NASA-forskare tittar på möjligheten att använda en vinglös, motorlös flygplansdesign från 1960-talet för att samla in atmosfäriska data om andra planeter – som gör samma arbete som små satelliter men potentiellt bättre och mer ekonomiskt.
John Bodylski, en huvudforskare vid NASA:s Armstrong Flight Research Center i Edwards, Kalifornien, antog att en flygplanskonstruktion med lyftkroppar som NASA testade för flera decennier sedan kunde uppfylla kraven för en atmosfärisk sond som kan samla in mätningar av gigantiska planeter, som Uranus. Designen förlitar sig på flygplanets form för lyft, snarare än vingar.
Bodylski skickade in sin idé och fick en NASA Armstrong Center Innovation Fund-pris för att skriva ett tekniskt dokument som förklarar konceptet och designen. Priset stöder också konstruktion av modeller för att hjälpa människor att konceptualisera hans atmosfäriska sond. Gå in i NASA Armstrong Dale Reed Subscale Flight Research Laboratory.
Robert "Red" Jensen och Justin Hall, två av labbets designers, tekniker och piloter, väckte Bodylskis design till liv. Jensen och Hall skapade en form, sedan skiktade de i kolfiber och skum som härdade i åtta timmar under vakuum. Delarna togs bort från formarna, förädlades och sammanfogades senare.
Det första av de två lyftkroppsflygplanen, som båda är 27,5 tum långa och 24 tum breda, är komplett och erbjuder en första titt på konceptet. Det andra flygplanet är nästan klart och inkluderar gångjärnsförsedda flygkontrollytor. Flygkontrollsystem anslutna till dessa ytor kommer att monteras inuti strukturen innan modellens slutmontering.
Tillsammans kan de två modellerna testa Bodylskis idéer och ge flygdata för att skapa bättre datormodeller. I framtiden kan dessa datormodeller hjälpa forskare att bygga atmosfäriska sonder baserade på dessa konstruktioner. Bodylskis koncept krävde att flygplanet skulle skickas på uppdrag kopplade till satelliter. Väl i en planets omloppsbana skulle sondflygplanet – ungefär samma storlek som modellerna – separeras från satelliten genom pyrotekniska bultar och placeras ut i atmosfären för att samla in data för studier.
Aktuella atmosfäriska sonder, små satelliter som kallas CubeSats, samlar in och sänder data i cirka 40 minuter och kan ta in cirka 10 datapunkter innan deras modersatellit är utanför räckvidd. Bodylskis design skulle kunna sjunka snabbare och i en brantare vinkel och samla in samma information på 10 minuter, plus ytterligare data i ytterligare 30 minuter från mycket djupare i en tjock atmosfär.
Efter en serie tekniska genomgångar och granskningar av flygberedskap förväntas flygplanet flyga i mars 2024. Det kommer att flyga som ett segelflygplan som luftlanseras från en vagga kopplad till rotorfarkoster som ofta används av labbet. Framtida tester kan inkludera motordriven flygning beroende på vilken data forskare bestämmer att de behöver.
"Vi vill ta en idé till flygningen och visa att ett flygplan med lyftkropp kan flyga som en sond i denna skala - att det kan vara stabilt, att komponenter kan integreras i sonden och att flygplanet kan uppnå en viss mängd lyft," sa Bodylski.
Tillhandahålls av NASA
