NASA-udviklede dronefly tilbyder enestående funktioner

NASA videnskabsmænd, der altid er på jagt efter nye platforme, hvorfra de kan udføre deres forskning, nu kan benytte sig af to agenturudviklede ubemandede luftsystemer, eller UAS'er, som nogle siger repræsenterer fremtiden for dronefly.

I modsætning til de fleste kommercielt tilgængelige ubemandede flysystemer, Vanilla Aircraft's VA001 og Black Swift Technologies' S2 small Unmanned Aircraft System, eller sUAS, med vilje designet til videnskabelige undersøgelser.

Begge giver unikke funktioner, der repræsenterer en betydelig succes for NASA's Small Business Innovative Research, eller SBIR, program, som finansierede deres udvikling, sagde Geoff Bland, en forskningsingeniør ved NASA's Wallops Flight Facility i Virginia.

"Vores mål er altid at fremme state-of-the-art luftbårne kapaciteter og platforme skræddersyet til behovene hos vores videnskabsmænd, " sagde bland, der havde tilsyn med flyenes udvikling. "SBIR-programmet tilbød os et fremragende mødested for at engagere små virksomheder i vores søgen efter at udvikle nye værktøjer til at indsamle videnskabelige data."

Nu i drift efter måneders udvikling, flyet tilbyder det videnskabelige samfund komplementære, brugervenlige funktioner til en lavere pris.

Til Antarktis og tilbage

Vanilla Aircraft's VA001 giver et godt eksempel.

Mindre end NASAs Global Hawk ubemandede fly, hvilket kræver et relativt stort team for at fungere, VA001 kan bære 35 pund nyttelast og flyve med 500 til 15, 000 fod over havets overflade. Dens primære attraktion - og grunden til, at NASA finansierede dens udvikling gennem SBIR-programmet - er dens evne til at udføre forskning over de mest forbudte steder på Jorden. Det kan dække tusinder af kvadratkilometer forræderisk terræn og knogletemperaturer på -40 grader Fahrenheit i en enkelt flyvning.

Den kører på jet-grade brændstof, som indeholder korrosionsinhibitorer og anti-isningsadditiver, der er afgørende for operationer i Arktis eller Antarktis. "Det var en vigtig del af flyets design at flyve under de hårdeste og koldeste forhold, " sagde Joe Famiglietti, teknologiinfusionslederen for Goddards SBIR/Small Business Technology Transfer-programmer.

Siden NASA's første SBIR -investering i flyets udvikling, det Virginia-baserede Vanilla Aircraft har fået støtte fra det amerikanske forsvarsministerium, eller DoD, som finansierede en anden prototype samt testflyvninger. I en non-stop testflyvning, VA001 fløj i 56 timer på en enkelt tank brændstof, beviser, at flyet kunne opfylde både NASA og DoD's behov, sagde blandet.

"Drømmemissionen ville være, at VA001'eren forlader Wallops Flight Facility, flyve over Antarktis, og vende tilbage efter to dages kortlægning af den skiftende is. Vi kunne gøre dette efter behov for hurtig reaktion på skiftende fænomener over polerne, "Bland sagde.

Pakket og klar til at gå

Den Colorado-baserede Black Swift tilbyder et helt andet sæt af muligheder med sin sUAS. Virksomheden udviklede oprindeligt flyet til at passe ind i en bagagerum, tage afsted hvor som helst, og flyve op til 90 minutter over 705 acres, med fuld nyttelast.

"Selskabet gjorde mere end blot at udvikle et unikt fly, " sagde Famiglietti. Virksomheden integrerede også et specialiseret radiometer udviklet af University of Colorado i et partnerskab med Black Swift. Dets miniatureantenner bruges til at detektere andele af energi, der reflekteres fra de objekter, som sUAS'en flyver over.

Forskere kan bruge energimålingerne, sammen med andre flysensorer, at skelne mellem vand indeholdt i jorden eller vegetationen. Med disse data, NASA-forskere kan bedre forstå jordfugtighedsniveauer og jordsandheden NASA's Soil Moisture Active Passive satellitdata, som videnskabsmænd bruger til at overvåge tørke, forudsige oversvømmelser, og hjælpe med afgrødeproduktivitet.

Fordi sUAS har en modulopbygget "plug-and-fly" instrumentkapacitet og kan monteres til stort set alle steder, dets anvendelse er ikke begrænset til jordfugtighedsmålinger, imidlertid.

NASA -videnskabsmand Miguel Román ved Goddard Space Flight Center i Maryland bruger nu sUAS til at kortlægge vegetation og klimadynamik under en vejsøgende mission kaldet MALIBU, forkortelse for Multi Angle Imaging Bidirectional Reflectance Distribution Function sUAS.

I 2016 hans team integrerede MALIBUs to multispektrale billedkameraer på platformen i forskellige vinkler for præcist at matche visningsgeometrien af ​​polar-kredsende satellitbilleder. Det viste sig så effektivt, at han og hans team har erhvervet en anden platform, sagde Roman.

Flyet er i konstant udvikling, og vil kunne observere vulkanske fjer i fremtiden, sagde Black Swifts grundlægger og administrerende direktør Jack Elston, en MALIBU-partner.

"Gennem NASAs SBIR -program, vi muliggør nye typer videnskab, " sagde Bland. "Disse fly repræsenterer fremtiden."