PDF문서NASA I^2 Project List-11_07_19.pdf

닫기

background image

1

Project

NASA 
Center

Project Title

Mentor

Project Description

Requirements

1

Ames 
Research 
Center
Moffett 
Field, 
California

Shockwave 
Radiation 
Testing

Brett Cruden The Electric Arc Shock Tube (EAST) Facility is NASA's only remaining shock tube 

capable of obtaining hyperorbital velocities (Mach 10-50, velocities up to ~15 
km/s). The EAST data is the primary source of data for informing NASA's 
radiation modeling practices and associated uncertainties. The intern wil  
participate in planning and conducting tests in the EAST facility, operating the 
diagnostics, performing calibrations, and analyzing data. The exact tests being 
performed in EAST wil  depend on the term of the intern's residency. Current 
plans for 2018 are to study radiation from expanding flows in the newly 
refurbished 20º expansion nozzle.

Experience with spectroscopic 
techniques and/or hypersonic 
testing facility, esp. shock 
tubes/tunnels desired.  Graduate 
level (MS or PhD) strongly 
preferred.

                       NASA International Internship Project List Issued October 2019


background image

2

Project

NASA 
Center

Project Title

Mentor

Project Description

Requirements

                       NASA International Internship Project List Issued October 2019

2

Ames 
Research 
Center
Moffett 
Field, 
California

Robotic Sample 
Transfer 
Automation

Brian Glass

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/dril  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 wil  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. 


background image

3

Project

NASA 
Center

Project Title

Mentor

Project Description

Requirements

                       NASA International Internship Project List Issued October 2019

3

Ames 
Research 
Center
Moffett 
Field, 
California

Rover-
Instrument 
Automation and 
Data Integration

Brian Glass

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/dril  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 student project wil  address the fourth element above: integrated remote 
rover and instrument control in science operations. The current ARADS rover 
(KREX-2) hosts three instruments, plus a dril  and robot arm. The dril  and arm 
are already partially integrated and hosted on the rover CPU.  The instruments 
are control ed and return their data to two auxiliary laptops strapped to the 
rover. These communicate by WIFI and trunk network connections with 
instrument team members. 
Intern wil  assist ARADS developers in developing system operating procedures, 
dril  and arm control software, dril ing system diagnosis and executive controls. 
The student with work with both the KREX2 rover team and the instrument 
leads and existing ARADS team members (Thomas Stucky, Antoine Tardy) to 
define the internal interfaces for commands and data to be relayed from the 
rover. A “data suitcase” of instrument results and images wil  be defined and a 
mechanism developed with the rover team to capture the “suitcase” and then 
forward it intact to a remote science server for offline paral el analysis by the 
science team. Likewise, a command dictionary to each instrument wil  be 
defined.


background image

4

Project

NASA 
Center

Project Title

Mentor

Project Description

Requirements

                       NASA International Internship Project List Issued October 2019

4

Ames 
Research 
Center
Moffett 
Field, 
California

Synthetic 
Biomaterials: A 
Multi-Scale 
Approach 

Diana Gentry A small 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 will 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 wil  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.


background image

5

Project

NASA 
Center

Project Title

Mentor

Project Description

Requirements

                       NASA International Internship Project List Issued October 2019

5

Ames 
Research 
Center
Moffett 
Field, 
California

Genomics of 
Single Cel  
Mechanos-
transduction in 
Mouse 
Embryonic Stem 
Cel s

Eduardo 
Almeida, 
Cassandra 
Juran

Forces generated by gravity have a profound impact on the behavior of cel s in 
tissues and can affect the course of the cel  cycle and differentiation fate of 
progenitors in mammalian tissues, potential y impacting the course of normal 
tissue regenerative health and disease.  In this context, to enable Human space 
exploration, it is increasingly important to understand the gene expression 
patterns associated with regenerative health and disease as they relate to 
space travel in microgravity.  Until recently changes in gene expression of stem 
cel  progenitors exposed to spaceflight factors have been difficult to interpret, 
primarily because cel ular responses are often not homogeneous in tissue 
populations, and may occur only in a subset of those cel s.  In stem cel s in 
particular, “cel  decisions” made in response to stimulation may include 
proliferative self-renewal, progression to differentiation, or entry into a state of 
replicative quiescence, however the gene expression programs associated with 
each are not readily knowable in a mixed cell population.  Recent developments 
however now al ow us to isolate and separately barcode mRNAs from 
thousands of single cel s and to sequence their expressomes, opening a new 
field of “quantum genomics” in which regulatory gene networks and stimulus 
responses are studied and understood with greater clarity at the single cel  
level.  In this project the intern will specifically culture mouse embryonic stem 
cel s and model gravity by either mechanostimulating them with axial stretch 
and compression, or not, as they initiate development in vitro, then conduct 
single cel  isolation and barcoding of mRNAs using the 10XGenomics Chromium 
Control er, fol owed by reverse transcription into cDNAs and preparation of 
sequencing libraries for Il umina NGS or Oxford Nanopore long read sequencing. 

The intern wil  also utilize 
bioinformatic tools including Cel  
Ranger, Loupe, and GeneSpring to 
analyze results and attempt to 
identify common patterns of gravity 
mechanoresponses in stem cel s.  If 
conducted successful y, this research 
may enable the development of 
novel tissue regenerative 
approaches to tissue degeneration 
such as that induced by spaceflight 
in microgravity.


background image

6

Project

NASA 
Center

Project Title

Mentor

Project Description

Requirements

                       NASA International Internship Project List Issued October 2019

6

Ames 
Research 
Center
Moffett 
Field, 
California

The Influence of 
Mechanical 
Unloading on 
Biological 
Function

Eduardo 
Almeida, 
Cassandra 
Juran

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 cel  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 cell function on whole bone tissue properties - including 
structural and molecular analysis. 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 cel  culture and gene expression/protein assays to characterize 
wildtype stem cel s 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.

Laboratory experience is preferred


background image

7

Project

NASA 
Center

Project Title

Mentor

Project Description

Requirements

                       NASA International Internship Project List Issued October 2019

7

Ames 
Research 
Center
Moffett 
Field, 
California

Machine 
Learning 
classification of 
transit-like 
signals

Hamed 
Valizadegan

Kepler and TESS are critical missions to increase our understanding of how 
common earth-like planets (in habitable zone) are. These telescopes work 
based on transit photometry and their pipelines return a list of threshold 
crossing events (TCEs) whose light signature resemble a planet. However, not 
all TCEs are planet orbiting a star and they could be due instrument noise or 
other astrophysical phenomena.  We have been exploring deep learning 
technology for automatic classification of TCEs and finding planets from non-
TCEs. Using our in house tools, we have been able to identify new planets 
(subject to confirmation). We also have identified multiple ways to improve the 
existing classifiers and we are looking for interns who can explore these new 
ways. This internship opportunity is very rewarding because the result wil  lead 
to the discovery of new exo-planets. We wil  also publish the results in 
prestigious journals. This is a great opportunity to get some visibility. A potential 
interns needs to know how to program in python and write deep learning codes. 
The intern is expected to help us developing parts of this project in Python. Tools 
we use for this project are scikit-learn and Keras (and TensorFlow).  Specific 
Tasks and Responsibilities: Python Coding, Research on appropriate deep 
learning architectures for time series classification.

AI General knowledge, Bachelor 
(Masters or PhD is preferred). 
Python programming. 


background image

8

Project

NASA 
Center

Project Title

Mentor

Project Description

Requirements

                       NASA International Internship Project List Issued October 2019

8

Ames 
Research 
Center
Moffett 
Field, 
California

Deep Learning 
Binarization of 
Vascular images

Hamed 
Valizadegan

The Space Bioscience Research Branch (SCR) of NASA Ames has developed 
VESGEN, a software package for analyses and study of vascular images. A 
bottleneck in efficient application of VESGEN is the fact that it needs binary 
images as input in order to analyze the vascular images and provides insight 
about them. Currently, a VESGEN user needs to semi-manually binarize a 
vascular image using CAD software packages such as Adobe Photoshop before 
giving the image as input to VESGEN for analysis. Binarization aims to 
categorize the pixels of a vascular image into two categories, foreground or 
Vessel pixels and background pixels. We are investigating deep learning 
technologies to automate the binarization of vascular image. Our results with 
deep learning have been very encouraging and we are looking to hire an intern 
to help us further improve the existing technology!
Specific Tasks and Responsibilities: Python Coding, Research on appropriate 
deep learning architectures for image segmentation.

AI General knowledge. Bachelor 
(Masters or PhD is preferred). 
Python programming


background image

9

Project

NASA 
Center

Project Title

Mentor

Project Description

Requirements

                       NASA International Internship Project List Issued October 2019

9

Ames 
Research 
Center
Moffett 
Field, 
California

Image analysis 
software based 
on neural nets 
and “deep 
learning”

James Bel

Image analysis software based on neural nets and “deep learning” has been 
successful y used to find and classify objects in images. This project investigates 
whether such software can be used to determine the orientation of an object. 
For example, it is commonly claimed that image recognition software can use 
deep learning to recognize the presence of some feature, such as a cat, in an 
image or video. 
(http://www.nec.com/en/global/ad/insite/article/bigdata07.html ) This is 
done by providing the software with a large training set of images in which a 
particular feature has been identified, and al owing the software to learn to 
recognize that feature in new images. The idea of this project is that if such 
software is trained with images of a wind tunnel model at different orientations, 
along with independent information about orientation of the model in each 
image, the software will be able to recognize the orientation of the model in 
new images.
Currently, wind tunnel model orientation is found with a combination of onboard 
accelerometers to detect orientation with respect to the gravity vector, and 
encoders on the model support to detect rotations around the gravity vector 
(yaw). These methods are less accurate when the principle motion of the model 
is in yaw (e.g. wings-vertical orientation of the model in the wind tunnel) or the 
model is too smal  to accommodate an accelerometer package. Conventional 
photogrammetry can be used to measure model orientation but requires time-
consuming setup and calibration, and is vulnerable to changes in il umination.

Computer science with a focus on 
data science/neural nets. Aerospace 
engineering with a strong 
background in software would also 
be acceptable.  The project wil  
consist of three  parts: 
1) Set up a simple test apparatus 
consisting of a rigid body resembling 
a wind tunnel model, a multi-axis 
accelerometer, and a yaw meter, on 
a multi-axis rotation stage. Set up a 
camera to view the model. Take 
images at a variety of model 
orientations while recording the 
orientation measurements.
2) Feed the images and orientation 
data into open source deep learning 
software such as Keras.
3) Compare the accuracy of the 
resulting software against 
conventional sensors for 
determining model orientation.


background image

10

Project

NASA 
Center

Project Title

Mentor

Project Description

Requirements

                       NASA International Internship Project List Issued October 2019

10

Ames 
Research 
Center
Moffett 
Field, 
California

Biosensor 
Development

Jessica 
Koehne

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.


background image

11

Project

NASA 
Center

Project Title

Mentor

Project Description

Requirements

                       NASA International Internship Project List Issued October 2019

11

Ames 
Research 
Center
Moffett 
Field, 
California

Microbial 
Factories for 
Solar System 
Exploration

John Hogan 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. 

12

Ames 
Research 
Center
Moffett 
Field, 
California

NASA Ames 
Astrobee Facility

Jose 
Benavides

NASA Ames Astrobee Facility Brief description of duties: The successful 
applicant would be involved with software development and general support of 
the NASA Ames Astrobee Facility. (www.nasa.gov/astrobee) Specifical y, the 
successful applicant would initial y be validating and developing C++ and Java 
software for a Astrobee. Additional work may include ISS flight quality 
hardware and maintaining Astrobee Facility labs. The applicant should be 
familiar with C++ and Java 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, Smal  Satel ites, 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.

C++ and Java; Good writing and 
communications skil s, along with 
the ability to work wel  both 
individually and within a 
multidisciplinary team. Other 
beneficial experience may include: 
MATLAB, C/C++, Java, Python, 
Android Apps, and Linux scripting, 
Computer Networking - Spacecraft, 
Smal  Satel ites, CubeSat's - 
Avionics, Embedded Hardware & 
Software - Software testing - 
experience building space flight 
hardware 


background image

12

Project

NASA 
Center

Project Title

Mentor

Project Description

Requirements

                       NASA International Internship Project List Issued October 2019

13

Ames 
Research 
Center
Moffett 
Field, 
California

Space Structure 
Assembly 
Robotics - The 
Automated 
Reconfigurable 
Mission 
Adaptive Digital 
Assembly 
System 
(ARMADAS) 
Project

Kenny 
Cheung

The Coded Structures Laboratory at NASA Ames Research Center conducts 
research across material science, robotics, and algorithms, for application to 
aeronautics and space systems. The lab's current primary project is titled 
Automated Reconfigurable Mission Adaptive Digital Assembly System 
(ARMADAS), and it incorporates a building-block based approach to automated 
assembly of ultralight lattice-based structures for space infrastructure. Expected 
activities for this position can be both theoretical and experimental in nature. 
Advanced research using multidisciplinary analyses seeks to understand the 
mechanics of new mechatronic and structural strategies and to develop 
predictive analytical models for the design of systems with novel behavior. 
Experimental work seeks to obtain accurate data to validate these analyses.
  

Expected opportunity outcome (i.e. 
research, final report, poster 
presentation, etc.): At the conclusion 
of the internship, the intern wil  
prepare a final report and either 
make a final presentation or 
participate in a poster day. The 
results of the research, if 
appropriate, can be considered for 
abstract submittal to a conference in 
the appropriate subject area for 
publication. Graduate students may 
consider more focused 
investigations leading to preparation 
of a technical journal article.


background image

13

Project

NASA 
Center

Project Title

Mentor

Project Description

Requirements

                       NASA International Internship Project List Issued October 2019

14

Ames 
Research 
Center
Moffett 
Field, 
California

Aerothermodyn
amics Modeling

Khalil 
Bensassi

The Aerothermodynamics Branch at NASA Ames Research Center focuses on 
advancing the understanding of the fundamental aspects of hypersonic flows 
for multiple planetary atmospheres including Mars, Venus, Titan, and Earth. 
Computational Fluid Dynamics solvers, coupled with non-equilibrium radiation 
codes, are employed for this purpose. Interns wil  col aborate with engineers 
and scientists to enhance the capabilities of the current software to better 
capture the fundamental aspects of the basic physical phenomena in 
hypersonic flows. They wil  have access to a world class HPC machine and wil  
be using state-of-the-art physical models and numerical methods. Multiple 
openings are available in the following areas:
- Develop an accurate and efficient radiation-flow solver coupling strategy.
- Support the development of a robust and scalable adaptive mesh refinement 
algorithm.
- Assess the performance of the shockwave radiation solver, NEQAIR, on hybrid 
nodes (CPU/GPU) and investigate optimization strategies.

Experience with Fortran and shel  
scripting.
Experience with computational 
modeling and paral el  simulations.


background image

14

Project

NASA 
Center

Project Title

Mentor

Project Description

Requirements

                       NASA International Internship Project List Issued October 2019

15

Ames 
Research 
Center
Moffett 
Field, 
California

Hybrid Rocket 
Modeling and 
Experiments

Laura 
Simurda

This internship wil  have two primary focuses.

The first wil  be using ANSYS Fluent to model a smal -scale hybrid rocket motor 
that wil  be used in upcoming experiments. This problem is chal enging as it 
involves using deforming meshes to model the regression of the solid fuel grain 
over time and the continued combustion as oxidizer is added. It should be noted 
that the only part of the motor that is ITAR restricted is the rocket injector. This 
part wil  not be modeled by the student and the student wil  not have access to 
any designs or models including the injector.

The second wil  be aiding in physical experiments. This may include completing 
tests using an oxyacetylene torch with an optical setup to prove that the sodium 
line reversal technique works or helping to setup and run small-scale rocket 
motor tests. Again, the only component in these tests that is ITAR restricted is 
the injector and the student wil  not have access to this part.


background image

15

Project

NASA 
Center

Project Title

Mentor

Project Description

Requirements

                       NASA International Internship Project List Issued October 2019

16

Ames 
Research 
Center
Moffett 
Field, 
California

Orbit Analysis 
for LEO 
CubeSats and 
Low Lunar Orbits

Marcus 
Murbach

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, smal  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 wel  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 small 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.


background image

16

Project

NASA 
Center

Project Title

Mentor

Project Description

Requirements

                       NASA International Internship Project List Issued October 2019

17

Ames 
Research 
Center
Moffett 
Field, 
California

Astrobee Robot 
Software

Marion 
Smith/ Brian 
Coltin

The Astrobee robot wil  launch to the International Space Station in May 2018. 
It wil  fly freely and autonomously throughout the space station, where it wil  
assist astronauts, provide a mobile telepresence platform for ground control ers, 
and be used as a research platform for a variety of experiments. See 
https://www.nasa.gov/astrobee for more information. The internship project 
wil  depend both on need and the student's interests.  Past student projects 
have included diverse topics such as path planning, obstacle mapping, depth 
camera calibration, simulator development, sensing and filtering, fault recovery, 
video streaming, mapping under changing light levels, and more.  Ideal y, the 
project wil  result in a research publication. 

Students of al  levels are 
encouraged to apply to join the 
Astrobee Flight Software Team. 
Experience with C++, Linux, and git is 
preferred. 

18

Ames 
Research 
Center
Moffett 
Field, 
California

Analyzing 
satel ite and 
drone imagery 
from the 
Atacama Desert, 
a Mars analog 
environment in 
Chile

Mary Beth 
Wilhelm
Kim Warren-
Rhodes 
(SETI)

The project goal is to understand the impact of an extreme and rare rainfal  
event on the modification of soil and ultimately on the generation and 
preservation of molecular biosignatures from the largely inactive microbial 
community in the driest soils in the Atacama Desert, Chile. This work has 
implications for predicting if rapid shifts in water availability could impact a 
putative microbial population sufficiently to generate measurable biomarkers in 
modern Martian near-surface environments (e.g. RSL, gul ies, northern plains 
ice-cemented soil), and inform where future missions should search for 
biomarkers that could have been preferential y preserved. More specifical y, 
we would like to have a student (1) analyze nano-climate sensor data from 
hyperarid Atacama soils and map data onto regional gravimetric moisture data; 
(2) integrate and analyze historical satel ite data, drone, and field imagery to 
understand the extant, patterns, and history of the water regime in the driest 
parts of the Atacama Desert; and (3) develop a fluvial map and construct a 
simple model of water transport and accumulation across surfaces and 
infiltration into the soil column at different spatial scales. 


background image

17

Project

NASA 
Center

Project Title

Mentor

Project Description

Requirements

                       NASA International Internship Project List Issued October 2019

19

Ames 
Research 
Center
Moffett 
Field, 
California

Experimental 
Visualization of 
Shock Structure 
in a Miniature 
Arc Jet

Megan 
Macdonald/ 
Mark 
McGlaughlin

The Thermophysics Facilities Branch has recently upgraded its 30 kW miniature 
arc jet (mARC II).  These upgrades have resulted in a high-speed, high-
temperature jet with a new shock structure.  The intern wil  be integral in 
implementing and analyzing experimental diagnostics aimed at characterizing 
the flow physics and operational health of the upgraded facility.  This may 
include visualization of the shock structure within the jet, measurements of the 
magnetic field around the arc heater, spectroscopic studies of the plasma within 
the column,  and both standard and non-intrusive methods of measuring jet 
quantities such as heat flux, stagnation pressure, or electron density.  The intern 
wil  work closely with the team that operates and maintains the mARC.
 
Student wil  give a final presentation and compile a final report documenting the 
work completed at ARC.  If the results support it, the work wil  be considered for 
submission to a conference or journal publication.

Student should be a graduate 
student with a solid background in 
aerospace or mechanical 
engineering and familiarity with fluid 
flow, optical diagnostics, and 
experimental research. The student 
should be able to work as part of a 
team. Pursuing Masters
Pursuing Doctorate
Pursuing Post Doctorate
 
Engineering - Aerospace Eng.
Engineering - General
Engineering - Instrumentation Eng.
Engineering - Materials Eng.
Engineering - Mechanical Eng.
Engineering - Optical Eng.


background image

19

Project

NASA 
Center

Project Title

Mentor

Project Description

Requirements

                       NASA International Internship Project List Issued October 2019

21

Ames 
Research 
Center
Moffett 
Field, 
California

Novel Planetary 
Robotic Sensor 
Development

Michael Dil e Long-term wide-area measurement of dynamic environmental surface-level 

phenomena in hard-to-reach areas is of growing interest for atmospheric 
research in both planetary exploration and Earth science contexts.  These may 
include flows or variations in moisture, gas composition or concentration, 
particulate density, or even simply temperature.  Improved knowledge of these 
processes delivers a deeper understanding of exotic geologies and distributions 
or correlating indicators of trapped water or biological activity.  However, such 
measurements must frequently be taken in unsafe areas such as caves, lava 
tubes, or steep ravines where neither human field teams nor robotic vehicles 
can easily reach.

To provide such a capability, we have developed smal  expendable sensors 
which may be hand-placed, lobbed from a robotic vehicle, or dropped from 
aircraft.  Deployed sensors form a mesh network, communicating wirelessly 
during flight and once anchored, to provide radio or optical beacons and 
monitoring using cameras, environmental sensors, and miniature chemical 
detectors.  We seek students interested in refining the existing prototype 
system, developing new sensor payloads, and evaluating new deployment 
mechanisms.

The ideal intern is a wel -rounded 
student with interest in sensing 
instrument development. 
Depending on area of interest, 
relevant skil s include electronics, 
mechanical design, embedded 
software development, RF, or optics. 
Opportunities in sensor data 
visualization and prediction of 
dynamic phenomena are also open.

Project Area of Research:
Sensors, embedded systems, 
electronics, mechanisms, RF, data 
visualization


background image

20

Project

NASA 
Center

Project Title

Mentor

Project Description

Requirements

                       NASA International Internship Project List Issued October 2019

22

Ames 
Research 
Center
Moffett 
Field, 
California

Advanced Life 
Support 

Michael 
Flynn

Innovation a required skil . 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.  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.

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 
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 wil  be required to submit 
a white paper.


background image

21

Project

NASA 
Center

Project Title

Mentor

Project Description

Requirements

                       NASA International Internship Project List Issued October 2019

23

Ames 
Research 
Center
Moffett 
Field, 
California

Control 
Internship 
Position

Nhan 
Nguyen 

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 wil  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 wel  as extensive 
experience simulating dynamic 
models within MATLAB/Simulink.


background image

22

Project

NASA 
Center

Project Title

Mentor

Project Description

Requirements

                       NASA International Internship Project List Issued October 2019

24

Ames 
Research 
Center
Moffett 
Field, 
California

Experimental 
Aero-Physics 
Engineering 
Intern 

Rabi Mehta

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 wil  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, instal ation, 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.

Physics, Science, Math, Engineering 
backgrounds preferred

25

Ames 
Research 
Center
Moffett 
Field, 
California

Methods for 
High Order Finite 
Element 
Schemes

Scott 
Murman

This project develops new methods for high-order finite-element schemes. 
Work involves al  aspects of the simulation pipeline, from mesh generation, to 
flow visualization.  Tasks are part of the eddy framework, and coordinated with 
other members of the eddy development group.  The eddy solver is a novel 
code suite for scale-resolving simulations developed at NASA as part of the CFD 
Vision 2030 study. eddy is a public-domain software project, so there are no 
restrictions on access.  Applications span many domains, from turbomachinery, 
to parachute fluid-structure interaction, to hypersonics.  Software environments 
include c/c++, python, parallel processing, and GPU.

Software environments including 
c/c++, python, paral el processing, 
and GPU


background image

23

Project

NASA 
Center

Project Title

Mentor

Project Description

Requirements

                       NASA International Internship Project List Issued October 2019

26

Ames 
Research 
Center
Moffett 
Field, 
California

Lunar 
Topographic 
Products from 
Orbital Images

Terry Fong

Digital terrain models are essential for cartography, science analysis, mission 
planning and operations. The NASA Ames Intel igent 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 will 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.

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.

27

Ames 
Research 
Center
Moffett 
Field, 
California

SUPERbal  2.0 
Tensegrity Robot

Terry Fong, 
Michael 
Furlong

We are looking for a student intern to help with electronics design and 
integration for our SUPERball 2.0 tensegrity robot. The participant will conduct 
basic research in mobile robotics in the Intel igent Robotics Group (IRG) at the 
NASA Ames Research Center. Research wil  involve development of advanced 
mobile robots, including design and testing of novel mechatronic systems with 
SUPERbal  2.0. Developing advanced mobile robots is critical to improving the 
performance and productivity of future NASA exploration missions. In particular, 
methods that enable dynamic tensegrity system to function robustly and 
autonomously 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. 

The applicant should be enrol ed in a 
master level engineering program 
and have previous experience in 
electronics development. Good 
knowledge of C and MATLAB and a 
Linux environment is preferred. 
Ability to work independently and 
effectively as part of a 
multidisciplinary team, prioritize 
tasks, coordinate tasks with others, 
and meet deadlines are a major 
plus.


background image

24

Project

NASA 
Center

Project Title

Mentor

Project Description

Requirements

                       NASA International Internship Project List Issued October 2019

28

Ames 
Research 
Center
Moffett 
Field, 
California

Evaluation of 
Biomedical 
Devices for 
Exploration 
Missions

Tianna Shaw 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 will 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 
wil  also participate in data col ection, processing and analysis of biosensor data 
and assist in report writing. He/She wil  support MDA operations in col aboration 
with CSA prototype wearable biosensor system and other systems. 

29

Ames 
Research 
Center
Moffett 
Field, 
California

Erosional Studies 
of Mars and 
Earth Using 
Digital Terrain 
Models

Virginia 
Gulick

Fluvial and hydrothermal studies using HiRISE images and Digital (Terrain) 
Elevation Models, combined with CTX, HRSC, CRISM, and other Mars or 
terrestrial data sets. These studies are focused mainly on the formation of 
gul ies, channels, val eys and other fluvial landforms on Mars and Earth. 
Terrestrial analog sites or hydrologic or landform models wil  be used to 
illuminate the importance of various processes as well as understanding the 
implications for paleoclimatic change. Additional opportunities may also be 
available in assisting with HiRISE science planning and targeting support, 
submitting image requests, and analyzing acquired image data. Geology, 
geography, or planetary science background is desired.

Experience working with ENVI, 
MATLAB, Photoshop, USGS 
Integrated Software for Imagers 
and Spectrometers (ISIS), 
Geographic Information Systems 
GIS (e.g., ArcGIS, GRASS), SOCET 
SET, Ames Stereo Pipeline, and 
Python programming is helpful.

Excel ent communication and writing 
skil s are desired. Enjoys working 
both individual y and in teams, with 
creativity, positive energy, and 
determination.


background image

25

Project

NASA 
Center

Project Title

Mentor

Project Description

Requirements

                       NASA International Internship Project List Issued October 2019

30

Ames 
Research 
Center
Moffett 
Field, 
California

Rotorcraft 
Aeromechanics

Wil iam 
Warmbrodt

The Aeromechanics Branch has numerous intern projects for aeromechanics 
technology solutions that wil  enable the development of vertical flight vehicles, 
both piloted and uninhabited, providing unlimited mobility in three dimensions 
for terrestrial and planetary science applications.  Innovative and revolutionary 
ideas for vertical-flight vehicle technologies are developed, enhanced, analyzed, 
demonstrated, and assessed using advanced modeling, ground-based facilities, 
simulation, and flight as appropriate.  Intern projects address al  aspects of 
vertical lift aircraft and operations which directly influence the vehicle's 
performance, structural, and dynamic response, external acoustics, vibration, 
and aeroelastic stability. The span of research projects include civilian transport 
rotorcraft (helicopters, tilt rotors, and advance designs), urban air mobility 
personal air taxis, and unmanned aerial vehicle (UAV) platforms, including 
quadcopters and other advanced, smal  remotely piloted or autonomous 
vertical takeoff and landing (VTOL) aircraft, and planetary science vertical lift 
aircraft such as the Mars Helicopter. The programs are both theoretical and 
experimental in nature. Advanced computational methodology research using 
computational fluid dynamics and multidisciplinary comprehensive analyses 
seek to understand the complete aerial vehicle's operating environment and to 
develop analytical models to predict 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. Interdisciplinary technology 
projects for vertical flight vehicles span al  aspects of atmospheric flight from 
vehicle synthesis, conceptual design, aerodynamic and dynamic verification, 
flight control, handling qualities and human integration (crewed and uncrewed 
platforms), ride quality investigations, and planetary science mission 
development. 

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


background image

26

Project

NASA 
Center

Project Title

Mentor

Project Description

Requirements

                       NASA International Internship Project List Issued October 2019

31

Ames 
Research 
Center
Moffett 
Field, 
California

Deep Learning 
for Satel ite 
Imagery 
(DELTA)

Brian Coltin/ 
Terry Fong

NASA Ames is partnering with the USGS and NGA to develop DELTA, an open 
source toolkit for deep learning on satel ite imagery. DELTA wil  empower Earth 
scientists to achieve state of the art classification results with little to no 
knowledge of machine learning or computer programming. Initial y, DELTA wil  
be trained and evaluated on mapping floods for disaster response and 
recovery. Potential later uses include studying other natural disasters, changing 
land use patterns, climate change, and more.

Specific Tasks and Responsibilities:  The intern wil  contribute a feature to the 
DELTA toolkit which wil  ideal y result in a research publication. Potential 
projects include: incorporating various metadata into the learning algorithm; 
experimenting with new neural network architectures or training methods; 
incorporating multi-satellite sensor fusion; and more, depending on student 
interest.

Experience with C++ and/or Python, 
Linux development, and machine 
learning are preferred.

32

Ames 
Research 
Center
Moffett 
Field, 
California

Robotic 3D 
Mapping of 
Lunar Skylights

Uland Wong NASA is investigating new ways to explore Lunar skylights with robots. 

Skylights are giant, recently discovered sinkholes that may lead to intact lava 
tubes and other caves. Exploration of these skylights and caves is necessary for 
Lunar science, resource development, and understanding of natural 
infrastructure.  We are developing a proposed mission to drive around the rim 
of a skylight using smal , commercial rovers and to map the wal s in 3D using a 
miniature optical payload. Our project seeks motivated interns who wil  assist 
with design, development and testing of a prototype mapping payload suitable 
for lightweight planetary rovers. Interns wil  also use computer vision 
approaches to process, stitch, and create 3D models from image data for 
scientific analysis. 

Interns should have prior robotics 
and sensing experience. Exposure to 
3D computer vision techniques such 
as image warping, stereo vision, 
structure from motion, and bundle 
adjustment is desired. We wil  be 
using libraries such as OpenCV and 
PCL. Ability to prototype 
mechatronic payloads using nVidia, 
PC104, Arduino, or Odroid-type 
embedded systems is a plus. 


background image

27

Project

NASA 
Center

Project Title

Mentor

Project Description

Requirements

                       NASA International Internship Project List Issued October 2019

33

Ames 
Research 
Center
Moffett 
Field, 
California

Thermal 
Mapping for 
River 
Measurement 
from a UAV

Uland Wong, 
Michael Dil e

The Intel igent Robotics Group at Ames is designing a tightly-integrated UAV 
payload containing thermal and visible-light cameras to estimate flow rates in 
streams and rivers using novel optical techniques.  In addition to cameras, 
onboard computing wil  perform real-time processing to provide live data 
streaming and vehicle path planning to deliver a complete survey across the 
water surface. The purpose of this payload is to automate and supplement a 
sparse and strained network of so-cal ed stream gaging stations that provide 
the input dataset for US watershed monitoring.  This data is critical to track 
water supplies, predict flood risks, preserve aquatic systems, and respond to 
natural disasters. This project is col aborative work with the United States 
Geological Survey (USGS) and presents a chance to engage in cross-cutting 
research and meet with a variety of scientists.

Interns should be familiar with Robot 
Operating System (ROS) and 
capable of developing functionality 
for a ROS system using C++ or 
Python programming. Familiarity 
with camera sensors and image 
processing (such as with OpenCV) is 
also desired. Skil s for mechanism 
design (e.g. CAD), payload 
integration (e.g. electrical or shop 
skil s), and testing are a plus. 


background image

28

Project

NASA 
Center

Project Title

Mentor

Project Description

Requirements

                       NASA International Internship Project List Issued October 2019

34

Ames 
Research 
Center
Moffett 
Field, 
California

3D Microscopy 
and Novel 
Optical Sensing 
for Planetary 
Exploration

Michael Dil e, 
Uland Wong

We have recently developed a new type of miniaturized 3D microscope that 
uses just a single optical path (a single camera) and a solid-state means of 
control ing a moving aperture that al ows imaging from multiple viewpoints.  In 
conjunction with careful y control ed multi-directional il umination, this multi-
view stereo imagery permits extraordinarily high fidelity 3D reconstruction at 
microscopic scale.  This has incredible value in planetary exploration and 
terrestrial field applications to study surface composition and geometry, 
generating immersive graphical displays, detecting faint bio-signatures, and 
analyzing soil structure.

Results with the device so far have been excel ent, and we now seek to mature 
the design in either of two ways.  First, we wish to further miniaturize and 
ruggedize the device, produce a compact ful y self-contained version, and 
demonstrate its value for micro-rover or remote sensor pod applications.  This 
includes work in optics design, CAD, and electronics.  Second, we want to better 
characterize its performance under different conditions, extend and refine the 
3D reconstruction algorithms, and implement new algorithmic techniques for 
material segmentation and bulk material property computation using 
reflectance modeling.  This portion is primarily a software-side computer vision 
problem.

We have unique access to a large array of planetary soil simulants to provide an 
immediately relevant dataset and a strong interest in publishing results in both 
the machine vision / optics and planetary applications communities.

Some combination of experience is 
needed with theoretical optics 
design and/or optical design 
software such as Zemax, image 
processing concepts and algorithms, 
and 3D reconstruction algorithms. 
Reasonable programming 
experience is expected to support 
the task (e.g. MATLAB, python, or 
C++).  For the interested student, 
this could provide an excel ent senior 
project, a substantial portion of a 
Master's thesis, or an interesting 
direction and application for PhD 
thesis work in a related area.

Project Area of Research:
Microscopy, computer vision, optics, 
sensors, planetary science


background image

29

Project

NASA 
Center

Project Title

Mentor

Project Description

Requirements

                       NASA International Internship Project List Issued October 2019

35

Ames 
Research 
Center
Moffett 
Field, 
California

Novel Media 
Visualization

Michael Dil e, 
Uland Wong

Robotic planetary exploration is rapidly moving beyond simply taking pictures 
and detecting basic chemicals, instead now providing ever-larger bodies of 
data.  At the smal  scale, advanced detectors and imagers now capture fine 
details of the structure of rocks, soils, dust, while at the larger scale 
seismographs and climate-scale weather monitoring offer insight into complex 
wide-area geology and atmospheric processes.  The sheer volume of this data 
and the translation of raw numerical values into representations intuitive for 
human scientists create great difficulty.  Presenting such data to the public in 
interesting, easily-understood ways is an even greater challenge.  Recently 
developed forms of media including immersive virtual or augmented reality, 
multi-material 3D printing, and holographic displays offer new and powerful 
means to meet these chal enges by expressing raw and derived data for clear 
and rapid interpretation.  They also provide promise for enabling physically 
disabled individuals to experience and appreciate environments they could not 
otherwise reach.

We invite a student interested in any or al  of these technologies to explore with 
us such presentation concepts, to produce interactive graphic displays and/or 

Some combination of experience in 
computer vision, computer graphics, 
display technologies, programming, 
human-computer interaction, or 
media arts is needed.  Given the 
complex and high open-ended 
nature of this work, self-directed 
senior level students with strong 
algorithmic and linear algebra 
backgrounds are suggested.

Project Area of Research:
Data visualization, computer 
graphics, media arts, planetary 
science


background image

30

Project

NASA 
Center

Project Title

Mentor

Project Description

Requirements

                       NASA International Internship Project List Issued October 2019

36

Ames 
Research 
Center
Moffett 
Field, 
California

Mini 
Hyperspectral 
Camera for 
Planetary 
Surface Study

Michael Dil e, 
Uland Wong

Determining material composition or biological presence is an important task in 
remote robotic planetary missions and Earth science field studies.  Point 
spectrometers and filter imagers are popular instruments to col ect such data, 
however they are often bulky devices that provide either poor spatial or 
spectral resolution.  Future mission concepts demand smal , inexpensive, and 
rugged sensors that can be applied to micro-rovers, smal  unmanned aircraft, 
and distributed mesh networks.

The Intel igent Robotics Group at NASA Ames has developed a concept for a 
focal plane imager (camera) built upon Micro Electro Mechanical (MEMS) and 
Liquid Crystal Display (LCD) technologies that is effectively solid state but can 
produce multi-spectral images in a smal  device.  Crucial y, using concepts of 
compressive sensing theory, the effective resolution of the image can be varied 
with the number of samples taken, al owing a trade-off between sampling time, 
desired data quality, computational demand, and data volume.  We now seek 
to build, characterize, and demonstrate a bench prototype of this camera and 
explore directions for further ruggedization, miniaturization, and increased 
science applicability.

Relevant research interest as a 
master's/PhD thesis or mature 
undergraduate thesis.  Mainly, 
some combination of specific 
experience optics design theory 
and/or optical design software such 
as Zemax, and image processing in 
software.  Electronics and/or 
mechanical experience would be 
helpful.

Project Area of Research: Computer 
vision, optics, sensors, planetary 
exploration

37

Goddard 
Space Flight 
Center, 
Greenbelt, 
Maryland

Lunar and 
Planetary 
Sample Science

Barbara 
Cohen

The history of each planet is told through its rocks- how the minerals are put 
together, what the minerals are made of, and when the rocks were formed.  We 
use multiple analysis techniques to understand the formation, modification, and 
age of planetary materials to learn about their parent planets.  We invite interns 
to participate in research projects using the Mid-Atlantic Noble Gas Research 
Laboratory (MNGRL.)

Geology, Chemistry, Planetary 
Science


background image

31

Project

NASA 
Center

Project Title

Mentor

Project Description

Requirements

                       NASA International Internship Project List Issued October 2019

38

Ames 
Research 
Center
Moffett 
Field, 
California

Automated 
Planning for in-
Vehicle Robotics

Jeremy 
Frank

In-vehicle robotics are robots that operate inside large spacecraft such as the 
International Space Station and future vehicles such as the Gatway.  For 
example, the Astrobee robot wil  launch to the International Space Station in 
May 2018. It wil  fly freely and autonomously throughout the space station, 
where it wil  assist astronauts, provide a mobile telepresence platform for 
ground control ers, and be used as a research platform for a variety of 
experiments.   The internship project wil  be to conduct research and 
development of automated planning for such robots.  The intern wil  work with 
ROSPlan, the automated planning technology plugin to the Robotic Operating 
System (ROS).  The intern wil  develop enhancements to ROSPlan to perform 
robust planning and replanning in the presence of unexpected events, uncertain 
activity duration, and possibly faults.  The intern wil  use robotics simulators 
written in Gazebo to evaluate different enhancements.   The intern may also 
require familiarity with other technologies such as FlexBE (to implement lower 
level robot behaviors).  The intern should have a good working knowledge of 
artificial intel igence planning techniques, have good software development 
skil s, and be interested in research in the applications of AI technology to 
robotics.