PDF문서2018 NASA I^2 Project List.pdf

닫기

background image

2018 NASA International Internship Project List 

 

Project Title 

Small Satellite Swarm Interactions 

Mentor Name 

Matthew Sorgenfrei 

Project Description 

Very smal  spacecraft (also known as CubeSats or Nanosatel ites) have not yet 
realized their ful  potential regarding swarm operations in low Earth orbit or beyond. 
The relatively low Technology Readiness Level (TRL) is due in part to a lack of 
sufficient testbeds with which to test the enabling technologies. The Generalized 
Nanosatel ite  Avionics Testbed (G-NAT) lab at NASA Ames seeks an intern to research 
foundational technologies associated with CubeSat swarm operations. Over the 
course of the internship period the intern wil  investigate the use of commercial y 
available sensors and actuators for sensing the state of individual members of a 
satel ite swarm and sharing that state information to enable distributed science 
operations. 

The successful candidate should possess strong MATLAB/Simulink programming skil s, 
and also be proficient in C and Python. Familiarity with Linux operating systems and 
embedded systems/single board computers is also desired. The intern wil  be given 
access to two separate CubeSat-scale hardware testbeds, each of which utilize 
commercial y available sensors and actuators to enable attitude determination and 
control. Desired outcomes of the research period include: 

• Develop real-time MATLAB (or other) visualizations of spacecraft attitude state for 
both CubeSat testbeds during air bearing operations 

• Study the efficacy of demonstrating swarm communications by way of Xbee 
wireless transponders 

• Study/develop operational modes that are relevant to possible swarm science 
operations, such as GPS Radio Occulation 

Specific Requirements 

 

NASA Center 

Ames Research Center, Moffett Field, California 

 

 


background image

 

Project Title 

Unmanned Aircraft System 

Mentor Name 

Marcus Johnson 

Project Description 

Many applications of smal  Unmanned Aircraft System (UAS) have been envisioned. 
These include surveil ance of key assets such as pipelines, rail, or electric wires, 
deliveries, search and rescue, traffic monitoring, videography, and precision 
agriculture. These operations are likely to occur in the same airspace in the presence 
of many static and dynamic constraints such as airports, and high wind areas. 
Therefore, operations of small UAS need to be managed to ensure safety and 
operation efficiency is maintained. NASA has advanced a concept for UAS Traffic 
Management (UTM) and has initiated a research effort to refine that concept and 
develop operational and system requirements. A UTM research platform is in 
development and flight test activities to evaluate core functions and key assumptions 
focusing exclusively on UAS operations in different environments are underway. This 
internship will help support the development, planning, support and data analysis for 
UAS field test activities by: 

- Preparing documentation and conducting analysis to gain approval to fly; 

- Planning flight test activities, including developing testing methodologies for 
determining the effectiveness of detect and avoid systems and other separation 
mechanisms. 

- Working flight test logistics such as support, transportation, storage, and 
procurement of equipment needed at the test site; 

- Providing on-site support during flight test activities; 

- Providing post-flight analysis of data col ected from the experiment. 

 

Specific Requirements 

 

NASA Center 

Ames Research Center, Moffett Field, California 

 

 


background image

 

Project Title 

NASA Ames SPHERES/Astrobee Facility 

Mentor Name 

Jose Benavides 

Project Description 

NASA Ames SPHERES/Astrobee Facility Brief description of duties: The successful 
applicant would be involved with software development and general support of the 
NASA Ames SPHERES/Astrobee Facility. (www.nasa.gov/spheres) Specifically, the 
successful applicant would initial y be validating and developing C software for a 
SPHERES. Additional work may include ISS flight quality hardware and maintaining 
SPHERES Facility labs. The applicant should be familiar with Python and C software 
development and good coding practices. In general, we are looking for someone who 
is motivated, a self-starter, and capable of working independently on tasks.  Other 
beneficial experience may include; - MATLAB, C/C++, Java, Python, Android Apps, and 
Linux scripting, Computer Networking - Spacecraft, Small Satellites, CubeSat's - 
Avionics, Embedded Hardware & Software - Software testing - experience building 
space flight hardware - Good writing and communications skil s, along with the ability 
to work wel  both individual y and within a multidisciplinary team. 

Specific Requirements 

 

NASA Center 

Ames Research Center, Moffett Field, California 

 

 


background image

 

Project Title 

CubeSat Mission Team 

Mentor Name 

Belcagem Jaroux 

Project Description 

The interns wil  be joining a CubeSat mission team working on the last phases of 
development of the mission. 

The mission spacecraft is a three-unit (3U) CubeSat that wil  synchronize an on-board 
atomic clock with one on the ground to an accuracy of 200 ps by exchanging short 
laser pulses between the two. 

The internship technical activities wil  include: 

•     Completion of spacecraft communications and operations software and 
preparation of hardware and software test plans and procedures 

•     Functional testing of the FlatSat configuration of the satel ite (Bus + Payload) in 
the lab, including spacecraft software Verification and Validation. 

•     Documentation of test results in a report, to support the Flight Readiness Review. 

Specific Requirements 

 

NASA Center 

Ames Research Center, Moffett Field, California 

 

 


background image

 

Project Title 

Robotic Sample Transfer Automation 

Mentor Name 

Brian Glass 

Project Description 

The Atacama Rover Astrobiology Dril ing Studies (ARADS) project is a Science Mission 
Directorate-sponsored project led at NASA-Ames.  ARADS proposes a Mars rover 
analog mission as a field test of an integrated rover-dril  system with prototype life-
detection instruments that are flight mission candidates. The essential elements to 
ARADS are: 1) use of integrated dril  and rover at sites in the Atacama Desert in Chile 
in unprepared "regolith"; 2) field use of instruments with the rover/drill that are flight 
prototypes comparable to those planned for ExoMars and Icebreaker; 3) acquire 
dril ed cuttings and transfer to instruments onboard the rover; 4) on-board autonomy 
and monitoring to support dril ing; mission and demonstrate science support 
(operations and control) for the rover/dril /instrument operations. 

This intern project wil  address the third element above: automated sample transfer 
between a dril  (on one side of the KREX2 rover) and instrument intakes (on the other 
side of the rover).  The ARADS sample transfer arm is mounted on a KREX2 rocker, 
which rotates relative to the central platform on which both the dril  and instruments 
are mounted. Hence, as the rover moves, the trajectory between the dril  and 
instruments will rotate relative to the sample arm’s origin point. 

The arm is powered by servo motors which respond to pulse width modulation 
signals from the arm interface – two extra servo control channels support the testing 
of end effectors with up to two actuators. 

The intern wil  assist an existing ARADS staff member in developing a dynamic 
transformation for arm trajectories that wil  automatical y compensate for rocker 
rotation and for vertical dril  movements. This wil  be coded and tested with the 
actual arm, dril  and rover mechanisms. 

Specific Requirements 

 

NASA Center 

Ames Research Center, Moffett Field, California 

 

 


background image

 

Project Title 

Microbial Factories for Solar System Exploration 

Mentor Name 

John Hogan 

Project Description 

Long duration missions to distant bodies within our solar system wil  require 
significant resources to support astronauts. Microbial factories could help produce 
mission relevant products during such missions using in situ resources such as carbon 
dioxide and water. In terrestrial systems, microbial factories are already being used to 
produce a wide variety of materials, fuels, nutrients, and medicines. Typical y, these 
microbial systems use high-energy carbon substrates such as sugars. In the extremes 
of space, however, obtaining sugar-like compounds will prove to be problematic, thus 
alternative low-energy carbon compounds may need to be employed. The main 
objective of this project is to evaluate the potential combination of substrates, 
microorganisms, and products in understanding how a microbial production system 
wil  function in the constraints of relevant space missions. The work entails 
performing microbiological studies and conducting an analysis to determine effective 
solutions for in-space microbial production systems. 

Specific Requirements 

 

NASA Center 

Ames Research Center, Moffett Field, California 

 

 


background image

 

Project Title 

Orbit Analysis for LEO CubeSats and Low Lunar Orbits 

Mentor Name 

Marcus Murbach 

Project Description 

The intern wil  fulfil  assignments as a member of the orbital dynamics team in the 
Mission Design Division at NASA Ames Research Center. 

The Mission Design Division conducts early-stage concept development and 
technology maturation supporting the Center's space and aircraft mission proposals. 
Personnel have experience in mission planning, small spacecraft design, and 
engineering analysis. 

The Mission Design Division, or MDD, supports the ful  mission life cycle in the areas 
of: 

• Early Concept Development 
• Mission Design 
• Rapid Prototyping 
• Mission Implementation 

The candidate wil  work closely with flight dynamics engineers to expand existing 
innovative approaches to low altitude orbit design. This work includes the effects of 
differential drag in Low Earth Orbit (LEO), as well as, the effects of mascon 
perturbations in low lunar orbits.  Smal Sat and CubeSat missions are a specialty of 
Ames Research Center and current research addresses practical issues with smal  
spacecraft missions in a LEO and an interplanetary environment.  Another orbital 
mechanics specialty of ARC is low, equatorial lunar orbits and design tools for 
addressing lunar gravitational perturbations. 

For lunar orbits, we plan to expand the research on equatorial frozen orbits and the 
visualization displays for characterizing gravitational perturbations. For LEO, the 
characterization of the effects of drag in relative satel ite disposition is in the scope of 
this position. 

The goals of this assignment include documentation and display tools that wil  reside 
as part of the Mission Design Division’s computational capability.  Additional 
assignments as needed may involve CubeSat low thrust trajectory design, multiple 
CubeSat swarms, and CubeSat reentry calculations. 

Candidate’s Computer and/or special skil s:  GMAT or STK/Astrogator, Matlab or 
Visual Basic.  Strong writing skil s are expected, both for internal documentation of 
work accomplished and for publications resulting from this work. 

Specific Requirements 

 

NASA Center 

Ames Research Center, Moffett Field, California 


background image

 

Project Title 

Evaluation of Biomedical Devices for Exploration Missions 

Mentor Name 

Tianna Shaw 

Project Description 

The primary responsibility for this intern position is to support the development and 
testing of biosensor monitoring systems in support of the Human Research Program 
(HRP) Exploration Medical Capability (ExMC) Element. The Ames Research Center 
(ARC) team focuses on the integration of biomedical devices into a prototype medical 
data architecture (MDA), that wil  receive, store and display a wide variety of 
physiological parameters which include; electrocardiogram (ECG), heart rate, blood 
pressure, pulse oximetry, respiratory rate, and body temperature. The intern wil  
work under the guidance of an ExMC project engineer and wil  also work with ExMC 
project system engineer. The intern wil  support human in the loop laboratory testing 
of biomedical devices and development of the medical data architecture system. The 
intern will also participate in data collection, processing and analysis of biosensor 
data and assist in report writing. He/She will support MDA operations in collaboration 
with CSA prototype wearable biosensor system and other systems. 

Specific Requirements 

 

NASA Center 

Ames Research Center, Moffett Field, California 

 

 


background image

 

Project Title 

Evaluation of a Variable Density Approach to Modeling Cryogenic Jets 

Mentor Name 

Cetin Kiris 

Project Description 

The intern wil  assist ARC researchers in extending user defined equation of state 
routines to include Real Gas effects and analyze the difference between mass 
fraction and volume fraction formulations for modeling variable density flows. The 
intern will evaluate the models on existing cryogenic jets and compare with existing 
experimental and numerical data. 

 

Outline for 6 months: 

- Discuss and analyze differences between mass fraction and volume fraction 
formulations of the variable density formulation 

- Begin interaction with the ARC researchers using the user-based source routines 
which can be linked into the existing libraries 

- Apply the implemented user routines to existing cryogenic jet problems 

- Compare current results with existing experimental and numerical results in the 
literature 

Specific Requirements 

 

NASA Center 

Ames Research Center, Moffett Field, California 

 

 


background image

 

10 

Project Title 

Synthetic Biomaterials: A Multi-Scale Approach 

Mentor Name 

Diana Gentry 

Project Description 

A smal  group of interns with backgrounds in bioscience, materials chemistry and 
science, and bioengineering wil , with the guidance of senior researchers, design and 
fabricate a proof-of-concept hybrid biomaterial using the interactions between living 
and non-living components to control the material structure.  The material proof-of-
concept wil  use existing genetic parts, such as binding domains, and established 
synthetic biology techniques, such as fusion protein design.  The fabrication wil  be 
done using current techniques such as 3D CAD modeling, microscale gel deposition, 
and stereolithography.  The exact implementation wil  be chosen jointly by the 
interns and mentors after a literature survey. 

 

The interns wil  learn about the history and current state of biomaterials, materials 
science, and synthetic biology, how to perform basic bioengineering techniques, and 
how to perform basic biomaterials analyses.  They wil  gain real-world experience 
with literature searches, proposing and defending research implementations, hands-
on bioengineering lab work (including synthetic biology, rapid prototyping, and 
fluidics), preparing documentation of research work, and statistics and data analysis. 

 

Interns will have a chance to present their research at a poster symposium and/or 
workshop.  Depending on the breadth of work covered by the interns, participation in 
writing a published research paper is a possibility. 

Specific Requirements 

 

NASA Center 

Ames Research Center, Moffett Field, California 

 

 


background image

 

11 

Project Title 

Control Internship Position 

Mentor Name 

Nhan Nguyen 

Project Description 

Advances in material technologies have led to a new class of ultra-efficient transport 
aircraft that incorporate advanced high-aspect ratio flexible wing designs with novel 
control effectors. The NASA Performance Adaptive Aeroelastic Wing (PAAW) research 
element under the NASA Advanced Air Transport Technology (AATT) project seeks to 
develop control technologies and analysis capabilities to enable the implementation 
of these advanced future wing designs. Development of control systems for highly 
flexible wings is a critical component of this relevant and chal enging field. This 
internship opportunity will support the NASA research team in developing 
disturbance estimation techniques for use in both adaptive and non-adaptive control 
designs for gust load al eviation.  The intern wil  also help formulate design 
requirements for future hardware that facilitate successful estimation and control. 
Specific applications for the techniques developed include flight control, wing 
shaping, and load al eviation of flexible wing aircraft. 

 

Final deliverables for this internship include any research results such as report, 
presentation, or conference publication as wel  as simulations demonstrating 
operation of the disturbance observer in use with the control system. 

 

The intern should have theoretical and practical knowledge of control and estimation 
including adaptive control, as well as extensive experience simulating dynamic 
models within MATLAB/Simulink. 

 

Specific Requirements 

 

NASA Center 

Ames Research Center, Moffett Field, California 

 

 


background image

 

12 

Project Title 

Biosensor Development 

Mentor Name 

Jessica Koehne 

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 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 optical y (by using dyes, quantum dots 
for example) or electrical y. The platform design and configuration may vary 
depending on whether optical or electrical readout is used and what environment the 
sensor wil  be utilized. Recently, printed biosensors on paper substrates have gained 
much attention for their low cost of manufacture.  Within NASA, such printed devices 
are being investigated because of our potential ability to manufacture in an in-space 
environment.  Such a biosensor would be a print-on-demand device.  The current 
project involves fabricating and validating a printed, electrical biosensor for cardiac 
health monitoring from a whole blood sample.  The intended NASA application is 
point of care diagnostics for astronaut health monitoring. 

Specific Requirements 

 

NASA Center 

Ames Research Center, Moffett Field, California 

 

 


background image

 

13 

Project Title 

Astrobee Software Intern 

Mentor Name 

Marion Smith 

Project Description 

Astrobee is a robot under development which wil  launch to the International Space 
Station at the end of 2017. Astrobee wil  localize and navigate ful y autonomously to 
assist station crew and ground control ers, and wil  serve as a platform for 
researchers to conduct experiments in microgravity. The successful candidate wil  
work closely with Astrobee's Flight Software Team in developing software for 
Astrobee. The actual project wil  depend on both the project's needs and the intern's 
interests. Past internship projects have included localization under changing lighting 
conditions, path planning, and replanning in response to failures. 

Specific Requirements 

Experience with C++ and software development in Linux are required. 

NASA Center 

Ames Research Center, Moffett Field, California 

 

 


background image

 

14 

Project Title 

Experimental Aero-Physics Engineering Intern 

Mentor Name 

Kurtis Long 

Project Description 

The intern wil  help with a variety of experimental projects which investigate the fluid 
mechanic, aerodynamic, and/or aeroacoustic characteristics of manned and 
unmanned spacecraft, aircraft, rotorcraft, ground vehicles, ships, structures, sports 
bal s, and other objects. The experimental projects wil  be conducted in conjunction 
with on-site research mentors, using NASA Ames wind tunnel, water channel, lab, 
and/or computer facilities. The intern will assist with many different phases of one or 
more test programs; these phases may include prior data review and test planning, 
test logistics, experimental design and setup, model construction and instal ation, 
instrumentation calibration, installation, and operation, test video/photo 
documentation, post-test data plotting and analysis, and report development. The 
intern may also assist with the development and execution of various computer 
programs used to analyze or simulate the results of experimental test programs. 

The main outcome of this internship wil  be experience with a variety of disciplines 
related to fluid mechanics, aerodynamics, and/or aeroacoustics 

 

Specific Requirements 

Physics, Science, Math, Engineering backgrounds preferred 

NASA Center 

Ames Research Center, Moffett Field, California 

 

 


background image

 

15 

Project Title 

Advanced Life Support 

Mentor Name 

Michael Flynn 

Project Description 

Advanced life support systems include al  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 wil  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. 

Specific 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 wil  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 col ege 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. 

NASA Center 

Ames Research Center, Moffett Field, California 

 

 


background image

 

16 

Project Title 

Worldwind Application Development 

Mentor Name 

Patrick Hogan 

Project Description 

Interns will build an open source app that serves beneficial interests of society, using 
the EAR99 certified NASA World Wind Open Source technology, virtual globe 
technology and applications in Java, C++, iOS and Android using NASA World Wind 
technology. 

Typical project examples from last year NASA Interns: 

The wikis that describe these NASA apps (with a video!): 

https://github.com/NASAWorldWindResearch/SpaceBirds/wiki 

https://github.com/NASAWorldWindResearch/WorldWeather/wiki 

https://github.com/NASAWorldWindResearch/Quake-Hunter/wiki 

 

The web apps: 

http://worldwind.arc.nasa.gov/spacebirds/ (Satel ite Data) 

http://worldwind.arc.nasa.gov/worldweather/ (Weather & Climate Data) 

http://worldwind.arc.nasa.gov/quakehunter/ (Seismic Data) 

Specific Requirements 

 

NASA Center 

Ames Research Center, Moffett Field, California 

 

 


background image

 

17 

Project Title 

CubeSat Cluster Test-Bed 

Mentor Name 

Belcagem Jaroux 

Project Description 

Team members wil  use available off-the-shelf or spare laboratory hardware to 
develop laboratory test bed of at least two "Cubesats" and one ground station that 
wil  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. 

Specific Requirements 

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

NASA Center 

Ames Research Center, Moffett Field, California 

 

 


background image

 

18 

Project Title 

Data Mining and Analysis for Sustainability Base 

Mentor Name 

Rodney Martin 

Project Description 

The Intel igent Systems Division at NASA Ames Research Center wil  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 wil  incorporate NASA innovations and technologies to improve energy 
efficiency, reduce carbon footprint, and lower operating and maintenance expenses 

compared to traditional buildings. It wil  function as a living experimental platform, 
integrating the latest technologies as they evolve. 

This internship opportunity wil  assist in defining and implementing demonstrations 
of NASA technology in Sustainability Base. In particular, the intern wil  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.) 

wil  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 wel . In either case, the algorithms 
wil  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/intel igent-data-understanding/. 

Specific 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 wil  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 skil s; 
Interest in sustainability; Interest in data mining algorithms for health management. 
Senior undergraduate at junior/senior level or higher preferred. 

NASA Center 

Ames Research Center, Moffett Field, California 

 

 


background image

 

19 

Project Title 

Explore Impact of Network Delays on Distributed Spacecraft Testing 

Mentor Name 

Belcagem Jaroux 

Project Description 

Team members wil  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, al  connected over the 
internet. The team would identify the problems associated with such an arrangement 
(e.g. latency) and suggest approaches to mitigate them. 

Specific Requirements 

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

NASA Center 

Ames Research Center, Moffett Field, California 

 

 


background image

 

20 

Project Title 

Lunar Topographic Products from Orbital Images 

Mentor Name 

Terrence Fong 

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 automatical y generate high-quality topographic and albedo models from 
satel ite 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 wil  assist IRG to improve the 
quality of topographic products from lunar orbital images. In particular, the intern wil  
help develop multi-stage stereogrammetric methods to exploit the ful  potential of 
multiple, overlapping views of a planetary surface. The intern wil  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. 

Specific 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. 

NASA Center 

Ames Research Center, Moffett Field, California 

 

 


background image

 

21 

Project Title 

Metabolic Control for Adaptation to Spaceflight Environment 

Mentor Name 

Yuri Griko 

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 wil  assist in defining and implementing demonstrations 
of the metabolic control technology using different animal models. 

Objectives of this research are: 

1 To characterize the hypometabolic state 
2 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 wil  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. 

Specific Requirements 

Intern 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 skil s and technical knowledge for monitoring physical 
parameter from telemetric devises, and have software management skil s. Strong 
analytical and organizational skil s; interest in biology; interest in data analysis. Senior 
undergraduate at junior/senior level or higher preferred. 

NASA Center 

Ames Research Center, Moffett Field, California 


background image

 

22 

Project Title 

Monitoring Changes in ASRS Reports using Python and Text Mining 

Mentor Name 

Hamed Valizadegan 

Project Description 

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 likelihood 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. 

Specific Requirements 

 

NASA Center 

Ames Research Center, Moffett Field, California 

 

 


background image

 

23 

Project Title 

Nanotechnology in electronics and sensor development 

Mentor Name 

Meyya Meyyappan 

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 wel . 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 wel  as cel ulose 
paper. Other interests in paper electronics and flexible substrates include memory 
devices, energy storage devices, displays and detectors. Final y, we have also been 
revisiting vacuum tubes although in the nanoscale, using entirely silicon based 
technology. These radiation resistant devices offer exceptional y 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. 

 

Specific 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 wil  get preference. 

NASA Center 

Ames Research Center, Moffett Field, California 

 

 

 


background image

 

24 

Project Title 

Studies of the Aqueous History of Mars 

Mentor Name 

Eldar Noe 

Project Description 

Intern 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 al ows, preparation of a manuscript. Potential y, the sites 
wil  be proposed as landing sites for the 2020 Mars Rover. Intern wil  also develop 
software for the analysis of CRISM data. 

Specific Requirements 

Experience in Unix or equivalent fluency in IDL preferred. 

NASA Center 

Ames Research Center, Moffett Field, California 

 

 


background image

 

25 

Project Title 

The Influence of Mechanical Unloading on Biological Function 

Mentor Name 

Elizabeth Blaber 

Project Description 

The spaceflight environment, including microgravity and space radiation, is known to 
negatively impact mammalian physiology, including somatic stem cel -based tissue 
regeneration. The degenerative effects of spaceflight that we understand best 
include rapid microgravity-adaptive bone and muscle loss, loss of cardiovascular 
capacity, defects in wound and bone fracture healing and impaired immune function. 
These implications pose a significant risk for long-term human space exploration. Our 
work focuses on the influence of mechanical unloading on stem cell proliferation, 
differentiation and regeneration and how alterations in stem cel  function may be 
the cause of widespread tissue degeneration in space. In this opportunity, the 
selected candidate wil  work with research scientists to analyze the response of 
mouse bone and bone marrow stem cel s to mechanical unloading using both 
spaceflight samples and mouse hindlimb unloading experiments. The intern wil  
investigate stem cell responses to microgravity and mechanical unloading using gene 
expression and protein analysis and furthermore, wil  investigate the influence of 
stem cel  function on whole bone tissue properties - including structural and 
molecular analysis. Furthermore, the intern wil  also work with scientists on 
optimizing conditions for an upcoming spaceflight experiment where we aim to 
identify key molecular mechanisms that cause degenerative effects in bone tissue 
through impaired differentiation of mesenchymal stem cel s. The intern wil  conduct 
cell culture and gene expression/protein assays to characterize wildtype stem cells 
compared to the transgenic model. The intern wil  then work with research scientists 
to determine the optimal cel  culture parameters to conduct the experiment in 
spaceflight hardware. 

Specific Requirements 

Laboratory experience is preferred 

NASA Center 

Ames Research Center, Moffett Field, California 

 

 


background image

 

26 

Project Title 

Upgrading a Space Debris Simulation Software for Planetary Defense Assessments 

Mentor Name 

Chad Frost 

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 col ision 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 wil  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 wil  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 wil  help to maintain the original software 
for space debris modeling. 

 

Specific Requirements  The intern should have a background in the sciences or engineering, and ideally 

Aerospace Engineering or Physics. The project requires programming skil s in C and 
Matlab and an understanding of orbital dynamics. 

NASA Center 

Ames Research Center, Moffett Field, California 

 

 


background image

 

27 

Project Title 

Rotorcraft Aeromechanics 

Mentor Name 

Wil iam Warmbrodt 

Project Description 

The Aeromechanics Branch is responsible for aeromechanics research activities that 
directly support the civil competitiveness of the U.S. helicopter industry and the 
Department of Defense. Branch programs address al  aspects of the rotorcraft which 
directly influence the vehicle's performance, structural, and dynamic response, 
external acoustics, vibration, and aeroelastic stability. The span of research also 
includes unmanned aerial vehicle (UAV) platforms, including quadcopters and other 
advanced, small remotely piloted vertical takeoff and landing (VTOL) aircraft. The 
programs are both theoretical and experimental in nature. Advanced computational 
methodology research using computational fluid dynamics and multidisciplinary 
comprehensive analyses seeks to understand the complete rotorcraft's operating 
environment and to develop analytical models to predict rotorcraft aerodynamic, 
aeroacoustic, and dynamic behavior. Experimental research seeks to obtain accurate 
data to validate these analyses, investigate phenomena currently beyond predictive 
capability, and to achieve rapid solutions to flight vehicle problems. Databases from 
the flight and wind tunnel experimental programs are validated, documented and 
maintained for the benefit of the U.S. rotorcraft technology base. 

Specific Requirements 

Broad background in science and math classes typical of an upper division 
undergraduate in mechanical, aeronautical or aerospace engineering. Knowledge of 
MatLab, Simulink, CREO ProE/SolidWorks/AutoCad,, VSP, Rhino, C++, python, or 
other programming/software languages is desired, but not mandatory. 

NASA Center 

Ames Research Center, Moffett Field, California 

 

 


background image

 

28 

Project Title 

Tensegrity Robotics Project 

Mentor Name 

Terrence Fong 

Project Description 

The participant wil  conduct basic research in robotics in the Intel igent Robotics 
Group (IRG) at the NASA Ames Research Center. Research wil  involve development 
of advanced mobile robots, including conception, design, prototyping, and testing of 
novel mechatronic systems. Developing advanced mobile robotic systems is critical 
to improving the performance and productivity of future NASA exploration missions. 
In particular, methods that enable mobile robots to function robustly under a wide 
range of environmental and operational conditions wil  enable robots to be used for 
a broader set of missions than is currently possible.  Al  robots built during this 
project wil  be terrestrial research prototypes and are not designed for use in space. 

Specific Requirements 

 

NASA Center 

Ames Research Center, Moffett Field, California 

 

 


background image

 

29 

Project Title 

Intelligence for Choosing Icy Landing and Exploration Sites (ICICLES) 

Mentor Name 

Terrence Fong 

Project Description 

Landers for icy moons wil  want to land at regions that are both safe and scientifical y 
interesting.  Communications restrictions that result from these remote operations 
mean that humans cannot be involved in updating landing site selection during 
descent, just when the most reliable data becomes available.  The objective of ICICLES 
is to automatically select candidate landing sites from orbit and to contiunally update 
the EDL plan while descending. 

 

The intern wil  assist the Intel igent Robotics Group (IRG) in designing orbits which 
observe scientifical y interesting candidate landing sites, as wel  as attempting to 
inform the geometry of the surface at those sites. In particular, the intern will help 
develop optimal control methods to design orbit trajectories that provide optimal 
views of the surface. Very strong emphasis wil  be placed on incorporating and 
integrating the intern's research into IRG's on-going projects. 

Specific Requirements   

NASA Center 

Ames Research Center, Moffett Field, California 

 

 


background image

 

30 

Project Title 

MADCAT Project 

Mentor Name 

Kenneth Cheung 

Project Description 

The Coded Structures Laboratory conducts research across material science, 
robotics, and algorithms, for application to aeronautics and space systems. The lab's 
primary current project incorporates a building-block based approach to ultralight 
lattice-based structures for shape morphing aircraft. Expected activities for this 
position wil  be both theoretical and experimental in nature, in support of advanced 
research using multidisciplinary analyses to understand the mechanics of new 
structural strategies and to develop predictive analytical models for the design of 
systems with novel behavior. Experimental work is aimed at testing these analyses 
with mechanical load testing and a wind tunnel experiment. 

Specific Requirements 

 

NASA Center 

Ames Research Center, Moffett Field, California 

 

 


background image

 

31 

Project Title 

Closed-Loop Life Support 

Mentor Name 

Jonathan Trent 

Project Description 

The project is related to closed-loop life-support and is focused on 

building a nexus between water, food, and energy.   

More specifical y, in the laboratory there are two projects: 1) 

developing a monitoring system for microalgae cultivation and 2)  

testing a combined forward/reverse osmosis system for purifying 

wastewater to potable standards. Both of these systems have 

automation/monitoring issues.  Samples are non-toxic and utilize standard scientific 
equipment. 

Specific Requirements   

NASA Center 

Ames Research Center, Moffett Field, California 

 

 


background image

 

32 

Project Title 

Design a Pump Control System with Flow Feedback for the Cel  Science Project 

Mentor Name 

Terry Lusby 

Project Description 

1. Re-design a charge pre-amplifier to custom fit a Far West proportional counter (a 
gas-based sensor). 

2. Assist with the build-up of an engineering design unit (EDU) for the Cel  Science 
Project. This is a cell growth module that wil  be flown to the ISS. 

Specific Requirements 

 

NASA Center 

Ames Research Center, Moffett Field, California