美國國家科學基金會支持的一個團隊正在設計和建造三顆相同的立方體衛星，或鞋盒大小的衛星，以研究太空天氣并展示新技術。

　　立方體衛星是空間氣象大氣可重構多尺度實驗（SWARM-EX）的一部分。“熱層和電離層系統——我們通常認為的‘外太空’的開端——是一個高度可變和復雜的大氣區域，對太空天氣有很大影響，”科羅拉多大學教授斯科特·帕洛說。

　　電離層由帶電粒子組成，與中性熱層重疊。在太空天氣風暴期間，帶電粒子與熱層中的高緯度原子和分子碰撞，釋放出光子，我們可以觀察到明亮、多彩的極光。但太空天氣也會干擾衛星電子設備、無線電通信、GPS信號、航天器軌道，甚至地球上的電網。?“SWARM-EX將收集數據，通過對關鍵過程的基本理解來改善空間天氣預報，從而減少空間天氣對關鍵空間系統的潛在負面影響，”帕羅說。

　　SWARM-EX的三顆立方體衛星將配備專門的儀器來測量地球上層大氣的中性和帶電成分。它們的機載無線電將允許所有三顆衛星在以近距離編隊飛行時同時向一個地面站發回數據。每顆立方體衛星還將配備一個冷氣體推進系統，SWARM-EX團隊將使用該系統來控制衛星的相對位置，以避免在科學任務結束時出現任何潛在的空間碎片和脫軌。

　　該團隊正在與來自六所合作大學的150多名學生合作，在“平面衛星”配置中集成和測試所有航天器組件，這是用于測試電子和軟件的衛星的解構版本。該團隊預計將于2025年夏天開始最后的航天器組裝和集成，發射目標為2026年。

　　自2008年以來，國家科學基金會已經授予了十多個由大學領導的立方體衛星任務，用于空間科學的研究和教育。美國國家科學基金會項目主任曼加拉·夏爾馬說：“與傳統衛星相比，立方體衛星重量輕，價格便宜，為推進空間天氣、大氣和地球空間科學的觀測提供了一種獨特的方式。”“它們還允許我們試驗新技術，并讓學生參與令人興奮的太空任務。”