NASAの光ファイバーセンシングシステムで宇宙船の打ち上げ荷重を高度監視
NASAアームストロング飛行研究センター
カリフォルニア州エドワーズ
www.nasa.gov/centers/armstrong
ユナイテッド・ローンチ・アライアンス
コロラド州センテニアル
www.ulalaunch.com
研究航空機から空力データを収集する研究ツールとして始まったものが、今では機関内外の技術的課題を解決しています。NASAの光ファイバーセンシングシステム（FOSS）技術は、高度な歪みセンサーと革新的アルゴリズムを堅牢なパッケージに組み合わせ、重要なパラメータをリアルタイムで正確かつコスト効率よく監視します。次世代フレキシブル翼の調査、液体燃料レベル測定、宇宙船の歪み監視など、多様な研究プロジェクトを支援するためNASA全体で広く使用されています。
FOSSは最大40フィートの髪の毛のような光ファイバーを使用し、それぞれ最大2,000データポイントを提供します。最先端システムはファイバーに沿って四分の一インチごとに情報を処理し、最大毎秒100回のレートで歪み、形状変形、温度、液面、運用荷重を測定します。
長年にわたり、FOSSチームはデータ収集と伝送のインフラと速度を最適化するために技術を洗練させ、技術の導入しやすい要素が既存の計測を補完し、彩りを添えています。
FOSSにより研究者たちは有限要素モデルを高い空間分解能で検証できます。また、モデルが完全に正確でない、または十分な特異性を持たない場合に、予期せぬ現象を特定することもできます。システムは検証と発見の両方を可能にし、研究プロセス全体をより効果的かつ効率的にします。
商業ロケットプロバイダーは実験室でFOSSを使用し、様々な業界の企業がFOSSで業務改善を探っています。FOSSチームはアルゴリズムを改良し、追加アプリケーションをサポートし続け、NASA航空機や機関全体の他の資産への計測スイートへのFOSS追加を目指しています。
アームストロングとNASAケネディ宇宙センターの研究者たちは、宇宙船への激しい打ち上げ荷重を測定できるようFOSSを強靭化するために長年協力してきました。業界パートナーとの更なる協力により耐久性のある計測器が生まれ、アームストロング研究者たちは今、機械的エンクロージャと計測器の新しい組み合わせを準備し、今後1年以内にいくつかのロケット打ち上げで飛行させる予定です。目標は、この「ロケットボックス」をNASAの低軌道飛行試験（インフレータブル減速機）とユナイテッド・ローンチ・アライアンスのバルカンロケット、および他の商業打ち上げプロバイダーで飛行させることです。
FOSSチームは5つのロケットボックスを組み立て、ロケット打ち上げ条件を模擬した初期環境試験を完了しました。次のステップは、NASAラングレー研究センターへの出荷前の最終環境試験に向けた電気試験の完了です。目標は、FOSSが攻撃的な打ち上げ環境で重要パラメータ（歪み、荷重、温度、形状など）を測定できることを検証することです。
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