Uno de los cuatro cubesats que se lanzarán este mes junto con el satélite Landsat9, es CuPID, que desde una órbita a unos 550 kilómetros sobre la superficie de la Tierra, formará una imagen del límite donde el campo magnético de la Tierra interactúa con el del Sol.
En comparación con los satélites estándar, los CubeSats son económicos de lanzar. Al igual que cuando se comparte tarifa de un taxi, los satélites diminutos pueden viajar en cohetes que transportan otras misiones, lo que reduce el coste de cada uno.
Atz es parte de un equipo de colaboradores del Goddard Space Flight Center de la Nasa en Greenbelt, Maryland, Boston Universit, Drexel University, Johns Hopkins University, Merrimack College, Aerospace Corporation y University of Alaska, Fairbanks que hicieron posible CuPID.
Producida por el campo magnético de la Tierra, la magnetosfera es una burbuja protectora que rodea el planeta. “La mayoría de las veces, estamos bastante bien protegidos de la actividad del Sol, ya que la energía y las partículas del Sol giran alrededor de la Tierra”, dijo Brian Walsh, profesor asistente de Ingeniería Mecánica en la Universidad de Boston e investigador principal de CuPID.
Pero cuando el Sol está lo suficientemente activo, su campo magnético puede fusionarse con el de la Tierra en un proceso llamado reconexión magnética. La magnetosfera de la Tierra cambia de forma y la radiación solar llega goteando hacia nosotros, poniendo potencialmente en peligro a los satélites y astronautas.
“Con CuPID, queremos saber cómo se ve el límite del campo magnético de la Tierra y entender cómo y por qué a veces entra energía”, dijo Walsh. Mientras que misiones como la misión Magnetospheric Multiscale o MMS de la Nasa vuelan a través de eventos de reconexión magnética para verlos a microescala, CuPID busca una vista macro. Utilizando una cámara de rayos X suaves de amplio campo de visión, CuPID observa rayos X de menor energía, o «suaves», emitidos cuando las partículas solares chocan con la magnetosfera de la Tierra.
Construir esa cámara no fue fácil. Los rayos X no se doblan tan fácilmente como la luz visible, por lo que son mucho más difíciles de enfocar. Además, tomar imágenes del límite magnético de la Tierra mientras orbita la Tierra es como sentarse en la primera fila de una sala de cine: tan cerca que es difícil ver la imagen completa. Una cámara adecuada debe estar construida especialmente para capturar un amplio campo de visión desde relativamente cerca.
Hace 16 años, un equipo de científicos, ingenieros, técnicos y estudiantes de Goddard and Wallops Flight Facility en Wallops Island, Virginia, comenzaron a trabajar en un prototipo. En lugar de desviar la luz, su cámara reflejaba o «rebotaba» los rayos X para enfocarlos, pasándolos a través de una cuadrícula de canales apretados dispuestos para darle una vista de campo amplio.
En 2012, Michael R. Collier, quien dirigió la contribución de Goddard a CuPID, y los colegas de Goddard, David G. Sibeck y F. Scott Porter, probaron la cámara en el espacio por primera vez a bordo del cohete de sondeo DXL. En 2015, un predecesor de CuPID voló en un segundo vuelo de cohete con sonda. Poco después, la Nasa seleccionó el proyecto para hacer realidad el satélite completo con aviónica. Los estudiantes y científicos han estado trabajando en CuPID desde entonces.
