Im Mai wurde IceCube von der ISS eingesetzt. Einen Monat später aktivierten wir wissenschaftliche Operationen, um globale Informationen über atmosphärische Eiswolken im Submillimeterbereich zu sammeln.
Der kastengroße Satellit erzeugte die erste großflächige Verteilung von atmosphärischem Eis im 883-GHz-Band - eine wichtige Frequenz bei Submillimeterwellenlänge für die Untersuchung von bewölktem Eis und dessen Auswirkungen auf das Erdklima.
IceCube ist ein winziges Raumschiff, das im Mai 2017 mit der ISS stationiert wurde. Mit seiner Hilfe konnte die Technologie des von Virginia Diodes (Virginia) im Rahmen der NASA-Studie entwickelten 883-GHz-Weltraumradiometers genutzt werden. Es ist in der Lage, die kritischen atmosphärischen Wolkeneigenschaften von Eis in Höhen von 5 bis 15 km zu bestimmen.
Zum ersten Mal verwendeten die NASA-Forscher Submillimeter-Wellenlängenbänder, die zwischen den Mikrowellen- und Infrarotbereichen des elektromagnetischen Spektrums liegen, um Eiswolken zu untersuchen. Vor IceCube wurden solche Tools jedoch nicht in den Geräten verwendet.
Jetzt ist IceCube ein funktionsfähiges radiometrisches Submillimeter-System zu einem kommerziellen Preis. Es ist wichtig, dass das Gerät einen globalen Überblick über die Verteilung des Wolkeneises des Planeten bietet. Die Definition von atmosphärischem Wolkeneis erfordert Instrumente, die auf einen weiten Frequenzbereich abgestimmt sind. Es ist aber auch notwendig, Submillimeter-Sensoren zu überfliegen. Diese Wellenlänge füllt eine signifikante Datenlücke in der mittleren und oberen Troposphäre, wo Eiswolken für IR- und sichtbare Sensoren oft zu undurchsichtig sind.
Technisches Problem
Die IceCube-Karte ist die erste ihrer Art und öffnet die Tür für zukünftige Weltraumbeobachtungen globaler Eiswolken mithilfe der Submillimeterwellen-Technologie.
Die Herausforderung bestand darin, einen kommerziellen Empfänger zu haben, der empfindlich genug ist, um das atmosphärische Wolkeneis mit möglichst wenig Energie einzufangen und zu messen.
Aus diesem Grund plant die Agentur, diesen Empfängertyp in ein Radiometer zu integrieren, um die Eiswolke in der ACE-Mission sichtbar zu machen. Es wird täglich die globale Verteilung eisiger Wolken untersucht, die die terrestrische Strahlung von Infrarotenergie in den Weltraum und die Reflexion einfallender Sonnenenergie beeinflussen.
Dong Woo ist der leitende Ermittler von IceCube. Es zeigt ein kommerzielles radiometrisches 883-GHz-Radiometer. Mit ihrer Hilfe haben wir die erste Wolkeneiskarte mit dieser Frequenz erstellt.
Zahlreiche Lektionen
Neben der Demonstration von Submillimeter-Beobachtungen aus dem All erhielten die Wissenschaftler wichtige Daten zur effektiven Entwicklung der IceCube-Mission und zur Identifizierung redundanter Systeme und solcher, die verworfen werden können. Der Preis hat immer die Wahl beeinflusst und in diesem Fall war es aufgrund des geringen Budgets noch schwieriger, Entscheidungen zu treffen. Das Team sollte in kurzer Zeit ein Test- und ein Flugmodell erstellen. Sie haben es jedoch geschafft, in das Budget und die Zeit zu passen.
Die Entwickler verwendeten handelsübliche Komponenten, darunter ein VDI-Radiometer. Die Komponenten stammten von mehreren kommerziellen Anbietern und funktionierten nicht immer harmonisch, weshalb sie modifiziert werden mussten.
IceCube ist nicht perfekt, da es Rauschen und kleine Fehler in den Radiometerdaten gibt. Es kann jedoch verwendet werden, um eine Messung durchzuführen, die für die Wissenschaft nützlich ist. Das Hauptziel ist zu zeigen, dass die Mission möglich ist.
Winzige Satelliten spielen oft eine wichtige Rolle in der Forschung, Demonstration neuer Technologien, wissenschaftlichen Überprüfungen und Bildungsarbeit. Mit ihrer Hilfe untersuchen sie den Weltraum, beobachten den Planeten, lösen grundlegende Probleme, schaffen wissenschaftliche Werkzeuge und demonstrieren neue Beobachtungsmethoden.
