Explorador de la radio Aurora

Radio Aurora Explorer ( RAX ) es la primera misión CubeSat patrocinada por la Fundación Nacional de Ciencias (NSF) . ^{[ 2 ]} La misión RAX es un esfuerzo conjunto entre SRI International en Menlo Park, California, y la Universidad de Michigan en Ann Arbor, Michigan. El científico jefe de SRI International , el Dr. Hasan Bahcivan, dirigió a su equipo en SRI para desarrollar la carga útil, mientras que el ingeniero jefe, el Dr. James Cutler, dirigió a un equipo de estudiantes para desarrollar la plataforma satelital en el Laboratorio de Exploración de Michigan . Actualmente hay dos satélites en la misión RAX.

La misión RAX-1, lanzada en noviembre de 2010, fue una demostración de las capacidades tecnológicas del equipo: logró grandes avances en el diseño de CubeSat y pudo realizar mediciones de radar biestático que nunca antes se habían realizado en un satélite de su tamaño. ^{[ 3 ]}

RAX-2 se basa en este legado al completar la parte científica de la misión general; es un reflejo del aprendizaje de los estudiantes a partir de la experiencia práctica y la rápida implementación de tecnologías nuevas y más innovadoras de primera mano. Los miembros del equipo RAX pudieron obtener experiencia práctica en la resolución de problemas de la nave espacial y aplicaron las lecciones aprendidas de RAX-1 a RAX-2, que realiza el mismo concepto de misión con un rendimiento mejorado del bus y modos operativos adicionales. RAX-2 se lanzó el 28 de octubre de 2011 como parte de la misión ELaNa -3 de la NASA. ^{[ 4 ] [ 5 ]}

RAX es capaz de llevar a cabo procedimientos científicos que antes solo podían realizarse con grandes satélites, gracias en parte a nuevas tecnologías. El objetivo principal de la misión de RAX es estudiar grandes formaciones de plasma en la ionosfera, la región más alta de nuestra atmósfera. Estas inestabilidades de plasma pueden crear irregularidades alineadas con el campo magnético (FAI, por sus siglas en inglés), que son densas nubes de plasma que interrumpen la comunicación entre la Tierra y las naves espaciales en órbita. Para estudiar las FAI, los satélites RAX utilizan un gran radar de dispersión incoherente ubicado en Poker Flat, Alaska (conocido como PFISR). El PFISR transmite potentes señales de radio hacia las inestabilidades de plasma, que luego se dispersan en las FAI y son recibidas por la nave espacial RAX en órbita. Posteriormente, las señales son procesadas por la computadora de a bordo de RAX y transmitidas de vuelta a la Tierra para su análisis científico. Los científicos terrestres no han podido estudiar estas singulares formaciones de plasma desde tierra, y RAX servirá como un punto de transición clave entre la Tierra y el espacio.

El objetivo de la misión RAX-2 es mejorar la comprensión de la formación de FAI para poder generar modelos de pronóstico a corto plazo. Esto ayudará a los operadores de la nave espacial a planificar sus operaciones en torno a los períodos de interrupción de comunicaciones previstos. La misión RAX-1 logró grandes avances en el diseño de CubeSat y pudo realizar mediciones de radar biestático nunca antes realizadas con una nave espacial de este tipo. Los miembros del equipo RAX aplicaron las lecciones aprendidas de RAX-1 al diseño de una segunda unidad de vuelo, RAX-2, que llevará a cabo el mismo concepto de misión que la primera RAX lanzada en noviembre de 2010, con un rendimiento mejorado de la plataforma y modos operativos adicionales. Las mediciones científicas se mejorarán mediante experimentos interactivos con calentadores ionosféricos de alta potencia donde se generará FAI bajo demanda.

RAX se somete a las mismas pruebas rigurosas que sus hermanos mayores para cumplir con muchos de los mismos requisitos. Durante las pruebas, RAX logró cargar comandos y recibir telemetría de diversos sensores. Estos sensores proporcionaron datos como temperatura y voltaje, posición y velocidad GPS , actitud de la nave espacial (para determinar su orientación) ^{[ 6 ]} y el estado general de todos los subsistemas de RAX. El software de la estación terrestre también se probó mediante enlaces de radio, lo que demostró que el equipo podrá escuchar e interactuar con RAX de forma remota.

Durante los diecisiete meses de desarrollo, el equipo también construyó instalaciones de prueba adicionales para evaluar sensores y prototipos. Se construyó una jaula de Helmholtz propia para crear y simular los cambios en los campos magnéticos que experimenta el satélite a lo largo de su órbita. La jaula se diseñó para caracterizar los magnetómetros y realizar pruebas de hardware en bucle con RAX. Esto, en esencia, coloca al CubeSat en una órbita virtual y permite al equipo generar campos magnéticos adecuados para probar la capacidad de RAX para determinar su orientación. La jaula de Helmholtz también se utiliza para evaluar la limpieza magnética y las pruebas de integración final.