La NASA parraine une équipe développant un nouveau type de charge utile pour collecter des données sur le plasma ionosphérique en plusieurs points à proximité d'une charge utile principale suborbitale. Ces faibles ressources, des charges utiles facilement reproductibles, appelées Bobs, ont été développées pour la mission de fusée-sonde aurorale Isinglass de la NASA (menée en février 2017 au Poker Flat Research Range en Alaska). Une grande partie de la compréhension actuelle de l'environnement ionosphérique a été recueillie à partir de mesures ponctuelles. Cependant, il y a des questions fondamentales sur l'énergie et les perturbations dans les plasmas qui nécessitent des mesures à de nombreux moments pour comprendre.

La situation parallèle suivante illustre pourquoi de telles mesures sont importantes. Si un journaliste couvrant les conditions d'un ouragan s'éloigne de la côte pendant plusieurs jours et signale une amélioration de la situation, il n'est pas évident que les conditions s'améliorent avec le temps ou avec l'éloignement de la côte. D'autre part, plusieurs reporters déployés simultanément dans de multiples positions pourraient distinguer les effets du temps de ceux de l'espace. De même, un essaim d'instruments peut différencier les changements dans l'espace et le temps qu'un instrument à point unique ne peut pas.

Les scientifiques ont déjà utilisé le programme de fusées-sondes de la NASA pour collecter des mesures ionosphériques multipoints auparavant, mais historiquement, les sous-charges utiles ont été complexes, et donc relativement cher. L'objectif de cet effort était de développer des sous-charges utiles pouvant transporter des instruments de physique des plasmas, mais sont reproductibles en grand nombre. Pour développer les sous-charges utiles Bob, l'équipe a tiré parti de la conception des précédentes sous-charges utiles qui ont été utilisées pour libérer des produits chimiques, mais ne contenait pas d'instrumentation. L'équipe a réutilisé les parties de déploiement et d'enveloppe de la conception, mais a adapté la partie de libération chimique de la conception dans un petit ensemble d'instruments basé sur Arduino capable de communications locales (plusieurs km) vers la charge utile principale. Les sous-charges utiles de Bob transportent chacune deux capteurs d'ions thermiques (analyseurs de potentiel de retardement) ainsi qu'une petite unité de mesure inertielle (IMU) commerciale comme celle que l'on trouve dans un contrôleur de jeu vidéo portable.

La technologie développée pour les sous-charges utiles de Bob permettra à la NASA de déployer des capteurs à faibles ressources pour mesurer les changements dans l'ionosphère à plusieurs endroits en même temps. Ces essaims de capteurs économiques fourniront une image détaillée des processus ionosphériques, permettant aux scientifiques d'en savoir plus sur les systèmes complexes à l'œuvre dans la haute atmosphère terrestre.

En 2016, l'équipe a étudié les résultats de la mission de vol d'essai de 2015 qui a déployé avec succès deux des sous-charges utiles Bob au-dessus de l'île de Wallops. En utilisant les informations de ce vol d'essai, ils ont finalisé et amélioré la conception des Bobs à utiliser comme sous-charges utiles Isinglass. À la fin de l'été 2016, l'équipe a livré dix exemplaires de la charge utile Bob et de l'instrumentation associée à la NASA Wallops Flight Facility pour intégration avec les autres instruments Isinglass. Au moment d'écrire ces lignes, l'équipe d'Isinglass était sur le terrain pour la campagne de lancement; quatre des sous-charges utiles Bob ont été libérées proprement et avec succès de la charge utile principale Isinglass B, et l'équipe scientifique est en train d'évaluer les résultats.