NASA的BeTTII 高空科学气球载双子干涉仪在德州上空发生坠毁事故

巴勒斯坦,德州.- 哥伦比亚气球综合实验基地(CSBF)坐落于德州巴勒斯坦市郊,NASA在这里进行了今年夏季气球发放的第一次实验,这次实验以最糟糕的方式失败告终。

事故发生数小时后,BeTTII 双子干涉仪的facebook主页发布了一条事故消息,该消息随后被NASA证实。根据该消息,在飞行的最后,载荷按照标准流程从气球分离,但由于某些未明因素,仪器脱离了降落伞,并从135,000英尺的高度落下,几分钟后坠落在德州西部。

BETTII 全称为球载红外干涉双子望远镜( Balloon Experimental Twin Telescope for Infrared Interferometry),正如其名所示,该干涉仪由两块反射镜(收集器)组成,这两块反射镜固定在一根管子的两端,相距8米。这些反射镜将红外辐射反射至一台可以检测来自太空的虚弱红外信号的低温冷冻仪。事实上,天文干涉仪是一个非常有探索前景的领域,而BETTII作为未来轨道观测的先锋,就采用了这一技术。

飞行时间表

BETTII实验队在5月8号一抵达巴勒斯坦,就立马开始马不停蹄地组装仪器。到5月24号他们已经组装完毕,并在一周之后通过了兼容性测试。在六月初,他们表示已经是“万事俱备,只欠东风”了。原计划6月5号的第一次试飞因故取消之后,天气开始好转,风也逐渐变小,终于在6月8号这天迎来了一个完美的发放机会。那天下午,BIG Bill发放车将BETTII运到了圆形发射场,然后CSBF的员工们开始装配降落伞和飞行器(BIG Bill是新墨西哥州萨姆纳堡NASA气球发放基地的发放车,每年都会被运到巴勒斯坦然后再运回来)。几分钟后,一个充气体积可达39,000,000立方英尺的气球被拖出箱子里,在发放区域旁的草坪上平铺开来,然后开始进行充气。

40分钟后充气完成。Utc时间6月9号00:09,气球发放,两分钟后,气球搭载BETTII离开了发放车。其后,实验队发现约束轴环(用来防止气球张开的部分被风吹跑)仍然连着气球底部,大家感到十分紧张,好在一分钟后约束轴环终于落在了发放场,他们如释重负。

气球缓慢地上升着,沿东南方向飞行,一直飞到大约120,000英尺的高度后开始进入漂浮状态。一到达这个高度,盛行风就将气球及其载荷往西边吹,其后整个飞行过程,气球都保持这个方向,正如下面的地图所示。

事故

发放任务(代号为1598P)整个晚上进展顺利。负责监视仪器性能的科学队伍发现了一些问题,但是对于一个创新实验的工程飞行任务来说,想要不出任何问题是不现实的。到黎明时分,气球飞到了圣安吉洛北的康桥谷区域,过去的这些年几乎所有从巴勒斯坦发放的气球都会在这片区域着陆。由于距离过远,无法进行遥测,任务接近完成。

我那时通过CSBF的飞行日志跟踪着飞行情况,在utc时间13:23发现载荷的高度发生了突降,这一般是表示飞行结束的信号。我没意识到,这个突降实在是太突然了,直到第二天我才读到BETTII团队在他们Facebook主页发布的声明:

昨天早晨,BETTII飞行结束,载荷从气球上被释放。不幸的是,降落伞展开的时候发生故障,载荷脱离了降落伞。然后BETTII从大约135,000英尺的高空掉到地面。调查工作正在进行中,很快就能知道到底发生了什么事,还有事故原因。我们还没有找到载荷,只是知道它降落在了一片岩石区,但是很有可能整个载荷已经毁坏了。

显然,对整个队伍来说,这事非常令人失望,但是随着调查深入下去,我们会研发一个新版本的更好的BETTII。谢谢你们对我们的支持以及美好祝愿。

几个小时后,NASA发布官方消息。我在这里只摘录相关的部分:

在任务的最后一天,6月9号,NASA对大气状况进行了分析,对飞行区域进行了调查,提前对飞行目的地作安全性分析。气球刚一到达安全的飞行目的地,CSBF的飞行控制员就发送了飞行终止命令,将降落伞/载荷从气球上分离开。气球飞行目的地人口稀疏,但是道路相对还算畅通。

命令发送出去后,载荷吊篮和降落伞没有连接上。载荷脱离了降落伞,掉到了德州斯特林城西北部一片偏远的林区里,然后就丢失了。

(…)

实验组人员已经找回了气球和降落伞;如果能找到载荷所在的偏僻位置,几天之后应该就能回收载荷。

NASA已经组建了一支队伍,对事故原因进行调查。今年在德州巴勒斯坦的科学气球实验按计划还有两次飞行,但是现在暂时搁置,还在等待一份对载荷/吊篮与降落伞系统之间连接装置的全面工程评估出炉。每次飞行所用载荷/吊篮都不同;即将进行的飞行实验使用的载荷/吊篮连接装置与BETTII飞行实验所用的不一样。

直到那时,有关事故的信息也只是在Stratocat的Twitter账号上面讨论,还有Facebook上面的一些讨论,Facebook上面比Twitter上要多一些。然而,NASA发布信息后,新闻门户网站San Angelo Live 发布了一条关于该事故的新闻,标题为:”NASA气球发生灾难,在斯特林市附近135,000英尺上空丢失载荷”。

如果这条新闻泄露给主流媒体的话,很可能会成为这个机构的一场媒体灾难。幸运的是,最后这条新闻的曝光度没有想象的那么严重,除了San Angelo网站发布了消息之外,没有其它的回响。

相似的案例

要研究一下最近的历史,我们必须回到80年代末或者90年代初,去找出一场事故,一场与这次美国大陆上空NASA气球项目搭载的载荷所发生的事故类似的事故。

第一场事故发生在1990年7月20号在巴勒斯坦进行的一次飞行实验中。这次实验是球载太阳能电池校准项目的一部分,该项目是喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory)从1963开始的一个项目。这次飞行中,太阳能跟踪模块内部安装了要校准的电池,模块放在气球顶部的特制背带上。飞行的最后,模块从气球上分离,落到降落伞上面,但降落伞却无法从气球上分离,结果模块从120,000英尺的高空坠落。跟踪器和太阳能面板严重扭曲,几个电池模块也受毁。经过27年的41次飞行的不断重复实验,JPL模块BFS-17A已经成为实验标配,这次实验中,这个模块就是受毁的电池模块之一。不过,实验队伍后来又重新造了一个跟踪器,并尽可能地把原来的所有电池都替换掉。在1990年9月的又一次飞行中,修复的模块运行良好。

另一场事故发生在1989年的6月5号,发生事故的气球同样是在巴勒斯坦发放的,该气球载有NASA哥达德太空飞行中心(Goddard Space Flight Center)所设计的激光雷达实验装置。飞行过程没有任何问题,但是在飞行的尾段,气球经历了德州沃斯堡西部的一场雷暴。由于未知的原因,载荷在未收到任何指令的情况下与吊篮一同脱离了降落伞,从120,000英尺的高空坠落到地面。正常情况下,吊篮应该要连接着降落伞,这样大概要50分钟才能到达地面,但这一次,吊篮只用了两分钟就掉到了地面。载荷坠落到德州格雷厄姆外4到5公里左右的一个农场里,落地时的时速估计达700公里/小时。

事故发生后的数小时内,国家科学气球基地( National Scientific Balloon Facility)的实验人员与媒体展开一场真正的猫鼠游戏,他们要避免事故被媒体公开。详细的历史细节看这里。http://stratocat.com.ar/fichas-e/1989/PAL-19890605.htm

回收

BETTII坠毁之后,BETTII团队没有发布更多的消息了,巴勒斯坦的其他科研队伍也没有提到这场事故,甚至没有提到整个实验进度已经陷入停滞这一事实。

然而,6月23号,NASA发布了一条更新消息:

6月15号,一支来自NASA哥伦比亚科学气球基地的队伍已经回收了球载实验装置双子红外干涉仪(BETTII) ,NASA已经组建了一支由来自不同学科背景的人组成的队伍,并正努力地找出事故原因。

回收现场位于斯特林市东北部的一片遥远偏僻、荒无人烟的林区里,这里是私人领地。

从地面乘交通工具无法进入现场。经过与业主的商量,CSBF队伍决定徒步进入现场,开展初步及后续的现场调查。队伍随后承包了一架直升机将载荷运回位于德州巴勒斯坦的CSBF。(…)

为了防止调查结果被公开,为了确定实验能否继续进行下去,还为了评估这次事故会对NASA未来的气球项目策略造成怎样的影响,调查必须尽快完成。

假以时日,我们就能看到BETTII队伍能否获得必要的资金重建其充满想象力的实验设备。我非常希望能看到这一幕,科学气球实验永远都会有第二次机会的,永远……



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