Der vom Southwest Research Institute entwickelte Solar Wind Plasma Sensor (SWiPS) wurde geliefert und in einen Satelliten der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) integriert, der sich der Verfolgung des Weltraumwetters widmet. SWiPS wird die Eigenschaften von Ionen messen, die von der Sonne stammen, einschließlich der sehr schnellen Ionen, die mit koronalen Massenauswürfen verbunden sind, die mit der magnetischen Umgebung der Erde interagieren.
Der NOAA-Satellit Space Weather Follow On-Lagrange 1 (SWFO-L1) wird die Sonne etwa eine Million Meilen von der Erde entfernt an einem als L1 bekannten Punkt umkreisen. Der Satellit wird die Sonne aus der Ferne abbilden und lokale Messungen des Sonnenwinds, hochenergetischer Teilchen und des interplanetaren Magnetfelds durchführen. SwRI hat nicht nur SWiPS entwickelt, sondern wird auch den Betrieb und die Datenanalyse unterstützen, mit dem Ziel, Vorwarnungen vor Weltraumwetterereignissen bereitzustellen. Diese Phänomene können sich auf Technologien wie GPS und Stromnetze sowie auf die Sicherheit von Astronauten auswirken, die einer hohen Strahlenbelastung ausgesetzt sein könnten.
„Die Bereitstellung und Integration von SWiPS ist der Höhepunkt von vier Jahren harter Arbeit eines sehr engagierten und talentierten Teams. Ich könnte nicht stolzer auf diese Gruppe sein“, sagte Dr. Robert Ebert, wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Weltraumwissenschaftsabteilung des SwRI SWiPS-Hauptforscher. „Die von SWiPS durchgeführten Messungen werden in Echtzeit Vorwarnungen vor Phänomenen im Zusammenhang mit dem Weltraumwetter liefern, bevor sie in der erdnahen Weltraumumgebung ankommen.“
SWiPS wurde erfolgreich in die Raumsonde SWFO-L1 integriert, die derzeit Umwelttests unterzogen wird. Die von SWiPS bereitgestellten Messungen der Ionengeschwindigkeit, -dichte und -temperatur des Sonnenwinds sowie die Informationen des ebenfalls von SwRI gebauten Magnetometers SWFO-L1 werden es der NOAA ermöglichen, die Schwere geomagnetischer Stürme vorherzusagen.
„Das SWiPS-Sensordesign basiert auf dem Ionen- und Elektronensensor, der auf der Kometenmission Rosetta der ESA geflogen wurde“, sagte Prachet Mokashi vom SwRI, der SWiPS-Projektmanager. „Das kompakte Design, der geringe Ressourcenbedarf und die fortschrittliche Datenproduktion machen dieses Instrument optimal für den SWFO-L1 und andere ähnliche Missionen.“
Eine traditionelle Stärke der Weltraumwissenschaftsabteilung des SwRI ist die Entwicklung und Herstellung von Instrumenten zur Messung von Weltraumplasmen. Diese verdünnten ionisierten Gase bevölkern die unmittelbare Weltraumumgebung der Erde und anderer Körper des Sonnensystems sowie den interplanetaren Raum.
Das SWiPS-Projekt startete kurz nachdem Mitarbeiter von SwRI und anderen Organisationen aufgrund von COVID-19 aufgefordert wurden, hauptsächlich von zu Hause aus zu arbeiten.
„Der Entwurf und die Entwicklung eines solchen komplexen Instruments war eine besondere Herausforderung, da wir die Ingenieure nicht an einem Ort unterbringen konnten und die Lieferketten unterbrochen waren. Aber wir haben beharrlich daran gearbeitet, das Fluginstrument zu bauen und es vor der Auslieferung an die NASA erfolgreich zu testen.“ sagte Michael Fortenberry, der Systemingenieur für SWiPS und Direktor der Space Systems Division am SwRI.
Die NASA, die die Mission für die NOAA verwaltet, plant, SWFO-L1 im Jahr 2025 als Mitfahrgelegenheit mit der IMAP-Mission (Interstellar Mapping and Acceleration Probe) auf einer SpaceX-Trägerrakete zu starten. SwRI spielt bei dieser Mission auch eine Schlüsselrolle, indem es die Nutzlast verwaltet und ein wissenschaftliches Instrument bereitstellt, das bei der Analyse und Kartierung von Partikeln hilft, die vom Rand des interstellaren Raums strömen, und um dabei zu helfen, die Teilchenbeschleunigung in der Nähe der Erde zu verstehen.