Ontwikkeld door de U.S. Naval Research Laboratory Plasma Physics Division, in samenwerking met de afdeling Ruimtevaarttechniek, het Space PlasmA Diagnostic suitE (SPADE)-experiment gelanceerd vanuit het Kennedy Space Center in Florida naar het internationale ruimtestation aan boord van de SpaceX Dragon-bevoorradingsmissie (CRS-17), 4 mei

Geïntegreerd op de Space Test Program-Houston 6 (STP-H6) pallet, SPADE is ontworpen om de plasmacondities in de ruimte op de achtergrond in een baan om het internationale ruimtestation te bewaken en vroegtijdig te waarschuwen voor het begin van gevaarlijke niveaus van het opladen van ruimtevaartuigen.

De ruimteomgeving is gevuld met een verzameling elektrisch geladen deeltjes, plasma, en eigenschappen die afhankelijk zijn van variabele zonnecondities. Satellietoperaties in de ruimte vereisen continu bewaakte plasmacondities en de resultaten die het heeft op ruimtevaartuigen.

Dr. Erik Tejero, een plasmafysicus bij de afdeling Plasmafysica van NRL, vergeleek de effecten van het opladen van ruimtevaartuigen met de opbouw van elektrische lading die optreedt bij het lopen over een tapijt.

"Hoewel de schok die je krijgt van je tapijt niet gevaarlijk is, een plotselinge ontlading in de ruimte kan een ernstige bedreiging of kostbare schade aan gevoelige satellietelektronica vormen, ' zei Tejero.

Momenteel, er zijn geen eenvoudige, speciale sensoren om het opladen van ruimtevaartuigen te controleren.

Het SPADE-experiment is ontworpen om de reactie van het instrument op kleine veranderingen in de plasmamantel aan te tonen. Dit wordt vaak de Debye-omhulsel genoemd die rond een geladen object is gevormd en een unieke door NRL ontwikkelde methode voor vroege detectie biedt.

Een onderdeel van de SPADE-suite bestaat uit een actieve antenne die wordt gebruikt om het lokale plasma te exciteren en een passieve antenne die de excitatie waarneemt.

De actieve sonde wordt over een reeks frequenties en DC-spanningsbias geveegd om het plasma-impedantiespectrum te bepalen.

De impedantiemeting helpt dan om de fysieke eigenschappen van het plasma te bepalen, zoals dichtheid, plasmapotentiaal en elektronentemperatuur. Het levert gegevens om het laadniveau van het internationale ruimtestation aan te geven ten opzichte van het lokale plasma.

"Dit is een indicatie van de 'weerstand' van het plasma tegen de stroom bij elke instelling, ' zei Tejero.

"Laboratoriumonderzoeken hebben aangetoond dat de NRL-impedantiesonde nuttige gegevens kan opleveren in operationele regimes waar andere technieken minder haalbaar zijn, " zei hij. "Dit opent veel nieuwe mogelijkheden voor metingen in industrieel verwerkte plasma's en in experimenten met atmosferische drukontlading."

De missie van een jaar zal het vermogen van SPADE testen om gevaarlijke laadgebeurtenissen van stations te detecteren en langdurige gegevens over de weersomstandigheden in de ruimte op te leveren.