Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Chỉ một vài năm trước, các cộng đồng thiên văn học và thiên văn học đã hoài nghi về việc liệu CubeSats có thể có được dữ liệu khoa học một cách đáng tin cậy hay không. Nhưng những vệ tinh có kích thước bánh mì này đã chứng minh khả năng trả lại dữ liệu hữu ích của mình.
Chỉ một vài năm trước, các cộng đồng thiên văn học và thiên văn học đã hoài nghi về việc liệu CubeSats có thể có được dữ liệu khoa học một cách đáng tin cậy hay không. Nhưng những vệ tinh có kích thước bằng cái bánh mì này đã chứng minh khả năng trả lại dữ liệu hữu ích của họ.
Trong cuộc họp tháng 4 năm 2019 của Hiệp hội Vật lý Hoa Kỳ, được tổ chức vào ngày 13-16 tháng 4, tại Denver, Colorado, Christopher S. Moore, một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Trung tâm Vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian trong Nhóm X-quang Mặt trời và Stellar, sẽ mô tả như thế nào Các khối lập phương quang phổ mặt trời tia X thu nhỏ (MinXSS) song song đo các tia X mềm từ Mặt trời. Đây là những nhiệm vụ CubeSat định hướng khoa học mặt trời đầu tiên được thực hiện cho Ban Giám đốc Sứ mệnh Khoa học của NASA.
Như ông sẽ mô tả tại cuộc họp, Moore là một trong vài chục sinh viên tốt nghiệp đã đóng góp cho MinXSS trong suốt cuộc đời của mình. Ông đã làm việc trên MinXSS CubeSats như một phần của nghiên cứu tiến sĩ của mình tại Đại học Colorado Boulder.
“Công trình này đã chứng minh rằng những chiếc nhỏ này, tương đối rẻ – từ 1 triệu đến 2 triệu đô la cho MinXSS – CubeSats có thể thu thập dữ liệu lấp đầy một vị trí cụ thể và phù hợp với các vệ tinh lớn, đắt hơn nhiều, và đóng góp cho khoa học lớn điều tra, “Moore nói.
MinXSS-1 đã được phóng vào tháng 12 năm 2015 trong buổi ra mắt Atlas-V Cygnus OA-4, nhiệm vụ tiếp tế quỹ đạo quỹ ATital cho Trạm vũ trụ quốc tế, nơi nó được triển khai cho quỹ đạo khoảng 12 tháng quanh Trái đất. Phiên bản thứ hai, MinXXS-2, đã được ra mắt trên SpaceX Falcon 9 như một phần của Spaceflight SSO-A: SmallSat Express vào tháng 12 năm 2018 và được triển khai cho quỹ đạo và hoạt động bốn đến năm năm.
CubeSats định hướng khoa học là các vệ tinh có tuổi thọ thấp, chi phí thấp được chế tạo để thực hiện các quan sát và đo lường khoa học cụ thể. Ví dụ, MinXSS có các thành phần tiết kiệm chi phí như thước dây có thể mở rộng hoạt động như một ăng ten radio.
Trọng tải khoa học của nó bao gồm một quang phổ kế tia X mềm đã được sửa đổi để tương thích với môi trường khắc nghiệt của không gian. MinXSS cũng đang mang các quang kế dựa trên silicon trên tàu để đo các tia X mềm và ánh sáng khả kiến khác.
MinXSS-1 do NASA tài trợ (đầu tiên trong số các vệ tinh sinh đôi) là thử nghiệm ban đầu của Blue Canyon Technologies XACT, đây là một hệ thống xác định và kiểm soát thái độ thu nhỏ. Thành công của MinXSS-1 và XACT đã mang lại giải thưởng Sứ mệnh của năm 2016 cho SmallSat.
“MinXSS đo các tia X mềm mặt trời trong khoảng 0,5 đến 12 kiloelectron vôn ở độ phân giải phổ vừa phải, bao gồm dải thông 0,5 đến 2-keV được quan sát thưa thớt”, Moore giải thích. “Vùng quang phổ này có nhiều thông tin về điều kiện plasma trong khí quyển của mặt trời đối với nhiệt độ lớn hơn 2 triệu kelvin có trong các ngọn lửa mặt trời và trong thời gian hoạt động (ngủ đông).”
Dữ liệu được thu thập bởi MinXSS phù hợp với suy luận từ các vệ tinh lớn. “Dữ liệu MinXSS sẽ giúp chúng ta hiểu được tính chất vật lý đằng sau các cơn bão mặt trời”, Moore nói. “Các tia X mềm mang thông tin về nhiệt độ, mật độ và thành phần hóa học của vật chất trong bầu khí quyển của Mặt trời, cho phép các nhà khoa học theo dõi các sự kiện như pháo sáng và các quá trình khác trong thời gian bình tĩnh hơn làm nóng vật liệu xung quanh trong khí quyển của Mặt trời. “
Biến thể của phát xạ tia X mặt trời tương quan mạnh với các đặc tính từ tính quy mô lớn được gọi là các vùng hoạt động. “Những vùng hoạt động này xuất hiện dưới dạng các vòng sáng trong tia X mềm, nhưng xuất hiện dưới dạng các điểm tối trên bề mặt mặt trời (không gian quang ảnh), vì vậy chúng được gọi là ‘vết đen mặt trời’. Dữ liệu MinXSS có thể giúp hạn chế trực tiếp nhiệt độ plasma của các tính năng tương đối tĩnh này, “Moore nói.
Moore cung cấp “cơ hội tuyệt vời để đào tạo các nhà lãnh đạo tương lai về công nghệ và khoa học, vì sinh viên đại học, sinh viên tốt nghiệp và postdocs thường có vai trò then chốt trong thiết kế, phát triển, thử nghiệm, vận hành nhiệm vụ và phân tích khoa học”, Moore nói. “Hơn 40 sinh viên tốt nghiệp tại Đại học Colorado Boulder đã đóng góp cho MinXSS trong suốt cuộc đời của dự án.”
Do những thành công gần đây của CubeSat, NASA và Quỹ khoa học quốc gia hiện cung cấp các cơ hội tài trợ mới để trực tiếp tài trợ cho CubeSats theo định hướng khoa học.
Nguồn tin tức:
Tài liệu được cung cấp bởi Hiệp hội Vật lý Hoa Kỳ . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.