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    Tecnologias desenvolvidas pela NASA apresentadas no voo de estreia da Dellingrs

    O espectrômetro de massa íon-neutro e o sobressalente são mostrados aqui antes de serem entregues em preparação para o lançamento da Dellingr. Crédito:NASA

    Junto com o passeio na jornada inaugural de Dellingr está um conjunto de tecnologias miniaturizadas desenvolvidas pela NASA - uma do tamanho de uma unha - que em muitos casos já provou seu valor em demonstrações suborbitais ou espaciais, aumentando a confiança de que eles terão o desempenho projetado uma vez em órbita.

    Cientistas e engenheiros do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, construiu todos os instrumentos, principalmente com financiamento de programas de pesquisa e desenvolvimento.

    Espectrômetro de massa de íon-neutro

    O Espectrômetro de Massa Ion-Neutra, desenvolvido pelo investigador principal de Goddard Nikolaos Paschalidis e sua equipe em menos de um ano, é um instrumento complicado projetado para amostrar as densidades de espécies de átomos neutros e ionizados na atmosfera. Durante a missão Dellingr, vai medir a ionosfera equatorial, a camada atmosférica que afeta a transmissão de ondas de rádio.

    A equipe inicialmente voou o instrumento em uma missão CubeSat anterior. Embora o instrumento tenha obtido contagens "bonitas" de composição iônica de hidrogênio, hélio, e oxigênio, o ônibus CubeSat não foi confiável e a missão foi abortada seis meses após o lançamento, Paschalidis disse.

    "O plano imediato com a Dellingr é provar extensivamente a funcionalidade do instrumento. Supondo que tudo corra bem, queremos coletar o máximo de dados possível, calibrar para a atitude e localização da espaçonave, analise os dados, e traçar o íon e a composição neutra e as densidades em função da órbita. Este por si só é um conjunto de dados único, "Paschalidis acrescentou.

    Os investigadores principais Eftyhia Zesta e Todd Bonalsky criaram sistemas magnetométricos com e sem barreira para Dellingr. Eles são retratados aqui na instalação de calibração magnética de Goddard durante o teste magnético de Dellingr. Crédito:NASA / W. Hrybyk

    Sistemas de magnetômetro com lança e sem lança

    Dois sistemas de magnetômetro miniaturizado, desenvolvido pelos investigadores principais de Goddard Eftyhia Zesta e Todd Bonalsky, também foram demonstrados com sucesso no início deste ano a bordo de uma missão de foguete de sondagem da Poker Flats, Alasca. Em Dellingr, Espera-se que esses instrumentos mostrem uma melhoria dramática na exatidão e precisão dos magnetômetros miniaturizados, usando uma técnica nunca antes experimentada envolvendo sistemas de boom e no-boom.

    Incluído nesta técnica de observação está um magnetômetro do tamanho de uma miniatura posicionado no final de uma barreira implantável e alguns sensores posicionados dentro do Dellingr. O objetivo dos sensores internos é medir os campos magnéticos, ou "ruído, "gerado pelos torqueadores da espaçonave, painéis solares, motores, e outro hardware. Algoritmos sofisticados que a equipe de Zesta criou irão analisar os dados do magnetômetro externo e interno para subtrair o ruído gerado pela espaçonave dos dados científicos reais.

    "CubeSats, como qualquer nave espacial, será barulhento; eles são magneticamente impuros, "Zesta explicou, adicionando isso para evitar o problema em espaçonaves mais tradicionais, o magnetômetro é colocado no final de uma longa lança. "Mesmo com uma barreira de um metro (três pés) - a menos que haja um programa de limpeza magnética - você precisará usar algoritmos para se livrar do ruído do ônibus. Algoritmos são a única maneira de obter valor científico de seus dados."

    Este é um desenho de engenharia da montagem diminutiva para implantáveis ​​de nanossatélites, ou DANY, que armazena antenas, painéis solares, booms de magnetômetro, e até mesmo guarda-sóis no CubeSats. Crédito:NASA

    Em comparação, o Dellingr, a lança tem apenas cerca de 22 polegadas de comprimento e não é magneticamente limpa, Disse Zesta. "Precisávamos absolutamente desenvolver algoritmos de cancelamento de ruído se quiséssemos obter quaisquer dados científicos úteis."

    O diminutivo DANY

    A implantação do boom do magnetômetro e da antena UHF é um dispositivo miniaturizado chamado Conjunto Diminutivo para Nanosatélite implantáveis, ou DANY. Criado pelo tecnólogo Luis Santos, ele atua como um extrator de pinos.

    Ele funciona como uma trava de porta de carro. Afixado no exterior de Dellingr, ele mantém a lança e a antena no lugar durante o lançamento e, em seguida, sob comando, aplica uma corrente que ativa um elemento de aquecimento, que enfraquece um dispositivo de plástico segurando os pinos de retenção. Assim que Dellingr atinge o obituário pretendido, o satélite ativa o elemento de aquecimento e os implantáveis ​​se abrirão para iniciar as operações.

    O sensor Goddard Fine Sun, criado com financiamento do programa Goddard de Pesquisa e Desenvolvimento Interno, fornecerá dados de orientação para os instrumentos de Dellingr. Crédito:NASA

    Goddard Fine Sun Sensor

    Outra tecnologia que fará o voo de estreia da Dellingr é o Goddard Fine Sun Sensor, ou GFSS, projetado especificamente para CubeSats. O dispositivo montável em painel reunirá dados digitais orientando os instrumentos a bordo para o sol. Tal como acontece com os outros instrumentos Dellingr, melhorias estão em andamento. O investigador principal Zachary Peterson está aprendendo as lições aprendidas com o esforço da Dellingr para melhorar a precisão do GFSS e reduzir o consumo de energia. Outras oportunidades de voo estão planejadas.

    Tecnologia de controle térmico

    Além de reunir ou possibilitar a coleta de dados científicos, Dellingr demonstrará tecnologia. O investigador principal Allison Evans está miniaturizando uma tecnologia de controle térmico mais antiga que não requer eletrônicos e consiste em venezianas que abrem ou fecham, muito parecido com venezianas, dependendo se o calor precisa ser conservado ou eliminado. Durante o voo, ela quer provar que as venezianas funcionarão conforme o esperado em um ambiente espacial.

    O investigador principal Allison Evans reaproveitou uma antiga tecnologia de controle térmico especificamente para a plataforma CubeSat. Crédito:NASA / W. Hrybyk

    O dispositivo consiste em placas frontal e traseira, abas, e molas. A placa traseira é pintada com um branco, pintura altamente emissiva e a placa frontal e abas são feitas de alumínio, que não são tão emissivos. As molas bimetálicas fazem todo o trabalho. Eles são feitos de dois tipos diferentes de metal. Ligado à placa traseira altamente emissiva, as molas se desenrolam se um dos metais ficar muito quente, forçando as abas a abrir. Quando a primavera esfria, ele retorna à sua forma original e as abas se fecham.

    Para a demonstração Dellingr, Evans está voando com apenas uma combinação de flap / mola para ajudar a amadurecer a tecnologia na preparação para missões futuras em que as persianas térmicas em miniatura seriam parte integrante do projeto térmico. "Uma missão com um instrumento sensível à temperatura ou um componente que emite quantidades significativas de calor apenas ocasionalmente seria um bom candidato para esta tecnologia, " ela disse.


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