DOC문서PROJECT.docx

닫기

background image

2017 NASA International Internship Project

1. Project Title

Advanced Life Support Internship Opportunity

Mentor Name Michael Flynn

Organization Code

Code SC, Bioengineering

Research Area/Field Water Recycling

Project Description

Advanced life support systems include all systems and technologies required to keep 
astronauts   alive   in   space:   water   recycling,   air   recycling   and   waste   treatment.   This 
Internship is primarily focused on water recycling but is cognizant that an optimized 
system will include integration with air and waste systems. Our research areas include:

Systems that can recover energy from waste.

In situ resource utilization in spacecraft and on planetary surfaces

Application of space flight systems technologies to sustainable terrestrial development.

Requirements

Innovation a required skill. Our group focuses on training the next generation of NASA 
scientists on how to innovate and to develop the next generation of water recycling space 
flight   systems   that   will   enable   the   human   exploration   and   colonization   of   the   Solar 
System.

The ideal candidate is an undergraduate or graduate student in the fields of: Engineering 
(Chemical,   Environmental,   Electrical,   Industrial,   Civil,   Computer),   Mathematics, 
Chemistry, Biology, Physics, and Environmental Science and must have at least completed 
their   freshman   year   of   college   and   a   GPA   of   3.00   (out   of   4).   Professional   Working 
Proficiency (ILR level 3) of the English language is the minimum level required. The 
participant must be a team player and comfortable working with professionals of different 
cultural and scientific background. At the end of the internship the participant will be 
required to submit a white paper.

Dates TBD

Hours 40 hours per week (standard)


background image

2. Project Title

Bio-mimetic Optical Sensor for Real-time Measurement of 

Aircraft Wing Deflection

Participating NASA Center Ames Research Center

Project Description

We are characterizing and developing a new bio-mimetic optical sensor, based on the 
physiological aspects of the eye (and vision-related neural layers) of the common housefly 
(Musca domestica). We call the sensor the "FlyEye." We are excited about the potential 
applications for this innovative sensor.

During the internship experience the student will carry out experiments with the sensor, 
assist in the development of a robust target tracking algorithm, and participate in the 
development of the next generation of the sensor.

Experimentation would involve testing new targets, collecting data, varying things like 
light level, target motion, and distance from target.

Target tracking algorithm development will occur simultaneously with experimentation in 
the   lab.   The   students   will   be   able   to   dictate   what   types   of   experiments   should   be 
performed   to   determine   individual   aspects   of   the   sensor's   performance.   No   prior 
experience   is   required.   This   part   of   the   project   most   closely   resembles   pattern 
recognition, the student will have to look through the produced data to find features and 
draw conclusions.

For the development of the next generation of the FlyEye sensor the student will have the 
opportunity to study optics and produce a new solid model of the sensor body. This model 
can be 3D printed and tested. Solid modeling skills would be beneficial but are not 
required.

Expected Opportunity Outcome:

We   would   like   the   student   to   produce   contributions   to   the   hardware   or   software 
associated with the project. The student should also produce a final report and poster 
based   on   their   individual   experience   with   the   project.   Technical   paper   publication 
potential will be based on the extent of research done during the internship period.

Requirements Matlab,   Python,   LabVIEW,   Circuit   Analysis,   Arduino,   Solidworks, 
Autodesk Inventor, 3D Printing, Optics.

Hours 40 hrs/week

Mentor

George Gorospe

Approved by Export Control Yes

3. Project Title

Biosensor Development

Mentor Name Jessica Koehne

Participating NASA Center Ames Research Center

Research Area/Field Nanotechnology

Project Description Development of biosensors is an active field due to a wide range of 
applications   in   lab-on-a-chip,   diagnostics   of   infectious   diseases,   cancer   diagnostics, 
environment monitoring, biodetection and others. One of the strategies used for selective 
identification of a target is to /preselect/ a probe that has a unique affinity for the target or 


background image

can uniquely interact or hybridize with the target: sort of a "lock and key" approach. In 
this approach, one then needs a platform to support the probe and a recognizing element 
that can recognize the said interaction between the probe and the target. The interaction 
result can manifest optically (by using dyes, quantum dots for example) or electrically. The 
platform design and configuration may vary depending on whether optical or electrical 
readout is used and what environment the sensor will be utilized. Electrical readout 
biosensors have gained much attention because, in principle, they can be made more 
compact than optical technologies. Advances in microfabrication and related technologies 
have been aiding the electrical readout based biosensor development to the forefront. A 
previous NASA Ames innovation involves a nanoelectrode array consisting of an array of 
carbon   nanofibers   as   individual   nanoelectrodes.   Each   nanofiber,   which   is   a   solid 
nanocylinder, has a probe attached to it. The array size, chip size and wafer size can be 
controlled. In order to maintain that this device is stable over a wide range of testing 
conditions, the sensor will placed in various chemical and electrical environments. The 
project involves pursuing the above or closely related avenues to demonstrate the sensor 
functionality in a variety of testing conditions. Intended NASA applications include water 
quality monitoring for ISS and lab-on-a-chip for point of care diagnostics for astronaut 
health monitoring.

Requirements Microsoft Word, Excel and PowerPoint

Dates TBD

Hours 40 hours per week (standard) 


background image

4. Project Title

Computer Science Programmer

Participating NASA Center Ames Research Center

Project Description

Develop 3D virtual globe technology and applications in Java, C++, iOS and Android

We are delighted at the prospect of Inzamam Rahaman working for NASA this summer as 
part of the Intern Program. We have a lot of challenging things to accomplish with NASA 
World Wind technology, http://goworldwind.org/ as we port it from Java to JavaScript.

http://worldwindserver.net/webworldwind/examples/BasicExample.html

http://worldwindserver.net/webworldwind/examples/BingLayers.html

http://worldwindserver.net/webworldwind/examples/Shapefiles.html

http://worldwindserver.net/webworldwind/examples/MultiWindow.html

Source Code:

http://worldwind31.arc.nasa.gov/svn/trunk/WebWorldWind/

API documentation:

http://worldwindserver.net/webworldwind/api-doc/

Hours 40 hours per week (standard)

Mentor

Patrick Hogan

Approved by Export Control Yes


background image

5. Project Title

CubeSat Cluster Test-Bed

Mentor Name BJ Jaroux

Participating NASA Center Ames Research Center

Research Area/Field Small Sats

Project Description

Team members will use available off-the-shelf or spare laboratory hardware to develop 
laboratory test bed of at least two "Cubesats" and one ground station that will be used for 
on-going software and communications architecture development. The "Cubesats" may 
be complete units with all subsystems, flat-sats, or development units consisting of just a 
processor and RF subsystem. The team will develop ground software as necessary to 
demonstrate operation of the units including simulated intersatellite communications and 
simulated downlink.

Requirements Student should have an Aerospace Engineering, Mechanical Engineering 
or   Mechatronics,   Electrical   Engineering,   Systems   Engineering   or   other   related 
engineering major.

Dates TBD

Hours 40 hours per week (standard)


background image

6. Project Title

Data Mining and Analysis for Sustainability Base

Mentor Name Rodney Martin

Participating NASA Center Ames Research Center

Research Area/Field Data Mining

Project Description

The Intelligent Systems Division at NASA Ames Research Center will be integrating 
advanced technologies into a new "Green" building known as "Sustainability Base" at the 
Ames campus. Sustainability Base is high-performance, LEED Platinum certified building 
that will incorporate NASA innovations and technologies to improve energy efficiency, 
reduce carbon footprint, and lower operating and maintenance expenses compared to 
traditional buildings. It will function as a living experimental platform, integrating the 
latest technologies as they evolve.

This internship opportunity will assist in defining and implementing demonstrations of 
NASA technology in Sustainability Base. In particular, the intern will employ advanced 
data   mining   algorithms   on   data   acquired   from   Sustainability   Base   to   learn   how   the 
building operates and then monitor how it is performing over time. This could include 
measurements   of   energy   use,   mechanical   system   performance,   environmental 
parameters, and other key performance indicators. For example, correlations between 
environmental control system settings and temperature ranges in workspaces can be 
established and then monitored to give early indication of performance degradation or 
unexpected   changes  to   the   building  configuration.   However,   basic   data  analysis  and 
gaining an intuitive understanding of data from various building systems (BACnet data, 
lighting, shade, photovoltaic sensor data, etc.) will also be an important precursor to any 
application   of   the   advanced   data   mining   algorithms.   In   addition   to   global   building 
performance, the algorithms can also be used to detect changes in individual energy use 
as   well.   In   either   case,   the   algorithms   will   provide   early   indications   of   off-nominal 
performance to building operators or occupants, enabling corrective actions to maximize 
building performance and efficiency.

Additional   information   on   Sustainability   Base   can   be   found   at 
http://www.nasa.gov/sustainability-base/.

Additional   information   on   data   mining   algorithms   can   be   found   at 
http://ti.arc.nasa.gov/tech/dash/intelligent-data-understanding/.

Requirements The   focus   of   this   effort   may   relate   more   to   automated   tracking   and 
consolidation   of   energy   data   and   plug   load   management   and   analysis,   so   the   ideal 
candidate will have experience in scripting or application development to extract real-
time data from APIs and websites for logging into a PostgreSQL database. Experience 
with   MATLAB;   Familiarity   with   Linux   OS   is   preferred;   Strong   analytical   and 
organizational skills; Interest in sustainability; Interest in data mining algorithms for 
health management. Senior undergraduate at junior/senior level or higher preferred.

Dates TBD

Hours 40 hours per week (standard)


background image

7. Project Title

Explore   Impact   of   Network   Delays   on   Distributed 

Spacecraft Testing

Participating NASA Center Ames Research Center

Research Area/Field Small Sats

Project Description

Team members will use available off-the-shelf or spare laboratory hardware to explore the 
possibility of using standard network systems and protocols to run mission simulation and 
closed-loop hardware-in-the-loop tests remotely where significant parts of the system are 
connected over the internet. For example, a spacecraft bus could be at one location, a 
payload at a second location and a dynamic simulation environment could be at a third 
location, all connected over the internet. The team would identify the problems associated 
with such an arrangement (e.g. latency) and suggest approaches to mitigate them.

Requirements

Student   should   have   an   Aerospace   Engineering,   Mechanical   Engineering   or 
Mechatronics, Electrical Engineering, Systems Engineering or other related engineering 
major.

Hours 40 hours per week (standard)

Mentor

BJ Jaroux

Approved by Export Control Yes


background image

8. Project Title

Human Nutrient Production in Space

Participating NASA Center Ames Research Center

Project Description

Future long-duration missions face significant challenges maintaining crew health. A 
critical area is supplying adequate nutrition, as certain vitamins and nutrients in supplied 
foods   will   degrade   during   extended   storage.   Likewise,   certain   nutrients   are   more 
effectively utilized when supplied in fresh form as opposed to a preserved format (pills). 
We are therefore developing a platform technology that demonstrates in situ microbial 
production   of   targeted   nutrients   which   currently   pose   challenges   in   long   duration 
missions (e.g., lutein, zeaxanthin). The concept is similar to making familiar fermented 
foods (e.g., yogurt, bread) but in this case with dramatically less processing time and 
infrastructure.

A   candidate   is   sought   to   participate   in   the   research   and   development   of   advanced 
microbial   strategies   for   the   production   of   nutrients   within   crewed   spacecraft   and 
habitats. Of special interest is creating a lightweight, reliable, safe and rapid system that 
minimizes crew time and launch costs. Tasks will include microbial growth experiments, 
genetic   engineering   of   yeast   to   produce   target   nutrient   compounds,   and   system 
integration. The candidate will be working in the laboratory conducting experiments, 
compiling   and   analyzing   data,   writing   reports,   and   participate   in   general   laboratory 
duties.

This project will be conducted at NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA in the 
Bioengineering Branch.

Educational Requirements: Applicant must either possess or be pursuing a degree in an 
appropriate   discipline,   such   as   biotechnology,   bioengineering,   molecular   biology   or 
similar program.

Requirements

This project will be conducted at NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA in the 
Bioengineering Branch.

Educational Requirements: Applicant must either possess or be pursuing a degree in an 
appropriate   discipline,   such   as   biotechnology,   bioengineering,   molecular   biology   or 
similar program.

Hours 40 hours per week (standard)

Mentor

John Hogan

Approved by Export Control Yes

9. Project Title

Human System Integration in the National Airspace (NAS)

Participating NASA Center Ames Research Center

Project Description The project within the SMART NAS program consists of building 
and analyzing models related to human and system integration with respect to the current 
as well NextGen procedures and concepts in the NAS. The goal of the project is to 
evaluate new procedures for NextGen systems that will be integrated within NAS in the 
next 5 to 10 years. The intern on this project will work with research from Intelligent 


background image

System Division as well as the Human Factors Division at NASA Ames to study current as 
well NextGen air traffic management (ATM) procedures, develop models , and develop 
analyzes   to   validate   as   well   as   verify   the   models.   The   candidate   should   have   good 
communication skills, some programming experience, and an ability to work in a team. 
The goal of the project is to propose new procedures to the FAA such that the procedures 
can reduce the delays in the New York metroplex.

Hours 40 hrs/week

Mentor

Neha Rungta

Approved by Export Control Yes


background image

10.Project Title

Laboratory   Research   in   Microbial   Ecology   and   Space 

Biology

Participating NASA Center Ames Research Center

Project Description Our   laboratory   is   studying   the   ecology   of   complex   microbial 
ecosystems. We are conducting research on naturally occurring communities of algae and 
cyanobacteria known as microbial mats. We are interested in these communities for a 
number   of   reasons   including:   1)   they   are   modern   analogs   of   some   of   the   earliest 
ecosystems on Earth, 2) they are informing our search for life elsewhere, and 3) they may 
be useful microbial ecosystems to study the effects of spaceflight on microbes. We are also 
conducting   a   number   of   projects   in   our   laboratory   which   are   directed   at   utilizing 
cyanobacteria   and   microalgae   from   extreme   environments   for   NASA   applications 
(bioregenerative life support and biological in situ resource utilization) as well as for 
"Greentech" applications on Earth (e.g., microalgae for biofuels and higher value co-
products). The successful applicant will have the opportunity to participate in a number of 
these projects and to conduct original research in collaboration with investigators in our 
lab.   We   use   a   variety   of   experimental   techniques   in   our   research   including: 
photophysiological and biogeochemical measurements as well as molecular ecological 
tools.

Requirements General   familiarity   with   Mac   and   PC   computers   and   Microsoft   Office 
products. We expect to generate data that will result in peer-reviewed publications as well 
as reports and posters required by internship programs.

Hours 40 hours per week (standard)

Mentor

Brad Bebout, brad.m.bebout@nasa.gov

Approved by Export Control Yes


background image

11.Project Title

Lunar Topographic Products from Orbital Images

Participating NASA Center Ames Research Center

Research Area/Field Computer Science

Project Description

Digital terrain models are essential for cartography, science analysis, mission planning 
and operations. The NASA Ames Intelligent Robotics Group (IRG) has developed software 
to   automatically   generate   high-quality   topographic   and   albedo   models   from   satellite 
images.   Our   software,   the   Ames   Stereo   Pipeline   (ASP),   uses   stereo   vision   and 
photoclinometric techniques to produce 3D models of the Earth, Moon, and Mars with 
very high accuracy and resolution. The intern will assist IRG to improve the quality of 
topographic products from lunar orbital images. In particular, the intern will help develop 
multi-stage   stereogrammetric   methods   to   exploit   the   full   potential   of   multiple, 
overlapping   views   of   a   planetary   surface.   The   intern   will   work   closely   with   NASA 
researchers and engineers throughout the internship. Very strong emphasis is placed on 
incorporating and integrating the intern's research into IRG's on-going projects. Research 
results may be published in one (or more) technical forums: as a NASA technical report, a 
conference paper, or journal article.

Requirements

The   intern  must   have   a   background   in  Computer  Science   or  Mathematics.   Practical 
experience with computer programming, Linux-based software development and open-
source tools (gcc, git, etc) is required. Experience with C++ is strongly encouraged.

Hours 40 hours per week (standard)

Mentor

Terrence Fong

Approved by Export Control Yes


background image

12.Project Title

Metabolic   control   for   adaptation   to   spaceflight 

environment

Mentor Name Yuri Griko

Organization Code

Code SC, Division of Space Biosciences

Research Area/Field Space Biology/Metabolism

Project Description

With the growing interest in long haul flights and the colonization of the solar system, it is 
becoming important to develop organism self-regulatory control systems which would be 
able to meet the requirements of extraterrestrial environments rather than requiring an 
Earthly environment in space. A better mechanistic understanding of metabolism offers a 
means for sustaining astronauts in long-duration missions beyond the low Earth orbit. 
Recent   data   obtained   from   several   research   reports   have   shown   that   metabolic 
suppression could protect biological organisms from damaging effects of space radiation 
and microgravity. The ability to drastically reduce and suspend metabolism appears to be 
closely tied to the unique survival of bacteria and some invertebrates (e.g., tardigrades) 
after a prolonged exposure to cosmic vacuum and radiation. It is possible that there is a 
monophyletic origin for this adaptation at the molecular level among a variety of different 
organisms.   Our   ultimate   goals   are   to   demonstrate   proof-of-principle   for   metabolic 
suppression as means to reduce the negative effects of spaceflight environmental issues 
such as radiation and microgravity.

In order to demonstrate the potential application of the metabolic control technology the 
PI's laboratory at NASA Ames Research Center has engineered a hypo-metabolic chamber 
with a range of life-monitoring equipment for high-throughput testing of hypo-metabolic 
parameters   and   conditions   that   enable   reversible   induction   of   a   state   of   suspended 
animation in non-hibernating animals.

This internship opportunity will assist in defining and implementing demonstrations of the 
metabolic control technology using different animal models.

Objectives of this research are:

To characterize the hypometabolic state

To develop methodology for real time monitoring of respiratory and other physiological 
parameters and conditions associated with the hypometabolic stasis.

In   the   proposed   experiments,   the   intern   will   work   in   collaboration   with   molecular 
biologists   and   engineers   to   (1)   reproduce   induction   of   the   reversible   suspended 
animation-like state in selected animal models, and to (2) establish a comprehensive life 
support system for monitoring physiological parameters of the hypometabolic state.

Requirements

Student should be willing to work with animals. He/she should have basic knowledge of 
life support systems (respiratory parameters, ventilation, and core body temperature 
control), have basic laboratory skills and technical knowledge for monitoring physical 
parameter from telemetric devises, and have software management skills.

Strong analytical and organizational skills; interest in biology; interest in data analysis. 
Senior undergraduate at junior/senior level or higher preferred.

Dates TBD


background image

Hours 40 hours per week (standard)


background image

13.Project Title

Monitoring Changes in ASRS Reports using Python and Text 

Mining

Participating NASA Center Ames Research Center

Research Area/Field Computer Science

Project Description

Students applying for fellowship opportunities will be required to submit a proposal to the 
mentor. Prior to submitting a proposal, students will create a proposal summary with a 
description of their idea, and they will submit it to the mentor for their approval. The 
mentor has 10 business days to respond to each proposal summary. It is anticipated that 
mentors will only approve a couple proposal summaries, and they will work with those 
students to create their proposals and to make sure the topic is mutually beneficial to both 
the mentor and student.

Requirements

We aim to develop tools that can be used to monitor the changes in the aviations safety 
reports submitted to NASA Aviation Safety Reporting System (ASRS) program. ASRS 
collects and analysis the voluntarily submitted aviation safety incidents reports in order to 
reduce the ikelihood of aviation accidents. We need tools that can help ASRS to monitor 
changes in the narratives of the reports over time and can summarize these reports.

Hours 40 hours per week (standard)

Mentor

Hamed Valizadegan

Approved by Export Control Yes


background image

14.Project Title

Nanotechnology in electronics and sensor development

Mentor Name Meyya Meyyappan

Organization Code

Code T; co-mentors: Code-TSN

Research Area/Field Nanotechnology

Project Description

Nanomaterials such as carbon nanotubes (CNTs), graphene and a variety of inorganic 
nanowires   offer   tremendous   potential   for   future   nanoelectronics,   nanosensors   and 
related devices. We have active ongoing programs in these areas. Several examples are 
given below. Chemical sensors to detect trace amounts of gases and vapors are needed in 
planetary exploration, crew cabin air quality monitoring and leak detection; there are 
numerous societal applications as well. We have been working on CNT based sensors 
amenable for various platforms including smartphones.

Flexible electronics on substrates such as textile and paper is of great deal of interest to 
us. We have fabricated gas/vapor sensors on cotton textile as well as cellulose paper. 
Other interests in paper electronics and flexible substrates include memory devices, 
energy storage devices, displays and detectors. Finally, we have also been revisiting 
vacuum tubes although in the nanoscale, using entirely silicon based technology. These 
radiation resistant devices offer exceptionally high frequency performance. Our interest 
here extends to exploring the nano vacuum tubes for THz electronics applications.

In all the areas, the projects include material growth, characterization, device fabrication, 
device testing and evaluation, reliability and lifetime assessment.

Requirements

For device related aspects, majoring in electrical engineering or physics is preferred. For 
the remaining aspects of the project, majors in material science, chemistry and other 
engineering disciplines are welcome. PhD candidates and talented undergraduates will 
get preference.

Dates TBD

Hours 40 hours per week (standard)


background image

15.Project Title

Prognostics and Health Management

Participating NASA Center Ames Research Center

Project Description Explore prognostic and forecasting concepts in the context of 
aeronautics   vehicles   and   airspace   operations.   The   task   involves   literature   review, 
algorithm  development   (likely   in  matlab)  and  realization  of   some   of   the   concepts  in 
relevant aeronautics simulations. It may also involve some lab experiments during which 
the candidate would age components relevant in an aeronautics context.

Requirements

The outcome would be one or more of:

algorithms

experimental data

report or publication

poster presentation

Matlab required, labview desired.

Hours 40 hours per week (standard)

Mentor

Kai Goebel

Approved by Export Control Yes


background image

16.Project Title

Studies of the aqueous history of Mars

Participating NASA Center Ames Research Center

Research Area/Field Computer Science

Project Description Student   will   analyze   data   from   a   variety   of   spacecraft   to 
understand the geologic history of sites of interest, in order to better understand the role 
of water in the history of Mars. This opportunity may include computer modeling, data 
analysis, and laboratory work. If times allows, preparation of a manuscript. Potentially, 
the sites will be proposed as landing sites for the 2020 Mars Rover. Student will also  
develop software for the analysis of CRISM data.

Requirements Experience in Unix or equivalent fluency in IDL preferred.

Hours 40 hours per week (standard)

Mentor

Eldar Noe

Approved by Export Control Yes


background image

17.Project Title

The Effects of Mechanical Unloading on Biological Function

Mentor Name Elizabeth Blaber

Dates TBD

Hours 40 hours per week (standard)


background image

18.Project Title

Upgrading   a   Space   Debris   Simulation   Software   for 

planetary defense assessments

Mentor Name Chad Frost

Organization Code

RD, Mission Design Division

Research Area/Field Space Debris Mitigation / Planetary Defense

Project Description

NASA Ames Research Center has developed a simulation software that models the space 
debris environment in Low Earth Orbit (LEO). The goal of the current software is to assess 
the efficiency of a concept for collision avoidance between debris and active satellites. 
The investigated system would use photon pressure from ground based lasers to slightly 
change orbits to avoid collisions on warning.

For the internship, the main task will be to upgrade the simulation software to include the 
near earth object (NEO) environment (asteroids) and enable the assessment of cubesat 
based   asteroid   detection   systems.   You   will   change   the   main   body   of   the   previous 
simulation from the sun to the earth, introduce a population of asteroids into the model 
and investigate the utility of cubesats to detect those asteroids as they come close to 
Earth. In addition, you also will help to maintain the original software for space debris 
modeling.

Requirements

The   intern   should   have   a   background   in   the   sciences   or   engineering,   and   ideally 
Aerospace Engineering or Physics. The project requires programming skills in C and 
Matlab and an understanding of orbital dynamics.

Dates TBD

Hours 40 hours per week (standard)