南极“超级虎”高空气球飞行试验命途多舛
南极 麦克默多站科考站。和去年一样,恶劣的天气再次阻碍了NASA的高空气球发放计划。从12月18日到1月14日,经过十六次的尝试后,NASA决定取消“超级虎”本次在南极的发放计划。
来自圣路易斯华盛顿大学,负责有效载荷(SuperTIGER )操作的科学家们在最后一次发放尝试失败后。决定人员返回美国,而将有效载荷设备存放在麦克默多科考站特殊的仓库中,确保载荷安全渡过南极的严冬,以便能够在来年夏天进行放飞试验。
SuperTIGER全名超铁银河元素记录器(SuperTrans-Iron Galactic Element Recorder),用以探测宇宙射线,这是天体物理经久不衰的主体。
本次发放的有效载荷由圣路易斯华盛顿大学,美国宇航局戈达德太空飞行中心,加州理工学院,喷气推进实验室和明尼苏达大学合作开发。该载荷是分别于2001年和2003年在南极进行两次飞行试验的TIGER载荷的一个升级版本。
从2014年在“天体物理学杂志”上发表的一篇论文中,可以看到其设计架构。
11月初,随着科研团队从美国的克赖斯特彻奇(Christchurch)出发抵达新西兰,发放试验正式开启。在强制性的生存训练之后,11月18日,人员和运送设备的集装箱先后到达试验场地,并开始设备组装调试。12月6日,经过联合调试后,外场试验队宣布完成了放飞前的全部准备工作。
两天后,第一个发放窗口出现,但随之天气逐渐恶化,发放计划被迫取消。
巧合的是,当天是SuperTIGER 2012年搭载试验的5周年纪念日,那是一个相当成功的飞行试验,连续驻空55天,创造了零压力气球搭载有效载荷的飞行记录。但是由于这次试验结束的太晚,有效载荷着陆在于冰天雪地的南极大陆之中,只能到来年南极的夏天才能进行回收。但是2013年受到美国政府暂时关闭的影响,回收工作不得不再次推迟。因此在载荷设备着陆2年后,才将其回收。
12月13日和12月16日试验队曾两次尝试发放; 之后12月18日最有可能完成发放,当天连设备回收使用的降落伞都已经装配完毕,但最终还是以终止发放结束。在12月18日、20日、23日又进行第5次、第6次、第7次尝试,都没有成功。两天之后,圣诞节当天进行了本年度最后一次尝试发放。以后,恶劣的天气阻断了发放尝试,直到2018年的第一天,进行了第9次尝试,还是以推迟发放结束。第10、11、12、13次分别在1月2日、3日、6日和7日又尝试进行发放。随着时间的流逝,南极的夏季留给试验队的时间已经不多了,飞行的时间也将减少。
第15次发放尝试在1月13日进行,当天有三只阿德利企鹅罕见的出现在发放营地,但结果和前几次还是类似的。
紧接这第二天试验队进行了本季度最后一次发放尝试。两天后,在取消本年度发放试验的公告中,最后一句话提到:南极真是一个气候恶劣的大陆。
尽管经受了挫折,在内部宣布取消发放的几小时后,试验团队在Facebooks上向公共发布了官方声明。幽默且富有说服力。
(“16次尝试,却从未成功发放(Sweet Sixteen andnever been launched)”我想这句出自1932年由Blue Mountaineers推出的流行歌曲“甜蜜的16岁,从未被亲吻”。这在当时是一首非常流行的歌曲)
值得注意的是,除SuperTIGER外,本次发放试验的取消,还影响到了另外一个悬挂在吊舱外的小载荷。
该载荷叫做e-mist (Exposing Microorganisms in the Stratosphere) ,隶属于美国宇航局艾姆斯研究中心。它是一个独立的载荷系统,安装在吊舱外部,具有四个独立的样本架,用以将预先携带的微生物样本暴露在平流层中,并携带其返回地面,以便进行分析。
和SuperTIGER一起进行试验的e-mist载荷模块具有5个菌株。虽然该载荷也参与了美国宇航局在美国本土的多次高空气球搭载试验,但还是首次参加长时间的高空驻留试验。
下图我们可以清楚的看到e-mist的外观,以及将其安装在吊舱外侧的情形。
去年7月该载荷经过了层层筛选,被选为与SuperTIGER进行伴飞的载荷。
起初本次南极洲气球飞行试验,包括两个大型的有效载荷,一个是上述的SuperTIGER,另一个是是被称为BLAST-TNG的天文望远镜,用于观测星际尘埃极化热辐射。
不幸的是,去年7月在BLAST-TNG发往德克萨斯州帕勒斯NASA气球基地,进行组装联合调试前,在进行低温环境模拟实验时,环境模拟箱发生的小型爆炸影响了BLAST-TNG上传感器和光学器件的探测精度。这使得BLAST-TNG无法满足在德克萨斯州进行联调的最后期限,从而被迫放弃了搭载试验。万幸的是该团队没有人员受伤,11月份环境模拟箱经过修理后,也返回了位于费城的实验室。
BLAST-TNG被重新安排在2018/2019年度进行搭载试验。
因此,来年南极夏天将有两个大型载荷,SuperTIGER和BLAST-TNG将一起进行NASA高空气球长航时搭载试验,这比原计划晚了一年。真可谓命途多舛,也可以说环境恶劣吧。
在我们的浮空器主题扑克中,当然也少不了NASA高空科学气球的身影,快来找找吧。
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