NASA超压气球环球旅行即将再次开启!

中断了三年之后,NASA的“科学气球计划”将重返新西兰的瓦纳卡发射场,希望完善其超压气球(super pressure balloon)技术,以支持更长飞行时间的科学任务(驻空时长100天)。
该团队的目标是4月中旬进行放飞,这是自NASA自2015年开始从瓦纳卡发射场进行的第四次飞行超压球飞行。
2015年,NASA第一次在新西兰瓦纳卡发放超压球(SPB)
NASA气球计划办公室主任Debbie Fairbrother表示:“今年的任务对于验证超压球技术至关重要。对于某些特定的科学研究,除了通过火箭进入太空的方式,我们也可以在气球上获得相同的结果。将气球认证为长期飞行器,对于将来支持更大,更复杂的科学任务至关重要。”
而各科研机构已经验证了长航时气球可以作为廉价临近环境科学技术验证的重要载体。
已经完成的超压球飞行也遇到了一些问题。昼夜循环的冷热过程中会导致气体膨胀/收缩,而新设计的球体结构要确保球体仍保持一定压差。此外,NASA对释放装置也进行了改进,释放装置是在发射操作期间将气球膜固定在一起的机构在发射前释放。
这次的超压球是一种1880万立方英尺(532,000立方米)的超压浮空器,尽管昼夜循环冷热交替,但其设计仍可使其在固定高度上漂浮。这种超压加上南半球的平流层条件,可以进行长时间的飞行。当气球在11万英尺(33.5公里)的平飞高度完全充气时,球体充满了氦气,大小接近但尼丁的福赛斯·巴尔体育场。NASA超压气球飞行的当前记录是54天。
瓦纳卡发射场是NASA专门用于中纬度、长航时气球任务的发射场。皇后镇机场公司(管理着皇后镇和瓦纳卡发放场)的CEOColin Keel说:“我们非常期待NASA团队今年返回瓦纳卡,进行第四次超压球发射。2017年,NASA和我们签订了为期10年的协议,以确保在瓦纳卡发放场继续进行气球发射计划。这为周边地区带来许多好处,很荣幸能够再次在我们这里举办这项创新计划。”
在瓦纳卡期间,NASA打算开展一系列外展活动,并雇佣当地居民参与气球飞行任务以及其他NASA的任务,例如与Artemis计划的合作(2024年的第一名女航天员登月计划)。
Fairbrother表示:“我们对返回瓦纳卡感到非常兴奋,并期待进行宣传,与当地领导人会面,并最终与全球社会分享NASA的所有工作。”
除了对超压球进行验证的主要任务外,气球还将容纳可返回的科学有效载荷。今年进行搭载的是加利福尼亚大学伯克利分校科学团队研制的Compton Spectrometer and Imager(康普顿光谱仪和成像仪COSI)。 COSI曾于2016年从瓦纳卡发射升空,进行了46天的科学飞行。
NASA还计划于2021年从瓦纳卡进行一次SPB试飞,这将为2021年12月从南极洲发射Galactic/Extragalactic ULDB Spectroscopic TerahertzObservatory(银河/超银河超长航时气球光谱太赫兹天文台GUSTO)铺平道路。这是一项耗资4000万美元的任务,是NASA高空气球史上发射的最大任务,它将测量星际介质(即恒星之间发现的宇宙物质)的排放量。来自GUSTO的数据将帮助科学家确定银河系中星际气体的生命周期,目睹恒星云的形成和破坏,并了解银河系中心附近的动力学和气流。
NASA科学气球小知识时间
NASA位于弗吉尼亚州的Wallops Flight Facility(WFF)管理着该机构的科学气球飞行计划,每年从全球发射场进行10至15次飞行。诺斯罗普·格鲁曼公司(Northrop Grumman)在得克萨斯州运营着NASA的Columbia Scientific Balloon Facility(CSBF),为NASA的科学气球计划提供任务计划,工程服务和现场运营等。 CSBF团队已在35个以上的国家中发射了1,700多个科学气球。
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