NASAUniversityResearchCentersPresentaVirtualPosterSessionandSymposium

Welcome to the NASA University Research Centers (URC) Virtual Poster Session and Symposium (VPSS).  This is a unique opportunity to meet NASA URC students and learn about their exciting experiences as summer 2012 interns or co‐ops at NASA centers. Browse the poster presentations below to see a description and visual representation of research projects that URC students completed under the guidance of NASA mentors. You can leave questions or comments for student presenters using accounts on Facebook, Yahoo, Hotmail and AOL. The comment section is at the bottom of each project page. URC students welcome your feedback during the VPSS. If you are a poster session judge, students will respond to you within 24 hours of your post. 

To learn more about the NASA URC Program,Please visit us at the following websites:http://www.nasa.gov/offices/education/programs/national/urc/home/index.htmlhttp://www.facebook,com/NASAURC1

Virtual Poster Sessionand Symposium

2012 Summer Intern ParticipantsPage

Raul Acevedo 3Adeyemi Adegbite 4Juan M. Barragan 5Billy Barrios 6Tara Blakey 7Harry Burton III 8Kalind Carpenter 9Stanford Carter 10Frank Ceballos 11Vanessa Dorado 12Robert Ellis 13Jordan Fuchs 14Raul Garcia‐Sanchez 15Zenia Garcia 16Valeria C. Arce Gonzalez 17Kelly Courtney Gustafson 18

This VPSS is open to the NASA URC community and the public. The competition and judging portion of the poster session will run from Oct. 24‐ 31, 2012. 

Winners and runners‐up in the three categories listed below will be announced on Nov. 1, 2012. These individuals will be invited to give an oral presentation of their research to the NASA URC community at a Virtual Symposium on Nov. 8, 2012.

For additional details, contact the NASA URC Management Office via daesha.d.roberts@nasa.gov or tyra.wheeler‐zubia@nasa.gov. 

Poster Categories: Aeronautics Research (ARMD)Human Exploration and Operations (HEOMD)Science (SMD)

PageDaniel H. Hernandez, Jr. 19Jesus Hinojosa 20Adrienne Lam 21Alberto Mata 22Jose A. McKinnon 23Héctor Mendez‐Colberg 24Kevin J. Monk II 25Gregory Morales 26Brandon Norman 27Ryan O’Connor 28Edwin Ortiz‐Quiles 29Francisco Pena 30Darian Phillips 31Zachary Roberts 32Rigoberto Roche 33Robert Conrad Rorie 34Janet Ruedas 35Kimberlin Schnittaker 36Christopher St. Julian 37Eric Thomas 38Loraine Torres‐Castro 39Viviana Villamizar 40Michael Joseph Williams 41Jason Ziccardi 42

RaulAcevedoUniversityofPuerto Rico,RioPiedrasMajor:ChemicalPhysicsDegree Level:Ph.D.InternSite:NASAKennedySpaceCenterMentor:Dr.LuzM.Calle

Electrokinetic deposition of methylmethacrylate is used to mitigate corrosion in reinforced concrete. The methylmethacrylate (MMA) monomer deposits in the pores in the concrete where it is converted into its polymer, polymethylmethacrylate, thus creating a barrier that also enhances the mechanical properties of the concrete. Previous to the MMA treatment, an electrokinetic deposition is used to transport calcium, sodium and potassium hydroxide particles through the capillary pores of concrete directly to the concrete reinforcement. The intent is to use these compounds as a sacrificial electrode layer during the electrokineticdeposition of methylmethacrylate monomer. Cylindrical reinforced concrete specimens were subjected to electrokinetic treatment and the specimens were tested to characterize porosity reduction and tensile splitting strength, showing an increase in the tensile strength. In addition, nine specimens treated electrokinetically and in long‐term atmospheric exposure testing at NASA’s Kennedy Space Center’s seaside atmospheric exposure test site were tested to determine their corrosion rate.

Abstract:

InSituElectrosynthesis ofPolymethylmethacrylate withinCeramicLaunchPadMaterials

HEOMD

Adeyemi AdegbiteMorganStateUniversity,MarylandMajor:ElectricalEngineeringDegree Level:BachelorofScienceInternSite:NASAGoddardSpaceFlightCenterMentors:HarryShawandDarrylLakins

The Satellite Network (SN) is a data communication system comprised of a constellation of Tracking and Data Relay Satellites (TDRS) and several ground terminals. My main purpose was attaining and organizing all the legal return service modes of the Narrow Band Modem and mapping them to each other, with proper documentation. The modes of the Narrow Band Modems are the different configurations that are being used during the various tests to check the functionality requirements. These modems are in use for the USS‐CR project, which will is testing key components that will replace current subsystems for the TDRS ground terminals at the White Sand Facility. Using requirement specification documents and test data, the modes are organized using Mindjet MindManager, a tool that is helpful for organizational and presentational purposes. With Mindjet, I successfully mapped all modes for a S‐Band Single Access Return Service.

Abstract:

USS‐CRModemFunctionalConfigurationSummary

JuanM.BarraganUniversityofElPasoatEl Paso,TexasMajor:MechanicalEngineeringDegree Level:BachelorofScienceInternSite:NASAJohnsonSpaceCenterMentor:EricHurlbert

Morpheus is a vertical test bed that is currently being used by the NASA Johnson Space Center to explore and perfect green propellant propulsion. This vertical lander utilizes different technologies that allow the test bed to autonomously land, detect and avoid hazards with the help of various subsystems. The vehicle at the moment will be tested at the Kennedy Space Center and a spare vehicle is needed for backup. My task is to begin the construction of the spare vehicle propellant storage and propellant delivery system in conjunction with the vehicle structure, as well as supporting any testing and preparation for the KSC test. Learning from current vehicle testing, components new vehicle’s subsystem will be upgraded and modified for increased performance.

Abstract:

MorpheusSupportandSecondary VehicleDevelopment

The Neutron Star Interior Composition ExploreR (NICER) will be a NASA Explorer Mission of Opportunity, dedicated to the study of neutron stars, the only places in the universe where all four fundamental forces of nature are simultaneously important. Answering the long‐standing astrophysics question “How big is a neutron star?,” NICER will confront nuclear physics theory with unique observation constraints, exploring the exotic states of matter within neutron stars, and revealing their interior and surface compositions through rotation‐resolved X‐ray spectroscopy. NICER will feature 56 co‐aligned X‐ray concentrators and matching detectors with a 2,000 cm2 effective area. Each optic is roughly 6 inches in height and 4 inches in diameter, featuring 24 concentric aluminum foils which are individually coated with gold. The detectors which are , located at the focal length of 1.085 meters behind the optics, each have a 2mm aperture. NICER will be the first X‐Ray telescope utilizing mirrors in a “full cylindrical” configuration, along with new manufacturing techniques on such a small scale. We began characterizing the effectiveness of the first assembled optics or engineering testing units (ETUs) by determining the point‐spread function. The optics were placed inside a vacuum, where they received approximately parallel X‐ray photons. The data is then picked up by the detector and analyzed with software. We find a 1.84 mm half‐flux radius and a 3.49 mm 80% flux radius for the fully populated optic, and a 0.72 mm half‐flux radius and a 1.64 mm 80 % flux radius for the sparsely populated optic. From these results we conclude that the optics are performing relatively well, and should meet design requirements with improvements in the manufacturing methods. (This project was co‐authored by Billy Barrios, Steve Lentine, and Ceili Burdhimo). 

Goddard intern Billy Barrios performs an optical check on one of the NICER Optic’s mirrors. Image Credit: URC.

Abstract:

NICERX‐RayOpticsAssemblyand TestingBillyBarrios

CaliforniaStateUniversity,LosAngeles,CaliforniaMajor:MechanicalEngineering/PhysicsDegree Level:BachelorofScienceInternSite:NASAGoddardSpaceFlightCenterMentor:Dr.KeithC.Gendreau

SMD

Leishmaniases are among the most important emerging and resurging vector‐borne diseases, second only to malaria in terms of the number of affected people. Leishmaniases are endemic in 88 countries worldwide and threaten about 350 million people (WHO, 2007).  Since the first reported case of zoonotic cutaneous leishmaniasis (ZCL) in Saida, Algeria, in 1991, 1,275 cases have been recorded (Makhlouf & Houti, 2010), with the vast majority of study‐area cases (99%) reported between the years of 2000 and 2009. An investigation of potential climatic indicators for the apparent shift in disease prevalence was conducted by comparing anomalies in the climate data specific to the local pathogen cycle. It was determined that long‐term climate trends have resulted in conditions that promote the prevalence of ZCL. Increased precipitation have resulted in greater vegetation and promoted host and vector population growth through a trophic cascade. Increased minimum temperatures have lengthened the annual duration of sandfly activity. Short‐term variations in maximum temperatures, however. show a correlation with disease suppression in the subsequent years. These findings indicate a potential to forecast the risk of ZCL infection through models of the trophic cascade and sandfly population growth.

Abstract:

Incidenceof Vector‐borneDiseaseand ClimateChange:ACaseStudyin Semi‐AridAlgeriaTaraBlakey

Florida InternationalUniversityMajor:HydrogeologyDegree Level:Ph.D.InternSite:NASAGoddardSpaceFlightCenterMentor:Dr.Lahouri Bounoua

SMD

Quantum Cascade Lasers (QCLs) can be designed to operate anywhere from the Mid‐IR to THz spectrum, and with their small size, tunable frequencies, and high energy output makes them an excellent choice for Trace Gas Detection. During the course of this internship, our job was to construct a laser system capable of producing low enough beat frequencies that could be detected via a spectrum analyzer. After the internship, the QCL would then undergo experimentation into detecting various molecules. Research and experimentation into QCLs will allow them to be used in both Earth science and future planetary NASA missions. QCLs are relatively new within the field of spectroscopy and operate on a principle different from that of common p‐n junction diode lasers. In a diode laser, conduction band electrons jump into a valence band hole and emit a photon whose wavelength is determined by the band gap energy of the semiconductor, known as an interband transition. With QCLs, a conduction band electron can make a series of jumps in a staircase‐like potential existing in the conduction band, emitting an identical photon in each transition. Here, a single electron emits a cascade of photons leading to the formation of a high‐power laser. Transitions within a QCL take place from subband‐to‐subband inside a quantum well, continuing into the next quantum well, and so on. Thus, these are referred to as intersubbandtransitions.

Abstract:

QuantumCascadeLaserFrequencyModulationfor TraceGasDetectionHarryBurtonIII

Delaware StateUniversityMajor:AppliedOpticsDegree Level:MasterofScienceInternSite:NASAGoddardSpaceFlightCenterMentor:EduardLuzhanskiy

SMD

Design, model, fabricate, setup, conduct and analyze thermal andcryogenic test results for several current JPL projects.

Ultra Compact Imaging Spectroscopy (UCIS):Quantify the effective thermal conductance of a data cable to enableoptimization of tactical cryocooler use in future systems.

Airborne scanning MultiSPectral Infrared instrument (AirMSPI):Set up and run a test to determine whether normal operating thermalstresses on a silica filter will result in epoxy failure anddelamination of the layers within the silica filter.

Mars Atmospheric Trace Molecule Occultation Spectrometer (MATMOS):Created interface parts in Solidworks for the physical connectionbetween the radiator, thermal strap and load; and created a LabVIEWdata acquisition graphical user interface for the test datacharacterizing the cooling system thermal performance.

Mechanical engineering researcher Kalind Carpenter assembles the SOLO TREC Power generation subsystem test rig. Image Credit: URC.

Abstract:

ThermalandCryogenicTestingSystemsDevelopmentKalind Carpenter

CaliforniaStateUniversity,LosAngeles,CaliforniaMajor:MechanicalEngineeringDegree Level:MasterofScienceInternSite:NASA JetPropulsionLaboratoryMentor:Dr.EugenioUrquiza

SMD

Hygroscopic growth is one of the most fundamental properties of atmospheric aerosols.  By absorbing or evaporating water, an aerosol particle changes its size, morphology, phase, chemical composition and reactivity, and other parameters such as its refractive index. Because of this, extensive research is being done on aerosol particle hygroscopic growth at NASA. This research is important to the understanding of aerosol effects on climate change. Currently, the operation of radiosondes is the most common technique used to characterize vertical profiles of temperature, water vapor mixing ratio and relative humidity. However, radiosondes are launched only two to three times a day because of the high cost of each one. The attempted solution to this problem is utilizing a Microwave Radiometer (MWR). Microwave radiometry allows for continuous retrievals of temperature profiles by measuring brightness and sky temperature at different zenith elevations. The focus of this study is the sensitivity of Relative Humidity Profiles obtained from both instruments. This will be accomplished by using temperature profiles from the MWR and radiosonde. The result of these comparisons will allow for the study of the sensitivity of the Relative Humidity profile obtained by radiosonde and those combining temperature profiles from the MWR and the Water Vapor mixing ratio from the radiosonde.  These Relative Humidity profiles will then be compared to Relative Humidity profiles from the radiosonde. The data used in this study was acquired from the Howard University Beltsville Campus during the Discover AQ campaign in the summer of 2011. The result of this project will be used as a baseline for evaluating uncertainties in the retrieval of aerosol hygroscopic growth by means of Lidar measurement. 

Stanford Carter reviews data captured on the HURL Raman Lidar at the Howard University Beltsville Center for Climate System Observation. Image Credit: URC.

Abstract:

Studyof MicrowaveRadiometerTemperatureProfilesfor Use inCalculatingRelativeHumidityStanfordCarter

HowardUniversity, Washington,D.C.Major:PhysicsDegree Level:BachelorofScienceInternSite:NASAGoddardSpaceFlightCenterMentor:Dr.DanielRamirez

SMD

The Laser Interferometer Gravitational‐Wave Observatory (LIGO) is a large‐scale Michelson interferometer which aims to directly detect gravitational waves predicted by Albert Einstein in 1916. The gravitational waves sources that LIGO expects to detect consist of the merging of two neutron stars or a neutron and black hole at cosmic distances. It is anticipated that the coalescence of these compact objects may also produce a short‐lived gamma ray burst (GRB). Unfortunately, LIGO is not accurate in localizing the points in the sky where the gravitational sources are to be found. The best that LIGO can do is to constrain a gravitational wave source in an area of approximately 100 square degrees, where literally millions of electromagnetic sources can be observed. So it seems that the simultaneous detection of gravitational and electromagnetic waves coming from a source is highly unlikely. To facilitate the task of searching for electromagnetic counterparts coming from gravitational waves, a list of galaxies within 100 Mpc has been compiled—the gravitational waves galaxy catalog (GWGC). LIGO is now being designed to improve its sensitivity by a factor of 10, which means that it would be able to observe neutron star/ neutron star coalescence to distances of 300 Mpc and neutron star/ black hole coalescence up to 650 Mpc. Therefore, GWGC must be updated to contain galaxies at these distances. We present the results of the updates made to GWGC.

Physics student Frank Ceballos discovers that work at NASA Goddard can be challenging, yet fun. Image Credit: URC.

Abstract:

Update:GravitationalWaveGalaxyCatalogueforthe RapidSearchofElectromagneticCounterpartsfrom GravitationalWaves

FrankCeballosUniversityofTexas at Brownsville,TexasMajor:PhysicsDegree Level:BachelorofScienceInternSite:NASAGlennResearchCenterMentor:JonahKanner

SMD

VanessaDoradoUniversityofTexasatElPaso,TexasMajor:MechanicalEngineeringDegree Level:MasterofScienceInternSite:NASAMarshallSpaceFlightCenterMentor:KevinPedersen

Historically, spacecraft reaction control systems have primarily used cold gas thrusters because of their inherent simplicity and reliability. However, cold gas thrusters typically have a low specific impulse. It has been determined that a higher specific impulse can be achieved by passing a monopropellant fluid mixture through a catalyst bed prior to expulsion through the thruster nozzle. This research analyzes the potential efficiency improvements from using tri‐gas: a mixture of hydrogen, oxygen, and an inert gas, in this case helium. Passing tri‐gas through a platinum catalyst causes the hydrogen and oxygen to become reactive, ultimately heating the exiting fluid and generating a higher specific impulse. The goal of this project was to optimize the thruster performance by characterizing the effects of several system components. The performance effects were examined by varying catalyst types, catalyst lengths, and initial catalyst temperatures. Additional testing would utilize a hydrogen rich tri‐gas mixture or characterize the performance effects of firing in a vacuum chamber for future applications and advancement in the field of green propellants

Abstract:

CharacterizationofaTri‐GasThruster

RobertEllisUniversityofTexas atElPaso,TexasMajor:MechanicalEngineeringDegree Level:MasterofScienceInternSite:NASAJohnsonSpaceCenterMentor:JeffreyGeorge

A standard technology for power generation is thermoelectric devices. Thermoelectricstake advantage of the Seebeck effect which allows for power generation when given just a temperature difference. They work by using two dissimilar semi‐conducting materials along with a temperature difference to create an electromotive force which then generates power. They also have no moving parts which gives them very long life spans even up to 30 years. This makes them ideal candidates for almost any application where waste heat is not being utilized. However, since this technology is relatively inefficient the cost usually doesn’t justify their installation, but in applications where cost is not the main concern, such as in spacecraft, thermoelectric devices are very promising. In this project a system will be designed around a heat pipe and a thermoelectric element in order to produce power. The first step is to design a system that meets various requirements in order to simulate the environment in which it will be used. Next the designed setup must be created and tested to ensure optimization. Finally the thermoelectric device will be tested at Johnson Space Center for different temperature differences and data of the power, voltage, and current outputs will be recorded in order to determine the usefulness of this technology for other applications.

Abstract:

TheUseofThermoelectricDevicesfor PowerGeneration

JordanFuchsPrairieViewA&MUniversity,TexasMajor:ElectricalEngineeringDegree Level:BachelorofScienceInternSite:NASAJohnsonSpaceCenterMentor:RobertHirsh

My project involved improving upon existing software and developing new software for the Project Morpheus Team. Specifically, I created and updated Integrated Test and Operations Software (ITOS) user interfaces for on‐board interaction with the vehicle during archive playback as well as live streaming data. These interfaces are an integral part of the testing and operations for the Morpheus vehicle, providing any and all information to evaluate instruments and ensure coherence and control during Morpheus missions. I also developed a “bridge” program for interfacing “live” CCSDS (telemetry) data to the Engineering DOUG Graphics Engine (EDGE) display for a graphical (stand‐alone or VR dome) view of live Morpheus flights or archive replays.

Abstract:

ITOStoEDGE“Bridge”SoftwarefortheMorpheusLunar/MartianVehicle

RaulGarcia‐SanchezHowardUniversity,Washington,D.C.Major:PhysicsDegree Level:Ph.D.InternSite:NASAGoddardSpaceFlightCenterMentor:Dr.PaulMahaffy

The organic contaminants library was developed as part of the contamination control plan for the Mars Science Laboratory rover mission. Work to normalize the data taken from Sample Analysis at Mars (SAM) to match standardized organic compound databases such as the National Institute of Standards and Technology (NIST) is needed in order to increase its availability to other potential users. To do this, we analyzed a standard fragmentation pattern, in this case Perfluorotributyl amine (PFTBA), using the SAM GCMS settings that will be used for the actual mission and then calculated the ratio differences between the SAM PFTBA data and the NIST standard for PFTBA. This library is submitted as a New Technology Report, and will be readily available in the future. Carrying out a correction of the SAM spectral response, developing and providing an algorithm that makes these corrections to match with more standard libraries like NIST, will allow general users to use this library and correct SAM data for their work. The data is processed by correcting for instrumental calibration, and other specific instrumental behaviors. The processing is documented in a linked location related to the data directories. This works for a large number of the continuing satellite missions. The lower level data is primarily available from the mission operations groups. Although this work is intensive in terms of the GCMS Spectral library, the changes to the spreadsheets that contain entries supplementing the contaminants library should be minimal, and only needed when the normalization changes the spectra enough to change the chemical formula (in those cases the compound is properly identified by the library). With the expected data for the Mars Science Laboratory (MSL) “Curiosity” Mars landing being August 6, continued support of the mission via further library improvements will be needed.

Raul Garcia‐Sanchez and Dr. Prabhakar Misra with a model of the Sample Analysis at Mars (SAM) instrument for the Mars Science Laboratory (MSL) mission. Image Credit: URC.Abstract:

NormalizationoftheSAMSpectraUsingPFTBA

Serving another term as a cooperative program student at Marshall Space Flight Center, my tasks were largely varied within the EV32 Structural and Mechanical Design Branch. Within the branch, I helped provide structural and mechanical design support including: specialized engineering, technical assistance, program support, model and CAD packages for structural/mechanical component systems’ design, and development for spacecraft and vehicle systems. During this time I worked on efforts and projects that are proprietary and data sensitive and therefore not listed in detail here. Aside from these activities, I was being prepared for follow‐on work and had to take course training and Preliminary Development Flight Instrumentation modeling as listed.

University of Texas at El Paso Mechanical Engineering major ZeniaGarcia. Image Credit: URC.

Abstract:

Principlesin AvoidingDesignErrorsandFacetsof Engineeringa TotalSystem

Zenia GarciaUniversityofTexas at ElPaso,TexasMajor:MechanicalEngineeringDegree Level:MasterofScienceInternSite:NASAMarshallSpaceFlightCenterMentor:KevinPedersen

SMD

ValeriaC.Arce GonzálezUniversityofPuertoRico,MayaguezMajor:ChemicalEngineeringDegree Level:BachelorofScienceInternSite:NASAGlennResearchCenterMentor:Dr.Marisabel Lebrón‐Colón

Today’s helicopter gearboxes are limited by their poor structural design and lack of capability to correlate changes in transmission and gearbox noise levels with expected changes in cabin noise levels. This research focuses on the development of multifunctional nanocomposite materials that possess high strength, good thermal conductivity and high‐performance abilities in vibration and noise control. The project seeks to demonstrate improvement in the vibration damping properties of polymeric materials by the addition of carbon nanotubes. Carbon nanotubes are commonly used to improve the stiffness, durability, performance and damping properties of materials. Because of their adjustable elasticity and ability to act as springs, they can dissipate energy much more efficiently, becoming a key component in noise‐reduction applications. Some of the greater benefits and payoffs of this research include quieter cabins and the development of lightweight materials that carry no weight penalties. These materials have many other applications, especially in the automotive and aerospace industries where manufacturers require vibration‐absorbing materials that are cost‐effective for the production of next‐generation vehicles. This research project involves the synthesis of epoxy nanocomposite materials, dispersion and organic functionalization of carbon nanotubes, and the processing and characterization of polymeric samples.

Valeria C. ArceGonzález analyzes the dispersion of carbon nanotubes in an epoxy resin sample. Image Credit: URC

Abstract:

Effectsof CarbonNanotubesAdditiononVibrationDampingBehaviorof EpoxyResins

SMD

Climate variability in Australia is largely driven by an atmospheric phenomenon called the Southern Oscillation (SO), which involves a see‐saw like behavior between low and high pressure systems within the equatorial Pacific regions. The interaction of SO with abnormally high sea surface temperatures (SSTs) – El Niño – and abnormally low SSTs – La Niña (“anti‐El Niño”) – creates extreme drought or extreme flooding, respectively, throughout Australia. El Niño‐Southern Oscillation (ENSO) events have significant impacts on Australia’s landscape, ecosystems, agriculture production, and, as this report shows, human health.  During La Niña years, when ENSO events involve increased rainfall and consequential flooding, Australia’s tropical, warm climate and an associated increase in vegetation growth from the rainfall creates an ideal habitat for mosquito population increases. Certain species of mosquitoes (Culux annulirostris) are carriers of Murray Valley Encephalitis (MVE) virus, a rare but potentially fatal infection that attacks neurological and muscular functioning. We hypothesized that a widespread increase in vegetation indicates an expansion of ideal mosquito production habitats and will translate to an increased risk of MVE contraction. Our objective is to show if a correlation exists between the ENSO‐driven climate and consequential ecosystem changes and MVE outbreaks throughout Australia. This study makes use of the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) sensor operating on NASA’s Terra satellite to obtain monthly Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) data. It is assumed in this research that an anomalous increase in NDVI values – indicative of vegetation growth – occurs due to increased rainfall, which, in tandem with Australia’s tropical climate, allows for NDVI to be an adequate proxy for the combined influence of rainfall and temperature on mosquito ecology. Our results showed a general temporal and spatial correlation between MVE outbreaks and a “greening” period, suggestive of ideal mosquito breeding habitats and assumed population increases. (This project was co‐authored by K.Cortney Gustafson, Mouhamad Diabate, and Dr. Assaf Anyamba).

Kelly Gustafson marvels at the advance of technology while encountering archives of research and equipment from ages past. Image Credit: URC.

Abstract:

Australia:Climate‐EcosystemVarability andImpactson Diseases

KellyCourtney GustafsonFlorida InternationalUniversityMajor:EnvironmentalStudiesDegree Level:MasterofScienceInternSite:NASAGoddardSpaceFlightCenterMentor:Dr.Assaf Anyamba

SMD

DanielH.Hernandez,Jr.UniversityofTexasatElPaso,TexasMajor:MechanicalEngineeringDegree Level:BachelorofScienceInternSite:NASAMarshallSpace FlightCenterMentor:ShaneBrooke,JonStreetandCarolynRussell

Friction Stir Welding is a process in which different factors such as travel speed, rotational speed (RPM), and plunge force play a key role in creating a successful weld. Friction is created between two panels by a shoulder and pin. This friction causes the material at the abutting edge of two panels to plasticize (plastically deformed “70 percent of melting point”‐ taffy consistency), allowing for the material to be stirred and welded. This project will consist of two separate but equally important tasks. First, is to analyze the nugget shape and material flow characteristics of conventionally friction stir welded (C‐FSW) panels with different pin tool designs. Analyzing the nugget shape and stirring of the weld through optical microscopy will aid in understanding how these flats will affect a weld. There are six different pin tool designs for this project: a standard C‐FSW pin without machined flat edges (baseline), and five others with flats ranging from 1 to 5. The panels to be welded are aluminum 2219 to aluminum 2219. This project will aid in understanding the differences and similarities between each of the pins. This work will ultimately aid in determining which pin design provides the optimum weld schedule and characteristics. Second, is to support fixture design, stress analysis (FEA), and procurement for the Multi‐purpose Crew Vehicle Stage Adapter (MSA) pathfinder cone to adapter ring weld for the Space Launch System (SLS). (The research was co‐authored by Daniel H. Hernandez Jr. and Elvis Boves).

Abstract:

StressAnalysis,FixtureDesignforMASPathfinderand PinToolAnalysisUsingConventionalFrictionStirWelding

JesusHinojosaUniversityofTexasatBrownsville,TexasMajor:PhysicsDegree Level:BachelorofScienceInternSite:NASAGoddardSpaceFlightCenterMentor:Dr.RonaldOliversen

At the beginning of my internship, I operated the McMath‐Pierce Solar Telescope at Kitt Peak National Observatory. There we observed the moon and received high‐resolution spectral data of lunar exospheric sodium emissions for four nights. The overall data measured sodium emission from the lunar limb out to two lunar radii from the limb for lunar latitudes from the equator to the pole over lunar phases from the first to third quarter. Here at GSFC I have started gaining experience in CCD data reductions, line profile fitting, and IDL software programming. The expected outcome of my internship is to advance the understanding of the interaction between the solar wind and lunar surface via line profile measurements, yielding exospheric sodium atom temperatures and velocities. 

Abstract:

LunarExosphericSodiumandPotassiumEmissions

The Deep Space Network (DSN) is an international antenna network funded by NASA which provides communications and support for various space missions. A 34‐meter beam waveguide antenna is under construction in Canberra, Australia, and requires a new downlink channel and telemetry processors. This project focuses on testing of new telemetry decoders which are implemented on Field‐Programmable Gate Array (FPGA) boards. These are also intended to replace legacy telemetry processors in the future to improve ease of maintenance and sustainability. The intended functionality and performance of the decoders must be the same as those which they are replacing. The new decoders are tested using different code rates, coding schemes and modulation schemes standard to the DSN. The testing process utilizes equipment similar to those at DSN ground stations, along with a signal generator to provide equivalent RF signals. The Python scripting language is used to verify the integrity of decoded data and can handle large sets. These tools are used to obtain characteristics of performance such as symbol error rate (SER), bit error rate (BER), and signal‐to‐noise‐ratio (SNR). Throughout the course of the internship, the encoding scheme that was of primary focus was Turbo Code using code rates and modulation schemes seen on the actual DSN. Discrepancies in decoder performance were encountered during testing, with several sources identified. Various parameters were added to the output to isolate different sections of the test setup for identifying those sources of error. 

Adrienne Lam with the telemetry processor and Unix computer. Image Credit: URC.Abstract:

Testingof FPGATelemetryDecodersfortheNew35mBeamWaveguideAntenna

AdrienneLamCaliforniaStateUniversity,LosAngeles,CaliforniaMajor:ElectricalEngineeringDegree Level:MasterofScienceInternSite:NASAJetPropulsionLaboratoryMentor:Dr.Chau M.Buu

SMD

AlbertoMataUniversityofTexasatBrownsville,TexasMajor:PhysicsDegree Level:BachelorofScienceInternSite:NASAGoddardSpaceFlightCenterMentor:Dr.Avi Mandell

Using Interactive Data Language (IDL), an established data visualization software, I analyze infrared spectroscopic observations of protoplanetarydisks. The observations are taken with the Very Large Telescope (VLT) in the Atacama Desert of Chile using the Cryogenic Infrared EchelleSpectrograph (CRIRES). Observing protoplanetary disks, or the gas and dust around early stars, gives us insight as to what material surrounds early stars, and since planets form in the protoplanetary disk of the star, investigating the chemical composition of protoplanetary disks allows us to probe the material that will eventually make up the planets around a certain star. Planets whose origins and compositions we would like to better understand include the recent discoveries of "super‐Earths." Observing these super‐Earths gives us minimal  information as to what they are composed of, but observing protoplanetary disks can help us better understand the origins of the atmospheres and interiors of these planets.

Brandon Norman (left) and University of Texas at Brownsville, TX student, Alberto Mata at the NASA Goddard Intern Poster Session. Image Credit: URC.

Abstract:

InvestigatingtheGasChemistryofProtoplanetary Disks

Jose A.McKinnonUniversityofTexasatBrownsville,TexasMajor:PhysicsDegree Level:MasterofScienceInternSite:NASAGoddardSpaceFlightCenterMentor:Dr.JohnBakerandDr.JeffreyLivas

Gravitational wave detectors in the mHz band (such as the Laser Interferometer Space Antenna, or LISA) will observe thousands of compact binaries in the galaxy which can be used to better understand the structure of the Milky Way. To test the effectiveness of LISA to measure the distribution of the galaxy, we simulated the Close White Dwarf Binary (CWDB) gravitational wave sky using different models for the Milky Way. To do so, we have developed a galaxy density distribution modeling code based on the Markov Chain Monte Carlo method. The code uses different distributions to construct realizations of the galaxy. We then use the Fisher Information Matrix to estimate the variance and covariance of the recovered parameters for each detected CWDB. This is the first step toward characterizing the capabilities of space‐based gravitational wave detectors to constrain models for galactic structure, such as the size and orientation of the bar in the center of the Milky Way.

Master of Science student Jose A. 

McKinnon.. Image Credit: URC.

Abstract:

Mappingthe MilkyWayGalaxywithLISA

In the last decade, there has been an increased interest in using palladium (Pd) nanostructures for hydrogen (H2) sensing devices. Nanostructured based sensors promise shorter response times and higher sensitivity due to their high surface‐to‐volume ratio. With this in mind, an anodic alumina membrane (AAM) Pdnanostructured based sensor has been developed and tested. The Solid State Reduction method used formed a combination of a thin film and nanowires in the AAM. The fabrication method and preliminary test results are discussed here.

Chemical engineering doctoral candidate Héctor Mendez‐Colbergcatches a rare moment of rest during his internship at NASA Glenn Research Center. Image Credit: URC.

Abstract:

DevelopmentofChemicalSensors forHydrogenDetection

Héctor Mendez‐ColbergUniversityofPuertoRico,MayaguezMajor:ChemicalEngineeringDegree Level:Ph.D.InternSite:NASAGlennResearchCenterMentor:Dr.GaryW.Hunter

SMD

The Advanced Multimission Operations System (AMMOS) offers missions operations tools and services to deep space missions that are reliable and cost‐effective. The Instrument Operations Subsystem (IOS) of AMMOS deals with the processing of data from space, and provides tools to orbiters and observatories for tactical operations related to image processing and instrument design. Currently, up to 189 measurements from Mars' surface (such as wind speed, temperature, and atmospheric pressure) are available to observers in the form of raw data. However, this data is recorded every two seconds, making the amount of data enormous and more difficult to sift through for specific information. Using Javascript/jQuery, a more aesthetically pleasing way of viewing this information was developed and demonstrated to make it easier for scientists to dissect. Tools such as the Mars Image Viewer (MIV) are required from low‐volume, relatively simple missions to high‐volume, complex missions. Primary users of the MIV were observed in their workspace and surveyed. Secondary users were also queried on their interest in and the usability of the tool. The interaction between the MIV and its current/potential users were analyzed in order to define requirements and ensure that it adequately fit the needs of the users in ways that enable them to reach their goals with optimal efficiency. Recommendations were provided for the MIV users’ manual to further cater to the standpoint of the novice user.

Kevin J. Monk II at California State University, Long Beach. Image Credit: URC.

Abstract:

MarsImageViewer:UserNeedsAnalysis

KevinJ.MonkIICaliforniaStateUniversity,LongBeach,CaliforniaMajor:Human FactorsPsychologyDegree Level:MasterofScienceInternSite:NASAJetPropulsion LaboratoryMentor:EliasSayfi

SMD

GregoryMoralesCaliforniaStateUniversity,LongBeach,CaliforniaMajor:HumanFactorsPsychologyDegree Level:MasterofScienceInternSite:NASADrydenFlightResearch CenterMentor:MarkPestana

As part of the Federal Aviation Administration (FAA) Reauthorization Act, the FAA is tasked to develop regulations testing and licensing unmanned aircraft systems (UAS) to be integrated in the National Airspace System. Lead by NASA’s Dryden Flight Research Center, a project is under way to address safety and operational challenges for UAS integration. The Research Ground Control Station is being developed as a test bed and database to provide data and proof of concept for a Ground Control Station. This research supports the development of standards and practices with consideration to human factors issues for the Ground Control Station. The project includes: developing and evaluation of display and control formats, command and control schemes, ergonomics, procedures for the UAS pilot, and other human system integration features.

Abstract:

HumanFactorsinUnmannedAircraftSystems

ARMD

This project involved Total Ionizing Dose (TID) tests at the GSFC radiation chamber. The tests were performed using a TLE2022 Bipolar Op Amp as the Device Under Test (DUT). 

The DUT was subject to a Cobalt 60 source at a Low Dose Rate (LDR). The main values observed were the input bias current, supply current, voltage offset, and current offset. The implication from the results support that the device has characteristics of radiation hardened.

Intern Brandon Norman tests the op amp after taking it out of the radiation chamber of the Keithley 4200 and HP test fixture. Image Credit: URC.

Abstract:

LowDoseRateTIDTestofCommercialBipolarOpAmp

BrandonNormanPrairieViewA&MUniversity,TexasMajor:ElectricalEngineeringDegree Level:BachelorofScienceInternSite:NASAGoddardSpaceFlightCenterMentor:JonathanPellish

SMD

RyanO’ConnorCaliforniaStateUniversity,LongBeach,CaliforniaMajor:HumanFactorsPsychologyDegree Level:MasterofScienceInternSite:NASAAmesResearchCenterMentor:Dr.WalterJohnson

The number of crew members in commercial flights has steadily decreased to two members, down from five members 50 years ago. The next step is to reduce the crew to one pilot, and eventually fully automate commercial aircraft, with one ground pilot managing numerous UAS. This reduction in crew will reduce costs for major airliners. Consistent development of new aeronautic technologies has enabled this drastic shift to be possible. The (FDRL) at NASA Ames is getting involved in the research efforts for the upcoming changes. My task as an intern was to develop a cognitive walkthrough and work directly with a commercial pilot to create testing scenarios and flowcharts for the experimental testing on single‐pilot operations.

Intern Ryan O’Connor (left) with fellow California State University, Long Beach, graduate student Zack Roberts. Image Credit: URC.

Abstract:

CognitiveWalkthroughwithaCommercialPilotfor PreliminarySingle‐PilotOperationsExperiment

ARMD

EdwinOrtiz‐QuilesUniversityofPuertoRico,RioPiedrasMajor:ChemistryDegree Level:Ph.D.InternSite:NASAJetPropulsionLaboratoryMentor:Dr.WilliamC.West

Lithium ion batteries using Li2MnO3/LiMO2 (M = Mn, Co, Ni) as the cathode had been extensively studied. Under 0 ºC, batteries with this composite oxide present efficiency issues. This can be explained by a diffusion process with the lithium as consequences of the poor layer organization. LiCl salts can help improve this organization by resupplying the intercalated lithium to a molten mixture. Sensitivity studies directed to understand the effects of LiCl on the cathode material controlling variables as the synthesis time, and LiCl concentration will be accomplished. Electrochemical experiments using galvanostatic charge/discharge processes at C/5 and C/10 and impedances at different temperatures provide direct information of the diffusion and the dynamics of the batteries prepared with Li2MnO3/LiMO2. Tap density analysis will be completed to have a better understanding of the behavior of the cathode after being packed in the batteries and an AlPO4 coating. Results show an improvement in the capacity of the cathode after the LiCl flux.

Abstract:

MoltenSaltFluxSynthesis toReduceCation Disorderin Cathodesfor LithiumIonBatteries

FranciscoPenaCaliforniaStateUniversity,LosAngeles,CaliforniaMajor:Mechanical EngineeringDegree Level:MasterofScienceInternSite:NASADrydenFlightResearch CenterMentor:Dr.LanceRichards

The Dryden Aero‐Elastic Lab located at the AERO Institute is developing cutting‐edge research in fiber optic strain sensing.  The innovative fiber optics systems are capable of monitoring mechanical and thermal strains, which allow engineers to monitor real‐time deformation of a structure.  Utilizing the NASA University Research Center (S.P.A.C.E.) Uninhabited Air Vehicle (Odyssey) as a test bed for the fiber optics strain sensors, engineers will validate the capabilities of the Fiber Bragg Grating sensors. The use of finite element modeling will aid in the further development of embedded Fiber Bragg Grating sensors for Uninhabited Air Vehicles. With real‐time, deformation‐shape prediction, it will be possible to accurately measure mode‐shape deformations of aircraft wings due to aero‐elastic effects on the aircraft during flight. Structural deformation data can be sent to a feedback control system to mitigate the aero‐elastic effects on the airframe. Methods developed by NASA's Dryden Flight Research Center for real‐time deformation‐shape prediction of lightweight unmanned flying aerospace structures can potentially reduce the risk of in‐flight breakups, such as that of the Helios Wing..

Abstract:

Analysis andExperimentalValidationofLightweightStructuresforUninhabitedAerialVehicles

ARMD

I have been working on the USS‐CR (User Service Subsystem Component Replacement) Project that deals with the replacement of key components that process user signals within the TDRS (Tracking Data Relay Satellite) ground terminals at the White Sands Complex in New Mexico. New modems, Frequency Converters, Switch Gear, and a Monitor and Control System (MCS) are being provided to update Space Ground Link Terminals (SGLT) currently in use at White Sands. The main goal of USS‐CR is to modernize equipment that is currently active and then provide backups so that hardware can stay functional until the SGSS (Space Network Ground Segment Sustainment) project is complete around the year 2017. In particular, my research involves learning various Systems Engineering techniques so that I can model a SSAF (S‐band Singe Access Forward) service.

Morgan State electrical engineering student Darian Phillips. Image Credit: URC.

Abstract:

Modelinga SSAFService

DarianPhillipsMorganStateUniversity,MarylandMajor:ElectricalEngineeringDegree Level:BachelorofScienceInternSite:NASAGoddardSpaceFlightCenterMentor:HarryShaw

SMD

ZacharyRobertsCaliforniaStateUniversity,LongBeach,CaliforniaMajor:HumanFactorsPsychologyDegree Level:MasterofScienceInternSite:NASAAmesResearchCenterMentor:Dr.WalterJohnson

Using a simulated air traffic environment, this study measured the response time, execution time, and general behavior of unmanned aerial vehicle (UAV) pilots in response to direct commands from air traffic controllers. Data was collected from eight participant UAV pilots who were asked to respond to and execute ATC commands as quickly as possible. Quick responses to ATC commands are one factor essential for UAVs to operate safely with manned aircraft and this measured response data contributes to the knowledge base necessary to fully integrate unmanned aerial systems into the national airspace in the near future. (This project was co‐authored by Zachary Roberts and Jason Ziccardi).

Abstract:

MeasuredResponsetoUAS PilotCommands

ARMD

An experimental study was conducted on the Mid‐Atlantic region to investigate the rainfall variability within the instantaneous field of view of the microwave sensor‐based satellite rainfall estimate. The study was conducted through 30 rain gauges that were deployed at 11 sites, where eight sites had triple and remaining sites had dual gauges. The gauges were tipping bucket at 0.01 inches resolution. The time of the tip was recorded to a data logger which is powered by lithium battery. A continuous gauge record was obtained at every gauge site from May 2005 to September 2010. The gauges sites were distributed from Ocean City, Maryland, to Kiptopeke, Virginia, at a maximum separation of 150 km and at a minimum separation of 1 km between the two sites at Wallops Island, Virginia. This study focuses on the variability of rainfall at different climatological periods. The observations were divided into 20 seasons, 10 cold/warm periods, and five years. A stretched exponential model was applied to the correlations of paired gauge rainfall at 30‐minute integration period.  Two tips (0.5 mm) were considered as the threshold for rain events. The correlations fell below 50 % at a 10 km distance most of the time in an observational period, while they were below 20% at 40 km distance. The variability was more noticeable between the seasons than between the warm/cold periods and between the years. This could, in part, be related to the sample size, partly to differences in rainfall characteristics. Additionally, the remnants of tropical cyclones bring abundant rainfall to the Mid‐Atlantic region but they may not be observed at a given year.  The nugget parameter was mainly above 0.95, while the shape parameter was mainly between 0.4 and 1.0. The correlation distances remained mostly less than 50 km at a given observational period.

Rigoberto Roche makes changes to improve output statistics and provide high quality graphical represen‐tations of the analyzed data produced during his internship at NASA Goddard Space Flight Center. Image Credit: NASA/Dr. Ali Tokay.

Abstract:

AnExperimentalStudyoftheSmall‐ScaleVariabilityofRainfall

Rigoberto RocheFloridaInternationalUniversityMajor:BiomedicalEngineering,MechanicalEngineeringDegree Level:MasterofScienceInternSite:NASAGoddardSpaceFlightCenterMentor:AliTokay

SMD

RobertConradRorieCaliforniaStateUniversity,LongBeach,CaliforniaMajor:HumanFactorsPsychologyDegree Level:MasterofScienceInternSite:NASAAmesResearchCenterMentor:Dr.WalterJohnson

This study examined the effect of force feedback on target acquisition in a simulated task, using a computer mouse and the Novint Falcon, with and without force‐feedback information. Participants were asked to select targets that varied in size, distance, and angular direction from the start location. Results showed significant differences between the movement times for the various input devices. Movement times with the mouse and the Falcon with force feedback were significantly faster than the Falcon without force feedback. Force feedback was found to reduce the effect of target size, but not the effect of target distance. Force feedback also produced faster movement times when the direction of movement was in two dimensions. The findings suggest that force feedback may be a useful method for assisting pilots in future CDTIs. 

Abstract:

Effectof ForceFeedbackonanAimedMovementTask

ARMD

JanetRuedasPrairieViewA&M University,TexasMajor:GeneralEngineering,EmphasisonChemicalEngineeringDegree Level:MasterofScienceInternSite:NASAJohnsonSpaceCenterMentor:Dr.RamonaGaza

When charged particles pass through CR‐39 detectors, they lose energy and break the molecular bonds of the CR‐39 polymer to form paths of high chemical reactive sites along their trajectories.  These trajectories can be revealed as etched cones on the surfaces of CR‐39 detectors by chemical etch for a CE‐39 plate.  Chemical etching for plastic nuclear track detectors (CR‐39) and thermoluminescencemeasurements were performed per established techniques currently used by the Space Radiation Analysis Group (SRAG) at NASA/JSC. Work objectives included: working with the sodium hydroxide (NaOH) etching solution, etching the plastic nuclear track detectors, measuring the detectors pre‐ and post‐etch.  The goal was to calculate the bulk etch and prepare the detectors for storage for future analysis.  Over 150 CR‐39s were etched successfully and the bulk etch values were analyzed for accuracy using the standard errors and error propagation.. 

Prairie View A&M University researcher Janet Ruedas engraves CR‐39 detectors for etching. Image Credit: URC.

Abstract:

ChemicalEtchingof PlasticNuclearTrackDetectors

ARMD

The sustainability of aviation directly depends on the availability of environmentally responsible fuel. With the growing gap between petroleum production and demand, increasing prices, carbon emissions, mounting environmental regulations, and the limited concentration of known fuel reserves in politically unstable regions, biofuels are considered a viable alternative to securing the future of aviation.  Biofuels are a renewable energy source, which could be customized to meet specific fuel needs. NASA GRC developed the GreenLab Research Facility to study two principal sources of biofuels: arid land halophytes (salt‐tolerant plants) and sea water algae. Through a Life Cycle Assessment (LCA) of the GreenLab, we investigated the benefits and contributions to motivating the next generation in STEM‐related fields that the facility and its research offer outweighs the cost of running the program every year. We also looked into the optimization of Chaetomorpha sp. macro‐algae by studying its growth under four different conditions. Results showed that a direct light source and some dirt accumulation lead to more successful growth of Chaetomorpha sp. macro‐algae

Kimberlin Schnittakercleans and monitors the six ecosystems for optimal growth of halophytes (salt‐tolerant plants) used for the creation of biofuels. Image Credit: NASA Glenn/TamaeraMcDowell.

Abstract:

ALifeCycleAssessmentofaSelf‐SustainableRenewableEnergyEcosystem

Kimberlin SchnittakerUniversity ofTexasatElPaso,TexasMajor:MetallurgicalandMaterialsEngineeringDegree Level:MasterofScienceInternSite:NASAGlennResearchCenterMentor:Dr.BilalMarkMcDowellBomani

SMD

ChristopherSt.JulianPrairieViewA&MUniversity,TexasMajor:ElectricalEngineeringDegree Level:BachelorofScienceInternSite:NASAJohnsonSpaceCenterMentor:ChatwinLansdowneandBrandonSherman

The aim of this project is to demonstrate techniques for effectively penetrating a radio‐shielded enclosure using Ethernet cable (CAT‐6). This process requires that we measure the shielding performance by means of testing and data orchestration to collect and analyze our data, and then present observations with different test cases. Each test case would represent a different penetration strategy that utilizes distinctive wire coupling and characteristics (i.e., the type of bulkhead link, the twist of each CAT‐6 cable, the shielding type of each CAT‐6 cable, and the length of the cable). As the different cable setups are fabricated, a prototype evaluation of setup is conducted to measure the signal integrity of the testing configuration. Our signal integrity is measured through the analysis of different parameters found in the prototype evaluation such as RF leakage, impedance mismatch, and decay rate. As data values are effectively collected and analyzed, the most effective cable setup is selected based upon its ability to penetrate the shielded enclosure. The testing data are compared in conjunction with the cost of the manufacturing of the prototype wire penetration.

Abstract:

EvaluateTechniquesfor PenetratingaRadio‐ShieldedEnclosure

When irradiating an Advanced Micro Device (AMD) Processor that is connected to the motherboard within a chamber, it is important to shield the motherboard from the gamma rays. In doing so I constructed a collimator with lead (Pb) bricks so that only the AMD processor is open to the gamma rays. While the motherboard was powered, the AMD processor experienced radiation. The results examined the effects that radiation had on an AMD processor and whether or not the processor could survive in the harmful space radiation environment.

Eric Thomas, is a mechanical engineering major at Prairie View A&M University. Image Credit: URC

Abstract:

RadiationTestingon BiasedCommercialAMDMicroprocessor

EricThomasPrairieViewA&MUniversity,TexasMajor:MechanicalEngineeringDegree Level:BachelorofScienceInternSite:NASAGoddardSpaceFlightCenterMentor:JonathanPellish

SMD

Lithium‐ion batteries are among the most energetic rechargeable batteries available, making them very popular for various applications. A lithium‐ion rechargeable battery provides high energy density, requiring less weight and smaller size compared to other rechargeable systems. The battery manufacturer ABSL selected the Sony Lithium 18650 HC cell in the late 1990s to make its space‐qualified cells. NASA Goddard Space Flight Center has flown ABSL batteries built from Sony 18650 HC cells on ST‐5, SDO and LRO missions. Recently, Sony made modifications to these cells due to failures in terrestrial applications. The addition of a mandrel tube is supposed to "improve the vent path within cell to the safety vent" (Troutman, Joe, 2011) without causing any changes in the performance of the cell and the built‐in safety features. The aim of my project was to establish the baseline characterization of the life‐test batteries, which the contractors at the Naval Surface Warfare Center at Crane, Indiana, will use to compare later performance tests of the Sony 18650 HC and Sony 18650 HC mandrel cells. The study consisted in the creation of a test plan that allows researchers to know the capacity of the battery and its behavior in different environments. The test plan was conducted in the Battery Laboratory at NASA Goddard Space Flight Center. The project exposed me to Integration and Testing (I&T) in a Class 10,000 clean room, visits to contractors and vendors (SAFT, ABSL), and the opportunity to travel to the Naval Surface Warfare Center at Crane, Indiana. (This project was co‐authored by Loraine Torres‐Castro, Leonine S. Lee, Thomas Y. Yi and Ram S. Katiyar).

Ph. D. candidate Loraine Torres‐Castro tests the batteries for the Global Precipitation Measurement mission. Image Credit: URC.

Abstract:

GlobalPrecipitationMeasurementMissionProjectLife‐TestSupport/LifeTestBatteryCharacterization

LoraineTorres‐CastroUniversityofPuertoRico,RioPiedrasMajor:PhysicalChemistryDegree Level:Ph.D.InternSite:NASAGoddardSpaceFlightCenterMentor:Amri Hernández‐Pellerano

SMD

The overall objective is to assess the potential of satellite Lidar to retrieve the surface of the coastal tides during normal (non‐surge) conditions. Specific objectives are to assess the capability of the GLAS sensor on board the ICESatsatellite platform to retrieve the spatial water surface profile during a March 2006 transect over the Chesapeake Bay, using the 1064 wavelength; validate the retrieved water levels using a calibrated, high resolution 2D hydrodynamic model; and provide insight on future altimetry observations of coastal regions using Lidar. The present study focuses specifically on the capability to retrieve water surface elevations of the Chesapeake Bay during a single ICESat transect in March 2006. Validation is achieved using water surface elevations with a calibrated 2D, high‐resolution hydrodynamic model. This is because ICESat observations do not fall exactly over available in situ tidal gages. Thus, it is necessary to first calibrate the model using tide gages. Then, one can compare the ICES at elevations to those grid elements over which the satellite observations occur. Future Lidar altimeters, that will provide higher vertical precision and spatial coverage, should be of significant benefit not only to hydrodynamic modelers, but also to a wide range of applications including water resources planning, weather forecasting, ecosystem monitoring, and disaster prevention and management.

Florida International University Environmental Engineering major Viviana Villamizar. Image Credit: URC

Abstract:

AssessmentofICESat Altimetryand TidalGageWaterElevationswith HydrodynamicModelPredictionsfortheChesapeakeBayViviana Villamizar

FloridaInternationalUniversityMajor:EnvironmentalEngineeringDegree Level:MasterofScienceInternSite:NASAGoddardSpaceFlightCenterMentor:Dr.MichaelF.Jasinski

SMD

Geiger‐mode avalanche photodiodes (APDs) can convert the arrival of a single photon into a digital logic pulse. Arrays of APDs can be directly interfaced to arrays of per‐pixel digital electronics fabricated in silicon CMOS, providing the capability to time the arrival of photons in each pixel. These arrays are of interest for "flash" LADAR systems, where multiple target pixels are simultaneously illuminated by the laser during a single laser pulse, and the imaging array is used to measure range to each of the illuminated pixels. This summer I planned to integrate the GM‐APD camera with a Yb:YAGlaser for experimental test of LIDAR and distance‐imaging.

Michael Joseph Williams received the Award of Excellence for his research poster at the 2012 NASA Summer Intern Symposium. Image Credit: URC. 

Abstract:

GeigerModeAPD1‐KilopixelCamerafor 3‐DTopographicMapping

MichaelJosephWilliamsDelaware StateUniversityMajor:OpticsDegree Level:Ph.D.InternSite:NASAGoddardSpaceFlightCenterMentor:Dr.AnthonyYu

SMD

JasonZiccardiCaliforniaStateUniversity,LongBeach,CaliforniaMajor:HumanFactorsPsychologyDegree Level:MasterofScienceInternSite:NASAAmesResearchCenterMentor:Dr.WalterJohnson

Using a simulated air traffic environment, this study measured the response time, execution time, and general behavior of unmanned aerial vehicle (UAV) pilots in response to direct commands from air traffic controllers. Data was collected from eight participant UAV pilots who were asked to respond to and execute ATC commands as quickly as possible. Quick responses to ATC commands are one factor essential for UAVs to operate safely with manned aircraft and this measured response data contributes to the knowledge base necessary to fully integrate unmanned aerial systems into the national airspace in the near future. (Jason Ziccardi and Zachary Roberts, co‐authors)

California State University student Jason Ziccardi. Image Credit: URC.

Abstract:

MeasuredResponsetoUASPilotCommands

ARMD

With sincere appreciation, the National Aeronautics and Space Administrationacknowledges the talent, hard work and dedication to excellence of those whosecontributions have resulted in the success of the NASA University ResearchCenters Virtual Poster Session and Symposium.

NASA Summer MentorsDr. Assaf Anyamba, Dr.  John Baker, Dr. William Bluethmann

Dr. Bilal Bomani, Dr. Lahouari Bounoua, Dr. Chau Buu, Dr. Luz Calle, Shirley Chung, Dr. Amber Emory, Dr. Ramona Gaza

Dr. Keith Gendreau, Jeffrey George, Amri Hernández‐Pellerano

Robert Hirsh, Dr. Gary Hunter, Eric Hurlbert, Michael Jasinksi

Dr. Walter Johnson, Dr. Alicia Joseph, Jonah Kanner

Dr. Michael Krainak, Darryl Lakins, Chatwin Lansdowne 

Dr. Marisabel Lebrón‐Colón, Leonine Lee, Dr. Jeffrey Livas

Eduard Luzhanskiy, Dr. Paul Mahaffy, Dr. Avi Mandell

Dr. Ronald Oliversen, Kevin Pedersen, Dr. Jonathan Pellish

Mark Pestana, Dr. Daniel Ramirez, John Redmon, Dr. Lance Richards, Carolyn Russell, Elias Sayfi, Harry Shaw, Jon Street, Dr. Ali Tokay

Dr.  Eugenio Urquiza, Dr. William West, Anthony Yu

NASA Education StaffDr. Penny (Madonna) Adams (JSC), Dr. Lenell Allen (JPL) 

Bernice Beznoska (GRC), Candance Clements (DFRC) 

Benita Desuza (KSC), Dr. David Kankam (GRC)

Darla Kimbro (Headquarters), Maria Lopez (ARC) 

Kathleen Powell (LRC), Diego Rodriguez (JSC)

Dr. Nathan Sovik (SSC), Jenny Tieu (JPL), Vanessa Webbs(GRC)

NASA Center Technical Officers

Brenda Collins (ARC), Dr. Marilyn Lewis (MSFC), MistiMoore (JSFC), Janie Nall (GSFC), Joeletta Patrick (Headquarters)

Dr. Thomas Pinelli (LRC), Dr. Lance Richards (DFRC) 

Darlene Walker (GRC)

Acknowledgements (Continued)

University Research Center Faculty and Staff

California State University, Long BeachDr. Thomas Strybel, Project DirectorDr. Kim‐Phuong VuDiandra Porter

California State University, Los AngelesDr. Helen Ryaciotaki‐Boussalis, Project DirectorDr. Darrell GuillaumeDr. Charles LiuDaisy Lui

Delaware State UniversityDr. Noureddine Melikechi, Project DirectorTeresa CurtoJacquelyn JonesDr. Renu Tripathi

Florida International UniversityDr. Fernando Miralles‐Wilhelm, Project DirectorJuan Rodriguez

Howard UniversityDr. Everette Joseph, Project DirectorKatherine Cooke‐MundleTeria PowellDr.  Demetrius Venable

Morgan State UniversityDr. Carl White, Project DirectorAlbert Sweets

North Carolina A&T State UniversityDr. Kunigal Shivakumar, Project DirectorLatoya BestDr. Vinayak Kabadi

North Carolina Central UniversityDr. Branislav Vlahovic, Project DirectorSergei ShendrickDr.  Marvin Wu

Prairie View A&M UniversityDr. Richard Wilkins, Project DirectorFrank (Pat) CraddockDr. Kirby KelvinCarolyn Wedeking

University of Texas at BrownsvilleDr. Mario Diaz, Project DirectorLeslie GomezMaribel GonzalezRobert Stone

Texas Southern UniversityDr. Adebayo Oyekan, Project DirectorBrandi Butler

University of Puerto Rico, Rio PiedrasDr. Carlos Cabrera, Project DirectorDr. Ana‐Rita MayolOmayra Rivera

University of Texas at El PasoDr. Ahsan ChoudhuriLaura BarnumNathaniel Robinson

Acknowledgements (Continued)

URC Project Management TeamKatrina Y. EmeryChief, Office of Education NASA Dryden Flight Research CenterUniversity Research Centers National Project Manager

Debra WeathersUniversity Research Centers Project Administrator

Tyra Wheeler‐ZubiaUniversity Research Centers Project Associate for Evaluations/Communications

Daesha RobertsUniversity Research Centers Project Assistant

Kaitlin WrightUniversity Research Centers Summer Intern

Judges Event PlanningCommittee andSupport Staff

For more information regarding the University Research Centers, please visit our website at http://www.nasa.gov/offices/education/programs/national/urc/home/index.html

and follow us on Facebook at:http://facebook.com/NASAURC

Sarah BrownFrank (Pat) CraddockNoelle ColeyKatrina EmeryDr. Kelvin KirbyJane NallJoeletta Patrick Daesha RobertsNate RobinsonDiego RodriguezDr. Thomas StrybelDebra WeathersTyra Wheeler‐Zubia

Jeffery LivasJanice MakinenDr. Prabhakar MisraJoseph MunizDr. Oscar MurilloRonald OliversenJonathan PellishDr. Lance RichardsNate RobinsonRene SanchezJennifer Scott‐WilliamsHeather SmithDr. Kim Vu

Stephen AlterVernol BattisteSayak BiswasDamon BradleyHeidi BrewerDr. Carlos CabreraTerence DoironElena FerminDarryl GainesDr. Hashima HasanDr. Daryush IlaDr. Kiranmayee KilaruKurt KosselDr. Ray LadburyDarryl LakinsDr. Marilyn Lewis