NASA探空火箭技术可以同时进行多点测量 这是有史以来的首个功能

NASA工程师计划测试一种新的航空电子技术-分布式有效载荷通信-该技术将使科学家在探测基于火箭的研究中拥有前所未有的能力。

借助这种技术，探空火箭可以将多个汽水罐大小的子有效载荷部署到不同的高度，从而使机载微型仪器可以收集多点测量值。然后，位于主有效载荷上的分布式有效载荷通信无线电接收机将收集子有效载荷的数据，并将它们多路复用为一个数据流，然后将其传输到下面的地面站。

这种在弗吉尼亚州NASA的Wallops飞行设施中开发的功能将简化数据收集和有效载荷跟踪，并使科学家能够同时研究太空中的多个区域，而这是当前探空火箭技术无法做到的。

Wallops项目经理Cathy Hesh领导了技术开发工作，他说：“目前，大多数探测火箭仅从一个点收集数据。” “我们的科学家想要更多。”

SubTEC-8有效载荷

该功能只是在称为Suborbital Technology Carrier-8或SubTEC-8的技术演示任务中测试的几种功能之一，这是Wallops工程师为帮助成熟的新兴技术而开发的有效载荷罐。SubTec-8将被整合到改进型的Malemute探空火箭上，该火箭将于10月17日在弗吉尼亚州的Wallops测试场发射。

赫什说：“我们聘请了各种各样的Wallops工程师来将该系统组合在一起。” “这确实是一种启用技术，这是我们之前从未能够做到的技术。这确实令人兴奋。”

Wallops飞行设施工程师团队将释放这些仪器化的子有效载荷，以演示分布式有效载荷通信技术。设备应在重新进入大气层之前收集并传输大约四分钟的数据。图片来源：NASA / Scott Hesh

类似于AZURE

该概念与四月份从挪威安德亚太空中心发射的概念相似。在名为“ AZURE”的任务期间，这是“极光区上升火箭实验”的缩写，两架黑布兰特XI-A探空火箭部署了多个可见气体示踪剂，其成分与烟花中所发现的相似。这些混合物产生了五颜六色的云，这使研究人员可以通过地面摄影和对云的瞬时位置进行三维剖分来跟踪极光中的中性粒子和带电粒子的流动。

但希什说，SubTEC的演示会将技术提升到一个新的水平。

她说：“ ​​AZURE任务飞行了相同的次有效载荷形式，但只携带了一个示踪剂安瓿。它没有我们为这些分布式有效载荷通信开发的遥测航空电子设备。”她补充说，这些技术，包括无线电接收机在马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心内部研究与开发计划的资助下，开发了不大于四分之一的次有效载荷天线，小型发射机和高效的配电系统。

希什说，在火箭升空两分钟内，发射门将打开。基于火箭的释放机制将部署两个装有大学提供的仪器的子有效载荷。这些子有效载荷将以每秒约200英里的速度行进到距主要有效载荷约12英里的位置。在飞行过程中，他们将测量地球高层大气中的各种物理现象。

几秒钟后，弹簧加载的释放机构将部署两个额外的子有效载荷，这些子载荷还配备了另一位大学研究人员提供的仪器。这些仪器以每小时约10英里的速度行进到距离主要有效载荷约2英里的位置，将研究热离子等离子体。

Hesh说，一旦子有效载荷弹出，它们将开始以大约每秒1兆比特的速率收集并传输数据到主载荷接收器，并补充说，在重新进入大气层之前，子有效载荷应获得大约四分钟的数据。子有效载荷释放后，主有效载荷上的接收器会将编译后的数据发送到下面的遥测站。

两枚AZURE火箭释放出的蒸气形成了五颜六色的云彩，这使科学家能够测量极光。该概念类似于分布式有效载荷通信技术，该技术将在即将进行的SubTEC-8探空火箭任务中得到演示。图片来源：NASA /李·温菲尔德

“改变游戏规则”的能力

希什说，进一步完善该系统的工作正在进行中。

在19财年IRAD的资助下，Wallops工程师Christian Amey和Brian Banks正在开发一种定制的发射器，其价格将大大低于目前在分布式有效载荷通信系统上使用的商用发射器。希什说：“最终，我们希望有可能同时在太空中将多达16到20个次有效载荷飞行。” 降低发射机的成本将使这项技术更加经济。

她继续说：“这是NASA探空火箭计划的头等大事。”她指的是整个分布式有效载荷通信系统。“如果实施的话，它将为轰动的火箭科学界提供改变游戏规则的技术。”