EQUULEUS ( EQUilibriUm Lunar-Earth point 6U Spacecraft ) es un nanosatélite del formato CubeSat 6U que medirá la distribución del plasma que rodea la Tierra ( plasmasfera ) para ayudar a los científicos a comprender el entorno de radiación en esa región. También demostrará técnicas de control de trayectoria de bajo empuje, como múltiples sobrevuelos lunares , dentro de la región Tierra-Luna utilizando vapor de agua como propulsor. [3] [1] La nave espacial fue diseñada y desarrollada conjuntamente por la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón ( JAXA ) y la Universidad de Tokio . [3] [4]
EQUULEUS fue uno de los diez CubeSats lanzados con la misión Artemis 1 a una órbita heliocéntrica en el espacio cislunar en el vuelo inaugural del Sistema de Lanzamiento Espacial que tuvo lugar el 16 de noviembre de 2022. [2] [5] El 17 de noviembre de 2022, la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón ( JAXA ) informó que EQUULEUS se separó con éxito el 16 de noviembre de 2022 y se confirmó que estaba operando normalmente el 16 de noviembre de 2022 a las 13:50 UTC. [6] EQUULEUS filmó el cometa verde C/2022 E3 (ZTF) en febrero de 2023. [7]
El mapeo de la plasmasfera alrededor de la Tierra puede proporcionar información importante para proteger tanto a los humanos como a los dispositivos electrónicos de los daños causados por la radiación durante los viajes espaciales largos. También demostrará técnicas de control de trayectoria de bajo empuje, como múltiples sobrevuelos lunares, dentro de los puntos de Lagrange Tierra-Luna (EML). [1] [8] [9] La misión demostrará que al salir de EML se puede transferir a varias órbitas, como órbitas terrestres , órbitas lunares y órbitas interplanetarias, con una pequeña cantidad de control orbital. [8] EQUULEUS cuenta con 2 paneles solares desplegables y baterías de litio .
La misión será monitoreada desde la antena de espacio profundo japonesa (antena de 64 metros y antena de 34 metros) con el apoyo de la DSN ( Deep Space Network ) del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL). [1] El investigador principal es el profesor Hashimoto de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón ( JAXA ). [8] La misión lleva el nombre de la constelación del "pequeño caballo" Equuleus . [10]
El sistema de propulsión, llamado AQUARIUS , emplea 8 propulsores de agua que también se utilizan para el control de actitud (orientación) y la gestión del momento. [11] La nave espacial transporta 1,2 kg de agua, [11] [12] y el sistema de propulsión completo ocupaba alrededor de 2,5 unidades de las 6 unidades de volumen total de la nave espacial. El calor residual de los componentes de comunicación se reutiliza para ayudar al precalentador en el sistema de producción de vapor de agua. El agua se calienta a 100 °C (212 °F) en el precalentador. [11] Los propulsores de agua de AQUARIUS producen un total de 4,0 mN, un impulso específico (I sp ) de 70 segundos y consume alrededor de 20 vatios de potencia. [11] Antes de su vuelo en EQUULEUS, AQUARIUS se probó por primera vez en el CubeSat AQT-D 2019.
La carga útil científica de EQUULEUS incluye un pequeño generador de imágenes ultravioleta llamado PHOENIX (Plasmaspheric Helium ion Observation by Enhanced New Imager in eXtreme ultraviolet) que funcionará en las longitudes de onda ultravioleta extremas de alta energía . Consiste en un espejo de entrada de 60 mm de diámetro y un dispositivo de conteo de fotones . La reflectividad del espejo está optimizada para la línea de emisión de iones de helio (longitud de onda de 30,4 nm), que es el componente relevante de la plasmasfera de la Tierra. [13] La plasmasfera es donde se producen varios fenómenos causados por las perturbaciones electromagnéticas del viento solar . Al volar lejos de la Tierra, el telescopio PHOENIX proporcionará una imagen global de la plasmasfera de la Tierra y contribuirá a su evolución espacial y temporal. [13]
DELPHINUS (DEtection camera for Lunar impact Phenomena IN 6U Spacecraft), o DLP para abreviar, es una cámara conectada al telescopio PHOENIX para observar destellos de impacto lunar y asteroides cercanos a la Tierra (NEO), así como posibles ' mini-lunas ' mientras se posiciona en la órbita del halo del punto Lagrangiano Tierra-Luna L2 (L2) . [14] Teóricamente, los NEO que se aproximan a la Tierra pueden ser atrapados brevemente dentro de la gravedad de la Tierra , y aunque en términos de mecánica orbital los movimientos del objeto todavía están centrados alrededor del Sol , para un observador en la Tierra se moverá como si fuera una luna del planeta. [14] Un ejemplo de tal objeto es 2006 RH120 , que orbitó la Tierra entre 2006 y 2007. Si se identifica una mini-luna o NEO que pueda ser alcanzado por EQUULEUS, el CubeSat intentará un sobrevuelo. [14] Esta carga útil ocupa aproximadamente 0,5 unidades del volumen total de 6 unidades. [1] Los resultados contribuirán a la evaluación de riesgos para la futura infraestructura o actividad humana en la superficie lunar. [1]
El instrumento llamado CLOTH (Cis-Lunar Object detector within THermal insulation) detectará y evaluará el flujo de impacto de meteoritos en el espacio cislunar mediante el uso de detectores de polvo montados en el exterior de la nave espacial. El objetivo de este instrumento es determinar el tamaño y la distribución espacial de los objetos sólidos de polvo en el espacio cislunar. [1] CLOTH utiliza el aislamiento multicapa (MLI) de la nave espacial como detector, logrando así un contador de polvo adecuado para CubeSats con restricciones de masa. [15] Será el primer instrumento en medir el entorno de polvo del punto de Lagrange L2 Tierra-Luna , y tiene como objetivo descubrir el origen del polvo, así como realizar una evaluación de riesgos de las partículas de polvo del punto L2 en previsión de una futura misión tripulada. [15] CLOTH descifrará el polvo del punto L2 (probablemente originado en minilunas) del polvo esporádico por diferencias en su velocidad de impacto. [15]
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