16:19 2024-03-21 science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu

_ Cum poate un experiment cu balon să facă treaba telescopului spațial Hubble

_ Cum un Experimentul cu balon poate face treaba telescopului spațial Hubble

Un telescop astronomic conceput pentru a completa vechiul telescop spațial Hubble, decolat de pe insula de sud a Noii Zeelande la 16 aprilie 2023. Dar, ca sferă de dimensiunea un stadion de fotbal s-a ridicat în tăcere și încet peste munții Tauhinukorokio, au început să sosească apeluri de la rezidenți.

Poliția locală și posturile de radio, totuși, au fost informate de către NASA că balonul gigant cu heliu va ridica balonul de două tone. Telescopul SuperBIT la 40 km deasupra nivelului mării, în următoarele trei ore. Misiunea, în care am fost implicați, a fost de a testa dacă un telescop cu balon ar putea capta imagini din spațiul profund cu o rezoluție suficient de mare pentru a studia substanța necunoscută, numită materie întunecată, adică 85% din tot materialul din univers.

Observațiile și analiza ulterioară a datelor au dovedit că experimentele purtate cu baloane pot fi la fel de utile ca și cele lansate de rachete, dar sunt mult mai ieftine. Acum rămâne la latitudinea oamenilor de știință, agențiilor guvernamentale și companiilor private să profite la maximum de ele.

Pentru luna următoare, vânturile stratosferice polare au transportat SuperBIT în jurul lumii la fiecare opt zile, în principal peste oceanul Antarctic, dar cu tăiere. vârful Americii de Sud. Mergea acolo unde o ducea vântul, dar putea privi în orice direcție.

În fiecare zi, panourile solare își reîncărcau bateriile. Noaptea, a fotografiat cerul, inclusiv nebuloasa Tarantula, o sursă de lumină la 160.000 de ani lumină distanță și grupuri de galaxii de 20.000 de ori mai îndepărtate.

Fără un trepied, SuperBIT a folosit giroscoape pentru a stabiliza orice balansare (am descoperit că stratosfera este remarcabil de calmă... cu excepția turbulențelor de deasupra Anzilor, unde SuperBIT a scăzut odată 1.000 de picioare). A fost primul telescop cu balon care a obținut performanțe asemănătoare cu Hubble pentru lungimile de undă scurte ale luminii care sunt vizibile pentru un ochi uman.

Balonul și telescopul au continuat să funcționeze perfect, dar comunicațiile prin satelit se leagă treptat. a eșuat. Credem că radiațiile au deteriorat antenele lui SuperBIT. Am putea încă descărca date aruncând hard disk-uri, atașate la telescop, la pământ. Dar, în cele din urmă, NASA și-a dorit balonul înapoi, așa că am coborât telescopul cu parașuta în Argentina.

Acesta a fost al cincilea zbor al SuperBIT, bazat pe zece ani de grefare.

Spre deosebire de misiunile orbitale. , dacă încărcăturile utile de baloane nu funcționează prima dată, acestea pot fi reparate și relansate. Acest lucru favorizează designul simplu și creativ. Componentele dovedite acum că funcționează în spațiu includ gel de păr (pentru a ține lucrurile), pungi de prăjire a puiului (pentru a le menține cald) și părți ale arcurilor folosite de arcașii olimpici (pentru a le lăsa să plece).

Eșec și succesul sunt ambele oportunități de a învăța. După fiecare zbor, facem reparații sau îmbunătățim tehnologia. De exemplu, deoarece camerele au devenit rapid mai bune și mai ieftine, am echipat SuperBIT cu un senzor nou în fiecare an. Toate acestea reduc costurile.

Majoritatea costului zborului spațial tradițional este pentru a reduce riscul de eșec. Întotdeauna sunt necesare compromisuri între siguranță, protejarea echipamentelor scumpe și obținerea de date.

Dacă o misiune cu balon nu merge bine, de obicei contează mai puțin, deoarece recuperăm echipamentul. SuperBIT a fost construit în principal de către Canadian Ph.D. studenți, care au creat deja o nouă companie de tehnologie.

Managementul riscului este diferit pentru baloane, iar NASA nu obține întotdeauna echilibrul corect. În așteptarea vremii „perfecte” și a balonului perfect proiectat a pus la pământ toate lansările din Texas în 2017. Calcule fizice imposibile ale riscului, cum ar fi un balon care explodează de trei ori, aproape că a redus programul 2023.

Un balon poate sparge o singură dată. Însă agențiile spațiale din Franța și Canada, Centrul Național pentru Cercetare Atmosferică din SUA și Consiliul de Cercetare Știință din Marea Britanie au dovedit că un balon poate fi relansat la fiecare câteva zile. Evaluarea riscurilor poate fi mai realistă. Echipele cu baloane pot testa continuu, se pot juca și pot îmbunătăți procesul. Pentru lansările de rachete, există o singură șansă.

Geografia este importantă în dezvoltarea unui program național de succes cu baloane. Țările cu o suprafață extinsă pot efectua zboruri scurte în propriul spațiu aerian, cum ar fi Canada și SUA. Țările din Europa de Nord pot folosi vânturile de vară stabile și fiabile pentru a extinde zborurile peste Oceanul Atlantic, de exemplu din Scoția până în Canada.

Țările pot lansa și de pe teritoriul națiunilor partenere din întreaga lume, cum ar fi Marea Britanie lansarea din Australia.

De asemenea, geopolitica influențează alegerea traseului de zbor: o lecție bine învățată de la balonul chinez necinstiți care a zburat deasupra SUA în 2023 și a fost doborât în ​​cele din urmă. Traversarea spațiului aerian al oricărei țări necesită permisiunea și evităm zonele de război sau zonele de conflict în care balonul poate fi confundat cu o țintă ostilă. Acesta este unul dintre motivele pentru care am lansat din Noua Zeelandă.

Interesul guvernului față de programele naționale de baloane este în creștere, deoarece noile științe ale materialelor și tehnici de fabricație au creat baloane care rețin heliul, prelungind zborurile de la zile la luni. SUA și-au reafirmat interesul față de un document guvernamental din 2023, iar Canada, Franța și Suedia au programe de baloane de lungă durată.

Marea Britanie a condus un program de baloane de vârf la nivel mondial până în anii 1990. Abandonarea acestuia a pierdut o oportunitate de a instrui oameni de știință și ingineri în roluri de conducere. Echipele britanice sunt încă adesea invitate să se alăture misiunilor de satelit franceze sau americane, dar noi nu mai conducem sau decidem ce se construiește. Prevăzăm puține bariere tehnice, geografice sau politice pentru ca Regatul Unit să repornească un program de baloane în paralel cu lansările sale de rachete în curs de dezvoltare.

Oficial, spațiul începe la 100 km deasupra nivelului mării. Dar nu există nicio linie magică și o mică atmosferă prețioasă peste 40 km. Acolo, stelele nu mai clipesc, iar cerul este negru. Fotografiile astronomice cu expunere lungă devin clare și dezvăluie obiecte slabe, îndepărtate, care sunt neclare pentru astronomii de pe sol.

Camerele cu baloane sau spectrografele pot, de asemenea, să privească în jos și sunt suficient de înalte pentru a captura observațiile Pământului la fel ca cele de la sateliți. De asemenea, pot efectua măsurători atmosferice în jurul lor, inclusiv ale stratului de ozon din stratosferă.

Baloanele nu vor înlocui toate rachetele, deoarece nu pot călători mai mult de 40 km. Și chiar dacă heliul este o resursă limitată, baloanele sunt mai „prietenoase cu mediul”. Nu necesită combustibil pentru rachete în timpul lansării, nu contribuie la creșterea resturilor spațiale pe orbită – iar la sfârșitul duratei lor de viață, nu sunt arse în atmosferă. Ce nu-ți place?

Acest articol este republicat din The Conversation sub o licență Creative Commons. Citiți articolul original.

(Fluierul)

Inapoi