分布式有效載荷通信器的大小僅有汽水罐大小
美國航空航天局（NASA）工程師今日將測試一種新的「分布式有效載荷通信」航空電子技術，它將使科學家在探測基於火箭的研究中擁有前所未有的能力。
藉助這種技術，探空火箭可以將多個汽水罐大小的子有效載荷部署到不同的高度，從而使機載微型儀器可以收集多點測量值。然後，位於主有效載荷上的分布式有效載荷通信無線電接收機將收集子有效載荷的數據，並將它們多路復用為一個數據流，然後將其傳輸到地球的地面站。
NASA位於維吉尼亞州的瓦羅普斯飛行研究所負責開發這種技術，它將簡化數據收集和有效載荷跟蹤，並使科學家能夠同時研究太空中的多個區域，這是當前探空火箭技術無法做到的。
瓦羅普斯飛行研究所的項目經理凱西·赫什領導了技術開發工作，她說：「目前，大多數探測火箭僅從一個點收集數據。而我們的科學家想要更多。」
被稱為「亞軌道技術載波-8」（SubTec-8）的多點探測器被整合到NASA的亞軌道「雪橇犬」探空火箭上，該火箭將於今天（當地時間10月17日）在維吉尼亞州的瓦羅普斯測試場發射。
極光區上升火箭實驗
此次測試的技術和四月份從挪威安德亞太空中心發射的「極光區上升火箭實驗」（AZURE）概念相似，當時，兩架黑布蘭特XI-A探空火箭部署了多個可見氣體示蹤劑，其成分與煙花中所發現的相似。這些混合物產生了五顏六色的雲，這使研究人員可以通過地面攝影和對雲的瞬時位置進行三維剖分來跟蹤極光中的中性粒子和帶電粒子的流動。
今天的測試會將技術提升到一個新的水平。赫什說：「 極光區上升火箭實驗任務飛行了相同的次有效載荷形式，但只攜帶了一個示蹤劑安瓿。它沒有我們為這些分布式有效載荷通信開發的遙測航空電子設備。」這包括不大於四分之一的次有效載荷天線，小型發射機和高效的配電系統。
赫什透露，今天的測試中，在火箭升空兩分鐘內，發射門將打開。基於火箭的釋放機制將部署兩個裝有大學提供的儀器的子有效載荷。這些子有效載荷將以每秒約321公里的速度行進到距主要有效載荷約19公里的位置。在飛行過程中，研究人員將測量地球高層大氣中的各種物理現象。
幾秒鐘後，彈簧加載的釋放部件將部署兩個額外的子有效載荷，這些子載荷還配備了另一位大學研究人員提供的儀器。這些儀器以每小時約16公里的速度行進到距離主要有效載荷約3.2公里的位置，將研究熱等離子體。
赫什說，一旦子有效載荷彈出，它們將開始以大約每秒1兆比特的速率收集並傳輸數據到主載荷接收器，在重新進入大氣層之前，子有效載荷應獲得大約四分鐘的數據。子有效載荷釋放後，主有效載荷上的接收器會將編譯後的數據發送到下面的遙測站。
分布式有效載荷通信是NASA探空火箭計劃的頭等大事
赫什說：「這是NASA探空火箭計劃的頭等大事。如果實施的話，它將為火箭科學界提供改變遊戲規則的技術。」
在2019財年資金的幫助下，NASA正在進一步完善該系統。最終，NASA希望有可能同時在太空中進行多達16到20個次有效載荷飛行，其成本有望進一步降低。