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    Enxames de sensores de poucos recursos para sondar a ionosfera
    p Uma imagem do SolidWorks da carga útil de Bob com (acima) e sem seu invólucro externo (abaixo). Crédito:T. Max Roberts

    p A NASA está patrocinando uma equipe que desenvolve um novo tipo de carga útil para coletar dados de plasma ionosférico em vários pontos próximos a uma carga útil principal suborbital. Esses poucos recursos, cargas úteis facilmente reproduzíveis - chamadas de Bobs - foram desenvolvidas para a missão do foguete de sondagem auroral da NASA Isinglass (conduzida em fevereiro de 2017 no Poker Flat Research Range no Alasca). Muito do conhecimento atual do ambiente ionosférico foi obtido a partir de medições de ponto único. Contudo, existem questões fundamentais sobre energia e distúrbios nos plasmas que requerem medições em muitos pontos no tempo para serem compreendidas. p A seguinte situação paralela ilustra por que tais medições são importantes. Se um jornalista que reporta sobre as condições do furacão se afasta da costa durante vários dias e relata uma melhora na situação, não é aparente se as condições estão melhorando com o tempo ou com a distância da costa. Por outro lado, vários repórteres posicionados simultaneamente em várias posições podiam distinguir os efeitos do tempo daqueles do espaço. Da mesma forma, um enxame de instrumentos pode diferenciar mudanças no espaço e no tempo que um instrumento de ponto único não consegue.

    p Os cientistas já usaram o programa de foguetes de sondagem da NASA para coletar medições ionosféricas de vários pontos antes, mas, historicamente, as subcargas são complexas, e, portanto, relativamente caro. O objetivo deste esforço era desenvolver subcargas úteis que podem transportar instrumentação física de plasma, mas são reproduzíveis em grandes números. Para desenvolver as subcargas úteis de Bob, a equipe aproveitou o projeto de subcargas anteriores que eram usadas para liberar produtos químicos, mas não continha instrumentação. A equipe reutilizou a implantação e as partes do envelope do design, mas adaptou a parte de liberação química do projeto em um pequeno pacote de instrumentação baseado em Arduino capaz de comunicações locais (vários km) de volta para a carga útil principal. Cada uma das subcargas de Bob carrega dois sensores de íons térmicos (analisadores de potencial de retardo), bem como uma pequena unidade comercial de medição inercial (IMU) como a encontrada em um controlador de videogame portátil.

    p O conjunto completo de instrumentação antes da entrega. Crédito:Dartmouth College

    p A tecnologia desenvolvida para os subpayloads de Bob permitirá que a NASA implante sensores de poucos recursos para medir as mudanças na ionosfera em vários locais ao mesmo tempo. Esses enxames de sensores econômicos fornecerão uma imagem detalhada dos processos ionosféricos, permitindo que os cientistas aprendam mais sobre os sistemas complexos em funcionamento na alta atmosfera da Terra.

    p Em 2016, a equipe estudou os resultados da missão de voo de teste de 2015 que implantou com sucesso duas das subcargas Bob sobre a Ilha Wallops. Usando as informações deste voo de teste, eles finalizaram e aprimoraram o design dos Bobs para serem usados ​​como subcargas úteis do Isinglass. No final do verão de 2016, a equipe entregou dez cópias da carga útil de Bob e da instrumentação associada à NASA Wallops Flight Facility para integração com a outra instrumentação do Isinglass. No momento em que este artigo foi escrito, a equipe do Isinglass estava em campo para a campanha de lançamento; quatro das subcargas de Bob foram liberadas de forma limpa e com sucesso da carga principal de Isinglass B, e a equipe científica está avaliando os resultados.


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