NASA рассказало о компактном приборе REAL для одноименной миссии Relativistic Electron Atmospheric Loss. Его разработали ученые и инженеры при поддержке агентства, а ключевая идея родилась в Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса. Прибор предназначен для измерения энергичных частиц в околоземной среде и уже работает на малом спутнике формата 3U.
Задача REAL связана с радиационными поясами Ван Аллена. В этих областях вокруг Земли удерживаются миллиарды заряженных частиц: во внутреннем поясе преобладают высокоэнергичные протоны, во внешнем — электроны. Такие частицы опасны для спутников, включая аппараты навигации, связи и интернет-сервисов. Особенно проблемны электроны внешнего пояса, которые могут проникать через защиту спутника и вызывать электрические разряды или сбои.
Исследователей давно интересует, как электроны покидают радиационные пояса. Иногда они проваливаются в атмосферу микровсплесками длительностью около 100 миллисекунд, иногда потеря идет в течение минут или часов. NASA отмечает, что плазменные волны считаются вероятной причиной таких событий, но механизм рассеяния электронов до конца не ясен. REAL должен помочь различить плавные диффузные процессы и быстрые нелинейные взаимодействия.
Прибор был успешно запущен 23 июля 2025 года. В корпусе CubeSat он объединяет три измерительные головки для низких, средних и высоких энергий, а также четыре электронные платы. Головки смотрят сразу в нескольких направлениях: две для низких энергий, пять для средних и четыре для высоких. Это позволяет одновременно измерять количество частиц, их энергию и угол движения относительно магнитного поля Земли.
Диапазон измерений охватывает электроны от 1 кэВ до 40 кэВ в низкоэнергетическом канале и от 40 кэВ до 2 МэВ в средне- и высокоэнергетических каналах. Временное разрешение достигает 20 миллисекунд, чего достаточно для наблюдения коротких микровсплесков. По словам руководителя миссии Робин Миллан из Дартмутского колледжа, обычным CubeSat часто приходится вращаться, чтобы собрать полную картину, а на это уходят секунды. REAL получает несколько направлений сразу.
NASA подчеркивает, что все три измерительные головки REAL продолжают штатно работать и собирать научные данные. Команда недавно изменила настройки порогов, чтобы повысить чувствительность прибора. Если подход подтвердит себя, похожие компактные инструменты можно будет ставить на недорогие малые спутники и будущие группировки CubeSat, которые смогут чаще следить за радиационной обстановкой около Земли.
