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.

RequirementsMatlab, 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


background image

the target or 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.

RequirementsMicrosoft 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.

RequirementsStudent 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/.

RequirementsThe   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.

RequirementsExperience 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)