En bevingad rymdfarkost kommer snart att lyfta med fyra NASA-stödda teknikexperiment ombord. Virgin Galactics SpaceShipTwo kommer att separera från WhiteKnightTwo dubbelflygplanet och fortsätta sin raketdrivna testflygning.

Flyget, planerad till tidigast den 13 december, är Virgin Galactics första uppdrag för NASA. Byråns Flight Opportunities-program hjälpte de fyra experimenten att få en åktur på SpaceShipTwo. Programmet köpte flygtjänster, boendet och åkturen, från Virgin Galactic för nyttolast. Under flygningen, nyttolasten kommer att samla in värdefull data som behövs för att mogna teknologierna för användning på framtida uppdrag.

"Det förväntade tillägget av SpaceShipTwo till en växande lista av kommersiella fordon som stödjer suborbital forskning är spännande, sa Ryan Dibley, Flight Opportunities kampanjchef vid NASA:s Armstrong Flight Research Center i Edwards, Kalifornien. "Billig tillgång till suborbitalt utrymme gynnar i hög grad teknikforskningen och bredare rymdfartssamhällen."

NASA:s investering i den växande suborbitala rymdindustrin och starka ekonomin i låg omloppsbana gör att byrån kan fokusera på längre horisonter. NASA kommer att våga sig fram till månen – den här gången för att stanna, i en uppmätt, hållbart mode - för att utveckla nya möjligheter och förbereda för astronauter att utforska Mars.

De planerade teknikdemonstrationerna ombord på SpaceShipTwo kan visa sig användbara för utforskningsuppdrag. För chefsutredare Josh Colwell vid University of Central Florida i Orlando, Virgin Galactic-flyget kommer att hjälpa till att ytterligare förfina Collisions Into Dust Experiment (COLLIDE). Experimentet syftar till att kartlägga dammpartiklars beteende på planetytor. Suborbitala flygningar låter Colwell och hans team samla in data som är användbar för att designa utforskningsarkitekturer på månen, Mars och bortom.

Närvaron av damm på asteroider och månar med låg yttyngdkraft introducerar utmaningar för både mänskliga uppdrag och robotuppdrag. Partiklar kan skada hårdvara och förorena livsmiljöer. Att förstå dammdynamik kan hjälpa NASA att designa bättre verktyg och system för prospekteringsuppdrag.

På denna mikrogravitationsflygning, COLLIDE kommer att simulera den dammiga ytan på en asteroid och en ytkollision. Experimentet kommer att samla in högkvalitativ video av dammet som sprider sig.

"Vi vill se hur damm i mikrogravitationen beter sig när det störs. Hur snabbt kommer det att flyga runt? Hur försiktig måste man vara för att undvika att störa ytan för mycket? Om man har en hård landning och stör ytan mycket, hur länge måste du vänta på att dammet försvinner?" förklarade Colwell.

Här på jorden, det här är inte så mycket oroande. Colwell förklarade att i rymden, där frånvaron av gravitation komplicerar varje uppgift, sådana överväganden är viktiga för uppdragsplaneringen.

"Om du har en liten dammstörning och kan komma runt det, bra. Om dammpartiklarna har tillräckligt med hastighet, de kan förorena och fastna på utrustning långt ovanför ytan, ställer till problem för säkerheten och uppdragets framgång, " sa Colwell.

COLLIDE data som samlats in på dess första till suborbitala utrymme, samt data från ett relaterat experiment som tidigare testats på NASA-sponsrade parabolflygningar, kan hjälpa framtida mänskliga och robotforskare i hela solsystemet. De andra tekniska nyttolaster som planeras för SpaceShipTwo-flygningen är:

• Mikrogravitations-flerfasflödesexperiment för suborbital testning. NASA:s Johnson Space Center i Houston. Livsuppehållande system är en integrerad del av en förmåga att bo på djupa rymd. De inkluderar vanligtvis processer där vätskor och gaser interagerar, kräver därför särskild behandling i rymden. Detta tvåfassystem separerar gas och vätska i mikrogravitation. Tekniken skulle också kunna tillämpas på resursutnyttjande på plats, kraftsystem, drivmedelsöverföring med mera.
• Validering av telemetrisk avbildningshårdvara för besättningsassisterad och besättningsautonom biologisk avbildning i suborbitala applikationer. University of Florida i Gainesville. För att leva i rymden, astronauter måste odla sin egen mat. Detta experiment studerar hur mikrogravitation påverkar växternas tillväxt. Experimentet använder ett biologiskt fluorescerande bildinstrument utformat för att samla in data om det biologiska svaret hos en växt, eller växtvävnad.
• Vibrationsisoleringsplattform. Controlled Dynamics Inc. i Huntington Beach, Kalifornien. Rymdfarkoster och nyttolaster är föremål för intensiva uppskjutningsmiljöer. Detta monteringsgränssnitt för orbital- och suborbitalfordon är utformat för att minska störningar på nyttolaster under uppskjutning, återinträde och landning.

Alla fyra nyttolaster är för närvarande planerade för framtida flygdemonstrationer, gör det möjligt för forskare att samla in ytterligare data och mogna sin teknologi.