Kleine sensoren voor het meten van de ruimteweeromgeving van de aarde zijn vandaag gelanceerd, bevestigd aan een Zuid-Koreaanse satelliet.

Bovenop zijn eigen gewone weermonitoringsmissie, de Zuid-Koreaanse satelliet heeft een passagier meegenomen van de European Space Agency (ESA), die sensoren bevat die zijn gebouwd aan het Imperial College London.

De ESA-kit, genaamd de Service Oriented Spacecraft Magnetometer (SOSMAG), is ontworpen om het ruimteweer rond de aarde te volgen - de interactie tussen de zonnewind en de beschermende magnetische bel van de aarde. Extreme ruimteweergebeurtenissen, zoals zonnevlammen van de zon, kan verstoring van satellieten veroorzaken en elektriciteitsnetten op aarde beïnvloeden.

Door de ruimteweeromgeving van de aarde te monitoren, kunnen wetenschappers deze extreme hemelweergebeurtenissen detecteren voordat ze de oppervlakte bereiken, het geven van kritieke tijd voor voorbereiding.

De standaard SOSMAG-kit is ontworpen om op verschillende ruimtevaartuigen te worden gemonteerd, dus ESA hoopt dat er meer 'piggyback'-missies op commerciële ruimtevaartuigen zullen volgen.

Dr. Jonathan Eastwood, die het ruimteweeronderzoek leidt bij de afdeling Natuurkunde van Imperial, zei:"Meeliften op andere vluchten stelt ons in staat om meer instrumenten op meer plaatsen rond de aarde te verspreiden. Dit zal ons een vollediger beeld geven van de ruimteweeromgeving van de aarde dan mogelijk zou zijn door afzonderlijke, duurdere missies."

Mini-magnetometers

Wetenschappers van de afdeling Natuurkunde van Imperial, samen met collega's in Oostenrijk en Duitsland, bouwde kleine magnetometers ter grootte van pondmunten die minder dan 100 g wegen voor de ESA-kit.

Magnetometers meten het magnetische veld en eventuele kleine veranderingen in het gedrag, wat cruciale informatie is voor het detecteren van ruimteweergebeurtenissen.

Het team van Imperial heeft eerder geavanceerdere magnetometers gebouwd voor grotere ruimtemissies zoals het Cassini Saturn-ruimtevaartuig en de aanstaande Jupiter ijzige manenverkenner (JUICE), gepland voor lancering in 2022. Die magnetometers vereisten dat de rest van het ruimtevaartuig 'magnetisch schoon' was - om geen eigen magnetisch veld te produceren, maakt niet uit hoe klein.

Echter, terwijl ze vliegen vastgemaakt aan commerciële ruimtevaartuigen, de kleinere magnetometers in de ESA-kit zijn niet verzekerd van een magnetisch schone omgeving. In plaats daarvan, voor het eerst zal het team meerdere magnetometers van verschillende typen en geavanceerde algoritmen gebruiken om de magnetische 'ruis' die door het ruimtevaartuig wordt gecreëerd te compenseren.

De sensoren zijn gekoppeld aan een elektronica set die alle metingen doet en aan boord de nodige geluiddempende berekeningen maakt, het creëren van een bijna onmiddellijk signaal van eventuele ruimteweergebeurtenissen.

Snelle waarschuwing voor mogelijk schadelijke gebeurtenissen

Senior instrumentmanager Patrick Brown, van de afdeling natuurkunde van Imperial, zei:"Deze eerste lancering is een proof of concept voor het idee van een gedistribueerd sensorsysteem - een systeem dat verantwoordelijk is voor ruis, in plaats van het helemaal te vermijden. Met de onmiddellijke verwerking van gegevens, deze systemen kunnen snel waarschuwen voor mogelijk schadelijke gebeurtenissen."

Er zijn veel sensorsystemen nodig om ruimteweergebeurtenissen te detecteren, omdat ze van vele kanten kunnen komen, afhankelijk van de omstandigheden op de zon. In de toekomst, dit soort sensorsystemen kunnen ook worden gemonteerd op ruimtevaartuigen zo klein als CubeSats, geminiaturiseerde satellieten, het geven van meer dekking van de ruimteweeromgeving. Het Imperial-team bouwt nu een nieuwe ruimteweermagnetometer voor de RADCUBE CubeSat die in 2020 wordt gelanceerd.

Het Imperial-team heeft zijn 'magnetoresistieve' magnetometer in licentie gegeven, en haar werk met ESA aan het SOSMAG-project markeert een nieuw soort industrieel partnerschap, aanvulling op de wetenschappelijke samenwerkingen die tot nu toe gebruikelijker waren.