El espectrómetro de masas de iones neutros y el repuesto de vuelo se muestran aquí antes de que se entreguen en preparación para el lanzamiento de Dellingr. Crédito:NASA
Junto al viaje en el viaje inaugural de Dellingr hay un conjunto de tecnologías miniaturizadas desarrolladas por la NASA, una no más grande que una uña, que en muchos casos ya han demostrado su valía en demostraciones suborbitales o espaciales. aumentando la confianza de que funcionarán según lo diseñado una vez en órbita.
Científicos e ingenieros del Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland, construyó todos los instrumentos, principalmente con fondos de programas de investigación y desarrollo.
Espectrómetro de masas de iones neutros
El espectrómetro de masas de iones neutros, desarrollado por el investigador principal de Goddard Nikolaos Paschalidis y su equipo en menos de un año, es un instrumento complicado diseñado para muestrear las densidades de especies de átomos neutrales e ionizados en la atmósfera. Durante la misión Dellingr, medirá la ionosfera ecuatorial, la capa atmosférica que afecta la transmisión de ondas de radio.
El equipo inicialmente voló el instrumento en una misión anterior de CubeSat. Aunque el instrumento recopiló recuentos "hermosos" de composición iónica de hidrógeno, helio, y oxigeno, el autobús CubeSat resultó poco fiable y la misión se abortó seis meses después del lanzamiento, Paschalidis dijo.
"El plan inmediato con Dellingr es probar ampliamente la funcionalidad del instrumento. Suponiendo que todo vaya bien, queremos recopilar la mayor cantidad de datos posible, calibrar la posición y la ubicación de la nave espacial, analizar los datos, y graficar la composición y densidades de iones y neutros en función de la órbita. Esto en sí mismo es un conjunto de datos único, "Añadió Paschalidis.
Los investigadores principales Eftyhia Zesta y Todd Bonalsky crearon sistemas de magnetómetro de brazo y sin brazo para Dellingr. Se muestran aquí en la instalación de calibración magnética de Goddard durante las pruebas magnéticas de Dellingr. Crédito:NASA / W. Hrybyk
Sistemas de magnetómetro de brazo y sin brazo
Dos sistemas de magnetómetros miniaturizados, desarrollado por los investigadores principales de Goddard Eftyhia Zesta y Todd Bonalsky, también se demostraron con éxito a principios de este año a bordo de una misión de cohete de sondeo de Poker Flats, Alaska. En Dellingr, Se espera que estos instrumentos muestren una mejora dramática en la exactitud y precisión de los magnetómetros miniaturizados mediante el uso de una técnica nunca antes probada que involucra sistemas de brazo y sin brazo.
En esta técnica de observación se incluye un magnetómetro del tamaño de una miniatura colocado al final de un brazo desplegable y un par de sensores colocados dentro de Dellingr. El propósito de los sensores internos es medir los campos magnéticos, o "ruido, "generado por los torsores de la nave espacial, paneles solares, motores, y otro hardware. Los sofisticados algoritmos que creó el equipo de Zesta analizarán los datos del magnetómetro interno y externo para restar el ruido generado por la nave espacial de los datos científicos reales.
"CubeSats, como cualquier nave espacial, será ruidoso son magnéticamente inmundos, "Zesta explicó, agregando eso para evitar el problema en naves espaciales más tradicionales, el magnetómetro se coloca al final de un largo brazo. "Incluso con un brazo de un metro (tres pies), a menos que haya un programa de limpieza magnética, necesitará usar algoritmos para deshacerse del ruido del bus. Los algoritmos son la única forma de obtener valor científico de sus datos".
Este es un dibujo de ingeniería del conjunto diminuto para implementables de nanosatélites, o DANY, que guarda antenas, paneles solares, auges del magnetómetro, e incluso sombrillas en CubeSats. Crédito:NASA
En comparación, el Dellingr el brazo tiene solo unas 22 pulgadas de largo y no está magnéticamente limpio, Dijo Zesta. "Necesitábamos absolutamente desarrollar algoritmos de cancelación de ruido si queríamos obtener datos científicos útiles".
El Diminutivo DANY
El despliegue del brazo del magnetómetro y la antena UHF es un dispositivo miniaturizado llamado Conjunto Diminutivo para Desplegables de Nanosatélites, o DANY. Creado por el tecnólogo Luis Santos, actúa como un extractor de clavijas.
Funciona de forma muy similar a la cerradura de la puerta de un automóvil. Pegado al exterior de Dellingr, sostiene el brazo y la antena en su lugar durante el lanzamiento y luego, al mando, aplica una corriente que activa un elemento calefactor, que debilita un dispositivo de plástico que sostiene los pasadores de retención. Una vez que Dellingr llega a su obituario previsto, el satélite activa el elemento calefactor y los desplegables se abrirán para comenzar las operaciones.
El sensor de sol fino de Goddard, creado con la financiación del programa de investigación y desarrollo interno de Goddard, proporcionará datos de orientación para los instrumentos de Dellingr. Crédito:NASA
Sensor de sol fino de Goddard
Otra tecnología que hace el vuelo debut de Dellingr es el sensor de sol fino Goddard, o GFSS, diseñado específicamente para CubeSats. El dispositivo de montaje en panel recopilará datos digitales orientando los instrumentos a bordo hacia el sol. Al igual que con los otros instrumentos Dellingr, las mejoras están en marcha. El investigador principal Zachary Peterson está aprendiendo las lecciones aprendidas del esfuerzo de Dellingr para mejorar la precisión de GFSS y reducir su consumo de energía. Se planean otras oportunidades de vuelo.
Tecnología de control térmico
Además de recopilar o permitir la recopilación de datos científicos, Dellingr hará una demostración de tecnología. La investigadora principal Allison Evans está miniaturizando una tecnología de control térmico más antigua que no requiere componentes electrónicos y consta de persianas que se abren o se cierran, como las persianas venecianas, dependiendo de si es necesario conservar o eliminar el calor. Durante el vuelo, quiere demostrar que las persianas funcionarán como se espera en un entorno espacial.
La investigadora principal Allison Evans ha reutilizado una antigua tecnología de control térmico específicamente para la plataforma CubeSat. Crédito:NASA / W. Hrybyk
El dispositivo consta de placas frontal y posterior, solapas y manantiales. La placa trasera está pintada de blanco, pintura altamente emisiva y la placa frontal y las aletas están hechas de aluminio, que no son tan emisores. Los resortes bimetálicos hacen todo el trabajo. Están hechos de dos tipos diferentes de metal. Unido a la placa trasera altamente emisiva, los resortes se desenrollan si uno de los metales se calienta demasiado, obligando a las solapas a abrirse. Cuando la primavera se enfríe, vuelve a su forma original y las solapas se cierran.
Para la demostración de Dellingr, Evans está volando solo una combinación de aleta / resorte para ayudar a madurar la tecnología en preparación para futuras misiones donde las persianas térmicas en miniatura serían una parte integrada del diseño térmico. "Una misión con un instrumento sensible a la temperatura o un componente que arroja cantidades significativas de calor solo ocasionalmente sería un buen candidato para esta tecnología, " ella dijo.
