NASA-forskare, som alltid är på jakt efter nya plattformar för att utföra sin forskning, kan nu utnyttja två byråutvecklade obemannade flygsystem, eller UAS, som vissa säger representerar framtiden för drönarflygplan.

Till skillnad från de flesta kommersiellt tillgängliga obemannade flygplanssystem, Vanilla Aircraft's VA001 och Black Swift Technologies 'S2 lilla obemannade flygplanssystem, eller SUAS, avsiktligt utformade för vetenskapliga undersökningar.

Båda ger unika funktioner som representerar en betydande framgång för NASA:s Small Business Innovative Research, eller SBIR, program, som finansierade deras utveckling, sa Geoff Bland, en forskningsingenjör vid NASA:s Wallops Flight Facility i Virginia.

"Vårt mål är alltid att utveckla toppmoderna luftburna kapaciteter och plattformar skräddarsydda för behoven hos våra forskare, "sa Bland, som övervakade flygplanens utveckling. "SBIR-programmet erbjöd oss ​​en enastående plats för att engagera småföretag i vår strävan att utveckla nya verktyg för att samla in vetenskaplig data."

Nu i drift efter månader av utveckling, flygplanen erbjuder forskarsamhället kompletterande, lättanvända funktioner till en lägre kostnad.

Till Antarktis och tillbaka

Vanilla Aircrafts VA001 ger ett exempel på detta.

Mindre än NASA:s Global Hawk obemannade flygplan, vilket kräver ett relativt stort team för att fungera, VA001 kan bära 35 pund nyttolast och flyga vid 500 till 15, 000 fot över havet. Dess främsta attraktion - och anledningen till att NASA finansierade sin utveckling genom SBIR-programmet - är dess förmåga att utföra forskning på de mest förbjudna platserna på jorden. Den kan täcka tusentals kvadratkilometer av förrädisk terräng och benkylande temperaturer på -40 grader Fahrenheit på en enda flygning.

Den körs på flygbränsle, som innehåller korrosionsinhibitorer och anti-isningstillsatser som är avgörande för verksamheten i Arktis eller Antarktis. "Det var en viktig del av flygplanets design att flyga under de tuffaste och kallaste förhållandena, sa Joe Famiglietti, teknikinfusionsansvarig för Goddards SBIR/Small Business Technology Transfer-program.

Sedan NASA:s första SBIR-investering i flygplanets utveckling, Virginia-baserade Vanilla Aircraft har fått stöd från det amerikanska försvarsdepartementet, eller DoD, som finansierade en andra prototyp samt testflygningar. I en non-stop testflygning, VA001 flög i 56 timmar på en enda tank bränsle, bevisar att flygplanet kan möta både NASA och DoD:s behov, sa intetsägande.

"Drömuppdraget skulle vara att VA001 lämnar Wallops Flight Facility, flyga över Antarktis, och sedan återvända efter två dagars kartläggning av den föränderliga isen. Vi skulle kunna göra detta på begäran för snabb respons på förändrade fenomen över polerna, "Bländande sa.

Packad och redo att gå

Den Colorado-baserade Black Swift erbjuder en helt annan uppsättning funktioner med sina sUAS. Företaget utvecklade ursprungligen flygplanet för att passa in i en fordonsbagage, ta av var som helst, och flyga upp till 90 minuter över 705 tunnland, med full nyttolast.

"Företaget gjorde mer än att bara utveckla ett unikt flygplan, " sa Famiglietti. Företaget integrerade också en specialiserad radiometer utvecklad av University of Colorado i ett samarbete med Black Swift. Dess miniatyrantenner används för att upptäcka proportioner av energi som reflekteras från objekten som sUAS flyger över.

Forskare kan använda energiavläsningarna, tillsammans med andra flygplanssensorer, för att skilja mellan vatten som finns i marken eller vegetationen. Med dessa uppgifter, NASA-forskare kan bättre förstå markfuktighetsnivåer och mark-sanning NASA:s jordfuktiga aktiva passiva satellitdata som forskare använder för att övervaka torka, förutsäga översvämningar, och hjälpa till med grödans produktivitet.

Eftersom sUAS har en modulär "plug-and-fly" -instrumentkapacitet och kan tas upp till praktiskt taget vilken plats som helst, dess användning är inte begränsad till mätningar av markfuktighet, dock.

NASA-forskaren Miguel Román vid Goddard Space Flight Center i Maryland använder nu sUAS för att kartlägga vegetation och klimatdynamik under ett sökvägsuppdrag som heter MALIBU, förkortning för Multi Angle Imaging Bidirectional Reflectance Distribution Function sUAS.

2016, hans team integrerade MALIBU:s två multispektrala bildapparater på plattformen i olika vinklar för att exakt matcha visningsgeometrin hos satellitbilder som kretsar runt polen. Det visade sig så effektivt att han och hans team har skaffat en andra plattform, sa Román.

Flygplanet utvecklas ständigt, och kommer att kunna observera vulkaniska plymer i framtiden, sade Black Swift grundare och verkställande direktör Jack Elston, en MALIBU-partner.

"Genom NASAs SBIR -program, vi möjliggör nya typer av vetenskap, "Bland sagt. "Dessa flygplan representerar framtiden."