NASA-ingenieurs zijn van plan een nieuwe avionica-technologie te testen - gedistribueerde payload-communicatie - die wetenschappers een nooit eerder aangeboden vermogen zou geven bij het klinken van op raketten gebaseerd onderzoek.

Met dergelijke technologie, sondeerraketten zouden meerdere sub-payloads ter grootte van een frisdrankblikje kunnen inzetten op verschillende hoogten, waar hun geminiaturiseerde instrumenten aan boord meerpuntsmetingen zouden kunnen verzamelen. Een radio-ontvanger voor gedistribueerde payload-communicatie die zich op de hoofdpayload bevindt, zou dan de gegevens van de sub-payloads verzamelen en deze multiplexen in één gegevensstroom die het naar de grondstations eronder zou verzenden.

Deze mogelijkheid, ontwikkeld in de Wallops Flight Facility van NASA in Virginia, zou het verzamelen van gegevens en het volgen van de lading vereenvoudigen. en laat wetenschappers toe om meerdere regio's in de ruimte tegelijkertijd te bestuderen, wat ze niet kunnen doen met de huidige klinkende rakettechnologie.

"Momenteel, de meeste klinkende raketten verzamelen gegevens van slechts één punt, " zei Cathy Hesh, de projectmanager van Wallops die de leiding heeft over de inspanningen op het gebied van technologieontwikkeling. "Onze wetenschappers willen meer."

SubTEC-8-laadvermogen

Het vermogen is slechts een van de vele die moeten worden getest tijdens een technologiedemonstratiemissie die bekend staat als Suborbital Technology Carrier-8, of SubTEC-8, een laadbak die door Wallops-ingenieurs is ontwikkeld om opkomende technologieën te laten rijpen. SubTec-8 zal worden geïntegreerd in een door Terriër verbeterde Malemute klinkende raket, die op 17 oktober wordt gelanceerd vanaf de Wallops Test Range in Virginia.

"We hebben een gevarieerde set Wallops-ingenieurs genomen om dit systeem samen te stellen, " Hesh zei. "Het is echt een ondersteunende technologie, een technologie die we nog nooit eerder hebben kunnen doen. Het is echt spannend."

gelijk aan AZURE

Het concept is vergelijkbaar met het concept dat in april werd gelanceerd vanuit het Andøya Space Center in Noorwegen. Tijdens die missie genaamd AZUUR, afkorting voor het Auroral Zone Upwelling Rocket Experiment, twee Black Brant XI-A sonderingsraketten gebruikten meerdere zichtbare gastracers die ingrediënten bevatten die vergelijkbaar zijn met die in vuurwerk. De mengsels creëerden kleurrijke wolken waarmee onderzoekers de stroom van neutrale en geladen deeltjes in de poolwind konden volgen via fotografie op de grond en triangulatie van de moment-tot-moment posities van de wolken in drie dimensies.

Maar de SubTEC-demonstratie zal de technologie naar een hoger niveau tillen, zei Hes.

"De AZURE-missie vloog met dezelfde sub-payload-vormfactor, maar er zat alleen een tracer-ampul in. Het had niet de telemetrische avionica die we ontwikkelden voor deze gedistribueerde payload-communicatie, " ze zei, eraan toevoegend dat deze technologieën, inclusief een radio-ontvanger, een sub-payload-antenne die niet groter is dan een kwart, geminiaturiseerde zenders, en een zeer efficiënt stroomverdelingssysteem, werden gedeeltelijk ontwikkeld met financiering van het interne onderzoeks- en ontwikkelingsprogramma in het Goddard Space Flight Center van NASA in Greenbelt, Maryland.

Binnen twee minuten na de lancering van de raket, Hesh zei dat de lanceerdeuren open gaan. Een op raketten gebaseerd vrijgavemechanisme zal twee sub-payloads inzetten die zijn uitgerust met door de universiteit geleverde instrumenten. Deze sub-payloads zullen met ongeveer 200 mijl per seconde reizen naar een positie die ongeveer 12 mijl verwijderd is van de belangrijkste payload. Tijdens hun vlucht ze zullen verschillende fysieke verschijnselen in de bovenste atmosfeer van de aarde meten.

Een paar seconden later, veerbelaste ontgrendelingsmechanismen zullen twee extra sub-payloads inzetten, ook uitgerust met instrumenten van een andere universitaire onderzoeker. Reizend met ongeveer 10 mijl per uur naar een positie ongeveer twee mijl verwijderd van de belangrijkste nuttige lading, deze instrumenten zullen thermisch-ionenplasma bestuderen.

Zodra de sub-payloads worden uitgeworpen, ze beginnen met het verzamelen en verzenden van hun gegevens naar de belangrijkste payload-ontvanger met een snelheid van ongeveer één megabit per seconde, Hes zei, het toevoegen van de sub-payloads zou ongeveer vier minuten aan gegevens moeten krijgen voordat ze opnieuw de atmosfeer binnengaan. Na de release van de sub-payloads, de ontvanger op de hoofdlading verzendt de gecompileerde gegevens naar een telemetriestation hieronder.

"Spelveranderende" mogelijkheid

Er wordt gewerkt aan verdere verbetering van het systeem, zei Hes.

Onder een FY19 IRAD, De ingenieurs van Wallops, Christian Amey en Brian Banks, ontwikkelen een op maat gemaakte zender die aanzienlijk minder zou kosten dan de commercieel verkrijgbare zenders die momenteel worden gebruikt op het gedistribueerde communicatiesysteem met nuttige lading. "Uiteindelijk, we willen dat het mogelijk is om tot 16 tot 20 van deze sub-payloads tegelijkertijd in de ruimte te vliegen, "Zei Hesh. Het verlagen van de kosten van de zenders zou deze technologie zuiniger maken.

"Dit is een topprioriteit voor NASA's Sounding Rocket-programma, " zij ging door, verwijzend naar het algemene communicatiesysteem voor gedistribueerde nuttige lading. "Als het wordt uitgevoerd, het zou een baanbrekende technologie zijn om de klinkende raketwetenschapsgemeenschap aan te bieden."