewel HaloSat niet erg gevoelig genoeg is om de röntgenstralen van gas in intergalactische filamenten te detecteren, het zal informatie kunnen geven over de halo van de Melkweg, die vervolgens kunnen worden geëxtrapoleerd om de hoeveelheid heet gas in galactische halo's elders in de kosmos te berekenen.

HaloSat is ook een voorbeeld van hoe moderne satellieten - die kunnen worden ontworpen om te voldoen aan specificaties van standaardafmetingen en veel van dezelfde componenten gebruiken als andere sondes - een revolutie teweegbrengen in het ruimteonderzoek. HaloSat, bijvoorbeeld, wordt aangedreven door een zonnepaneel dat oorspronkelijk is gemaakt voor andere satellieten en bevat een apparaat voor het volgen van sterren dat goedkope sensoren gebruikt die vergelijkbaar zijn met die in mobiele telefoons. Tien jaar geleden, zo'n apparaat zou ongeveer $ 1 miljoen hebben gekost, maar nu kan het voor een paar duizend dollar worden gebouwd, zegt Kaaret.

HaloSat heeft ook een kans geboden aan jonge wetenschappers. Kaaret, die eerder een stralingsdetector ontwikkelde voor een satelliet gebouwd door Radio Amateur Satellite Corp. om de Van Allen-gordels van de aarde te meten, schakelde een team van niet-gegradueerde en afgestudeerde studenten in die hielpen bij het ontwerpen van de HaloSat en het schrijven van de computercode, volgens dit persbericht van de Universiteit van Iowa.

Dat is nu interessant

de KalamSat, een door een student ontworpen sonde die in juni 2017 door een NASA-onderzoeksraket de ruimte in werd gebracht op een suborbitale vlucht, woog slechts 64 gram (2,26 ounces), volgens Kwarts. De sonde is ontworpen om de versnelling van de aarde te meten, rotatie en magnetosfeer.