NASA-wetenschappers, die altijd op zoek zijn naar nieuwe platforms om hun onderzoek uit te voeren, kunnen nu gebruik maken van twee door het bureau ontwikkelde onbemande luchtsystemen, of UAS, waarvan sommigen zeggen dat ze de toekomst vertegenwoordigen voor drone-vliegtuigen.

In tegenstelling tot de meeste in de handel verkrijgbare onbemande vliegtuigsystemen, Vanilla Aircraft's VA001 en Black Swift Technologies' S2 kleine onbemande vliegtuigsysteem, of sUAS, met opzet zijn ontworpen voor wetenschappelijk onderzoek.

Beide bieden unieke mogelijkheden die een aanzienlijk succes vertegenwoordigen voor NASA's Small Business Innovative Research, of SBIR, programma, die hun ontwikkeling financierden, zei Geoff Bland, een onderzoeksingenieur bij NASA's Wallops Flight Facility in Virginia.

"Ons doel is altijd om geavanceerde luchtlandingscapaciteiten en platforms te ontwikkelen die zijn afgestemd op de behoeften van onze wetenschappers, " zei Bland, die toezicht hield op de ontwikkeling van de vliegtuigen. "Het SBIR-programma bood ons een uitstekende locatie om kleine bedrijven te betrekken bij onze zoektocht naar het ontwikkelen van nieuwe tools voor het verzamelen van wetenschappelijke gegevens."

Nu operationeel na maanden van ontwikkeling, de vliegtuigen bieden de wetenschappelijke gemeenschap complementair, gebruiksvriendelijke mogelijkheden tegen lagere kosten.

Naar Antarctica en terug

De VA001 van Vanilla Aircraft is daar een goed voorbeeld van.

Kleiner dan het onbemande Global Hawk-vliegtuig van NASA, waarvoor een relatief groot team nodig is om te opereren, de VA001 kan 35 pond laadvermogen dragen en vliegen met 500 tot 15, 000 voet boven zeeniveau. De belangrijkste attractie - en de reden waarom NASA de ontwikkeling ervan financierde via het SBIR-programma - is zijn vermogen om onderzoek te doen naar de meest onheilspellende locaties op aarde. Het kan duizenden vierkante mijlen verraderlijk terrein en ijskoude temperaturen van -40 graden Fahrenheit in één vlucht bestrijken.

Het werkt op vliegtuigbrandstof, die corrosieremmers en anti-ijsvormingsadditieven bevat die cruciaal zijn voor operaties in het Noordpoolgebied of Antarctica. "Het was een belangrijk onderdeel van het ontwerp van het vliegtuig om onder de zwaarste en koudste omstandigheden te vliegen, " zei Joe Famiglietti, de technologie-infusiemanager voor Goddard's SBIR/Small Business Technology Transfer-programma's.

Sinds NASA's initiële SBIR-investering in de ontwikkeling van het vliegtuig, het in Virginia gevestigde Vanilla Aircraft heeft steun gekregen van het Amerikaanse ministerie van Defensie, of DoD, die een tweede prototype en testvluchten financierde. In één non-stop testvlucht, de VA001 vloog 56 uur op een enkele tank brandstof, bewijzen dat het vliegtuig zou kunnen voldoen aan de behoeften van zowel NASA als DoD, zei Flauw.

"De droommissie zou zijn dat de VA001 de Wallops Flight Facility verlaat, vliegen over Antarctica, en keer dan terug na twee dagen het veranderende ijs in kaart te hebben gebracht. We zouden dit op aanvraag kunnen doen voor een snelle reactie op veranderende verschijnselen boven de polen, "zei Bland.

Ingepakt en klaar om te gaan

De in Colorado gebaseerde Black Swift biedt een compleet andere reeks mogelijkheden met zijn sUAS. Het bedrijf ontwikkelde het vliegtuig oorspronkelijk om in een kofferbak te passen, overal opstijgen, en vlieg tot 90 minuten over 705 acres, met een volle lading.

"Het bedrijf deed meer dan alleen een uniek vliegtuig ontwikkelen, " Famiglietti integreerde ook een gespecialiseerde radiometer ontwikkeld door de Universiteit van Colorado in een samenwerking met Black Swift. De miniatuurantennes worden gebruikt om de hoeveelheden energie te detecteren die worden weerkaatst door de objecten waarover de sUAS vliegt.

Wetenschappers kunnen de energiemetingen gebruiken, samen met andere vliegtuigsensoren, om onderscheid te maken tussen water in de bodem of vegetatie. Met deze gegevens, NASA-wetenschappers kunnen bodemvochtniveaus en grondwaarheid beter begrijpen NASA's Soil Moisture Active Passieve satellietgegevens die wetenschappers gebruiken om droogte, overstromingen voorspellen, en helpen bij de gewasproductiviteit.

Omdat de sUAS een modulaire "plug-and-fly" instrumentmogelijkheid heeft en naar vrijwel elke locatie kan worden vervoerd, het gebruik ervan beperkt zich niet tot bodemvochtmetingen, echter.

NASA-wetenschapper Miguel Román van het Goddard Space Flight Center in Maryland gebruikt nu de sUAS om vegetatie en klimaatdynamiek in kaart te brengen onder een baanbrekende missie genaamd MALIBU, afkorting voor de Multi Angle Imaging Bidirectionele Reflectance Distribution Function sUAS.

in 2016, zijn team integreerde MALIBU's twee multispectrale imagers op het platform onder verschillende hoeken om precies overeen te komen met de kijkgeometrie van polaire satellietbeelden. Het bleek zo effectief dat hij en zijn team een ​​tweede platform hebben verworven, zei Roman.

Het vliegtuig evolueert voortdurend, en in de toekomst vulkanische pluimen kunnen waarnemen, zei Black Swift-oprichter en Chief Executive Officer Jack Elston, een MALIBU-partner.

"Via NASA's SBIR-programma, we maken nieuwe soorten wetenschap mogelijk, " zei Bland. "Deze vliegtuigen vertegenwoordigen de toekomst."