分布式有效载荷通信器的大小仅有汽水罐大小
美国航空航天局（NASA）工程师今日将测试一种新的“分布式有效载荷通信”航空电子技术，它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，然后将其传输到地球的地面站。
NASA位于弗吉尼亚州的瓦罗普斯飞行研究所负责开发这种技术，它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，这是当前探空火箭技术无法做到的。
瓦罗普斯飞行研究所的项目经理凯西·赫什领导了技术开发工作，她说：“目前，大多数探测火箭仅从一个点收集数据。而我们的科学家想要更多。”
被称为“亚轨道技术载波-8”（SubTec-8）的多点探测器被整合到NASA的亚轨道“雪橇犬”探空火箭上，该火箭将于今天（当地时间10月17日）在弗吉尼亚州的瓦罗普斯测试场发射。
极光区上升火箭实验
此次测试的技术和四月份从挪威安德亚太空中心发射的“极光区上升火箭实验”（AZURE）概念相似，当时，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。
今天的测试会将技术提升到一个新的水平。赫什说：“ 极光区上升火箭实验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。”这包括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。
赫什透露，今天的测试中，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321公里的速度行进到距主要有效载荷约19公里的位置。在飞行过程中，研究人员将测量地球高层大气中的各种物理现象。
几秒钟后，弹簧加载的释放部件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16公里的速度行进到距离主要有效载荷约3.2公里的位置，将研究热等离子体。
赫什说，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，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。
分布式有效载荷通信是NASA探空火箭计划的头等大事
赫什说：“这是NASA探空火箭计划的头等大事。如果实施的话，它将为火箭科学界提供改变游戏规则的技术。”
在2019财年资金的帮助下，NASA正在进一步完善该系统。最终，NASA希望有可能同时在太空中进行多达16到20个次有效载荷飞行，其成本有望进一步降低。