Se han combinado dos tecnologías probadas para crear una nueva tecnología prometedora que podría hacer frente a futuros desafíos de navegación en el espacio profundo. También puede ayudar a demostrar, por primera vez, las comunicaciones de rayos X en el espacio, una capacidad que permitiría altransmisión de gigabits por segundo en todo el sistema solar.
La nueva tecnología, llamada NavCube, combina SpaceCube de la NASA, una plataforma de computación de vuelo reconfigurable y rápida, con el receptor de vuelo del Sistema de posicionamiento global GPS Navigator. El GPS Navigator utiliza la señal GPS para permitir el posicionamiento, la navegación y la navegación autónomos a bordo.cronometraje incluso en áreas de señal débil. Considerada una de las tecnologías habilitadoras en la misión insignia Magnetospheric Multi-Scale MMS de la agencia, Navigator GPS se incluyó recientemente en el Guiness World Records para la corrección de GPS de mayor altitud.
"NavCube es más flexible que los navegadores anteriores debido a sus amplios recursos computacionales. Además, debido a que agregamos la capacidad de procesar señales GPS modernizadas, NavCube tiene el potencial de mejorar significativamente el rendimiento a altitudes bajas y especialmente altas, potencialmente incluso ael área del espacio cerca de la luna y las órbitas lunares ", dijo Luke Winternitz, arquitecto jefe de Navigator.
"Este nuevo producto es un ejemplo de nuestros esfuerzos de investigación y desarrollo", agregó Peter Hughes, director de tecnología del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, cuya organización financió el desarrollo de las tres tecnologías y denominó NavCubeTeam como ganador de este año del premio "Innovadores del año" de su organización. "Tanto SpaceCube como Navigator ya demostraron su valor para la NASA. Ahora, la combinación de los dos le da a la NASA otra herramienta. Además, la posibilidad de que pueda ayudar a demostrar X-las comunicaciones de rayos en el espacio, una tecnología en la que también tenemos interés, es particularmente emocionante ".
Esta tecnología prometedora está programada para volar como uno de varios experimentos en una paleta externa que se desplegará en la Estación Espacial Internacional en 2018. Una unidad NavCube demostrará sus capacidades de navegación y procesamiento que ofrece la fusión de sus padres tecnológicos, mientras queotros podrían proporcionar datos de tiempo precisos para un experimento que demuestre comunicaciones de rayos X, o XCOM.
"Una pareja hecha en el cielo"
Como parte de la demostración potencial de XCOM, NavCube impulsará la electrónica de un dispositivo llamado Fuente de rayos X modulada, o MXS, que genera pulsos de rayos X de disparo rápido, que se encienden y apagan muchas veces por segundo.-Las pulsaciones de fuego se pueden utilizar para codificar bits digitales para transmitir datos. Fue desarrollado como un banco de pruebas para validar el Explorador de composición interior de estrellas de neutrones de la NASA, o NICER, que principalmente estudiará las estrellas de neutrones y sus parientes más cercanos, los púlsares que giran rápidamente, cuando se lance como una carga útil de estación espacial adjunta en 2017.
XCOM es una de las dos demostraciones de tecnología que los investigadores principales de NICER, Keith Gendreau y Zaven Arzoumanian, quieren hacer con NICER. Para demostrar XCOM unidireccional, el equipo instalará MXS en la paleta del experimento donde transmitirá datos a través de rayos X aLos receptores de NICER colocados a 166 pies de distancia en el lado opuesto de la estructura de la estación espacial.
El trabajo de NavCube es ejecutar el interruptor de encendido y apagado de MXS, dijo Jason Mitchell, un ingeniero de Goddard que ayudó a avanzar el MXS. Debido a que NavCube combina la computación de alta velocidad de SpaceCube con la capacidad de Navigator para rastrear señales de GPS, el equipo también quiereExperimente con rango de rayos X, una técnica para medir distancias entre dos objetos.
"NavCube proporcionó la mejor solución para ejecutar este experimento", dijo Mitchell. "La combinación de estas poderosas tecnologías fue un matrimonio hecho en el cielo".
Aunque la mayor parte de la tecnología está lista, el equipo todavía está buscando fondos adicionales para completar un MXS listo para el espacio, incluida su carcasa y fuente de alimentación de alto voltaje. "Tenemos la mayor parte del hardware, pero necesitamos un poco más de soporte paraCompletar el paquete XCOM ", dijo Jenny Donaldson, quien lidera el desarrollo de la carga útil NavCube." Esta es una gran oportunidad para demostrar NavCube y, si todo sale según lo planeado, comunicaciones de rayos X ", dijo.
rico patrimonio
NavCube remonta su linaje a dos tecnologías ya probadas: SpaceCube 2.0 y Navigator GPS. SpaceCube 2.0, uno de una familia de procesadores integrados, es de 10 a 100 veces más rápido que los procesadores de vuelo más tradicionales. Habiendo volado muchas veces antes, incluso en versiones anteriorespaletas experimentales, SpaceCube ahora disfruta de una lista creciente de clientes, incluidas futuras misiones de servicio robótico de alto perfil.
El receptor de vuelo GPS Navigator fue diseñado a propósito para detectar, adquirir y rastrear señales débiles de GPS para la misión MMS de la NASA. Navigator ahora está proporcionando información de posicionamiento a las cuatro naves espaciales que deben volar en una formación de vuelo particular a altaDesde el lanzamiento de MMS, Navigator ha establecido récords, un logro recientemente reconocido por Guinness World Records por proporcionar la posición de GPS de mayor altitud. En el punto más alto de la órbita de MMS, Navigator ha rastreado hasta 12 satélites GPS.El equipo originalmente esperaba no detectar más de dos o tres satélites GPS.
Barry Geldzahler, científico jefe y tecnólogo jefe del Programa de Navegación y Comunicación Espacial SCaN de la NASA, quien también proporcionó fondos adicionales para este proyecto, vio los beneficios que esta tecnología podría traer a la NASA desde el principio.
"Sabíamos que la velocidad de procesamiento de SpaceCube y la capacidad de seguimiento de Navigator podrían ser una combinación poderosa", dijo Geldzahler. "La siguiente tarea fue descubrir cómo hacerlo más pequeño y aumentar la sensibilidad para aplicaciones de misión más flexibles".
"En ese momento, necesitábamos una plataforma de procesamiento más robusta, reprogramable y extensible", agregó Monther Hasouneh, líder de hardware de NavCube. "SpaceCube ya estaba allí. Además, pensamos que las misiones que usan SpaceCube 2.0 como procesador de datos científicostambién podría beneficiarse de tener un receptor GPS como un complemento de bajo costo ", agregó.
Hasouneh y su equipo transfirieron el software y el firmware del Navigator a la plataforma reprogramable SpaceCube y desarrollaron una tarjeta de radiofrecuencia GPS compatible y, al hacerlo, redujeron el tamaño del Navigator. El equipo también agregó nuevas capacidades de señal GPS y mejoró la sensibilidad del Navigator ahacerlo apropiado para una gama más amplia de aplicaciones.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Centro de vuelo espacial de la NASA / Goddard . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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