Una imagen de SolidWorks de la carga útil de Bob con (arriba) y sin su carcasa externa (abajo). Crédito:T. Max Roberts
La NASA está patrocinando un equipo que desarrolla un nuevo tipo de carga útil para recopilar datos de plasma ionosférico en múltiples puntos cerca de una carga útil principal suborbital. Estos de bajos recursos, Se desarrollaron cargas útiles fácilmente reproducibles, llamadas Bobs, para la misión del cohete sonda auroral Isinglass de la NASA (realizada en febrero de 2017 en el Poker Flat Research Range en Alaska). Gran parte del conocimiento actual del entorno ionosférico se ha obtenido a partir de mediciones realizadas en un solo punto. Sin embargo, Hay cuestiones fundamentales sobre la energía y las perturbaciones en los plasmas que requieren mediciones en muchos momentos para comprenderlas.
La siguiente situación paralela ilustra por qué tales medidas son importantes. Si un periodista que informa sobre las condiciones del huracán se aleja de la costa durante varios días y reporta una mejora en la situación, no es evidente si las condiciones están mejorando con el tiempo o con la distancia de la costa. Por otra parte, varios reporteros desplegados simultáneamente en múltiples posiciones podrían distinguir los efectos del tiempo de los del espacio. Igualmente, un enjambre de instrumentos puede diferenciar cambios en el espacio y el tiempo que un instrumento de un solo punto no puede.
Los científicos han utilizado el programa de cohetes de sondeo de la NASA para recopilar mediciones ionosféricas multipunto antes, pero históricamente las cargas secundarias han sido complejas, y por tanto relativamente caro. El objetivo de este esfuerzo fue desarrollar subcargas que puedan transportar instrumentación física de plasma, pero son reproducibles en grandes cantidades. Para desarrollar las subcargas Bob, el equipo aprovechó el diseño de cargas secundarias anteriores que se utilizaron para liberar sustancias químicas, pero no contenía instrumentación. El equipo reutilizó las partes de implementación y envolvente del diseño, pero adaptó la parte de liberación química del diseño en un pequeño paquete de instrumentación basado en Arduino capaz de comunicaciones locales (varios kilómetros) de regreso a la carga útil principal. Cada una de las subcargas Bob lleva dos sensores de iones térmicos (analizadores de potencial de retardo), así como una pequeña unidad comercial de medición inercial (IMU) como la que se encuentra en un controlador de videojuegos portátil.
El conjunto completo de instrumentación justo antes del parto. Crédito:Dartmouth College
La tecnología desarrollada para las cargas secundarias de Bob permitirá a la NASA desplegar sensores de bajos recursos para medir los cambios en la ionosfera en múltiples ubicaciones al mismo tiempo. Estos enjambres de sensores económicos proporcionarán una imagen detallada de los procesos ionosféricos, permitiendo a los científicos aprender más sobre los complejos sistemas que funcionan en la atmósfera superior de la Tierra.
En 2016, el equipo estudió los resultados de la misión de vuelo de prueba de 2015 que desplegó con éxito dos de las subcargas Bob sobre la isla Wallops. Usando información de este vuelo de prueba, finalizaron y mejoraron el diseño de los Bobs para ser utilizados como subcargas de Isinglass. A finales del verano de 2016, el equipo entregó diez copias de la carga útil de Bob y la instrumentación asociada a la instalación de vuelo Wallops de la NASA para su integración con la otra instrumentación de Isinglass. En el momento de escribir este artículo, el equipo de Isinglass estaba sobre el terreno para la campaña de lanzamiento; cuatro de las subcargas Bob fueron liberadas limpia y exitosamente de la carga útil principal Isinglass B, y el equipo científico está evaluando los resultados.
