NASAs videnskabelige balloner vender tilbage til flyvning med foråret 2021-kampagne

NASA's Scientific Balloon Program starter en ambitiøs tidsplan på 18 flyvninger i 2021 med deres forårskampagne fra Fort Sumner, Ny mexico, programmets første store flyvekampagne siden COVID-19-pandemien begyndte.

Til denne første kampagne i 2021, holdet støtter et væld af videnskabelige og teknologiske demonstrationsmissioner med seks ballonflyvninger planlagt fra slutningen af ​​april til midten af ​​juni.

"Vi har en tætpakket planlagt til 2021, da vi arbejder på at lancere videnskabelige og teknologiske missioner udskudt på grund af pandemien sammen med andre planlagte missioner, " sagde Debbie Fairbrother, Chef for videnskabeligt ballonprogram ved NASAs Wallops Flight Facility i Virginia. "Vores team har arbejdet meget hårdt for at træne og forberede sig på denne stigning i flyveoperationer, og vi er alle spændte på at vende tilbage til flyvningen."

En af missionerne, planlagt til flyvning i juni, er den anden demonstrationsflyvning af Balloon-borne Cryogenic Telescope Testbed, eller BOBCAT. Denne mission vil teste teknologier til at flyve et koldt observatorieteleskop på en ballon til næsten rumhøjder. Den tekniske udfordring, som missionen forsøger at løse, er at afkøle teleskopets spejle ved hjælp af kryogen inde i en dewar, et stort kar, der kan rumme væsker ved lave temperaturer. Ved at begynde afkølingen ved ballonens flydehøjde på 120, 000 fod, holdet kan gøre brug af lettere materiale i dewar-designet for at sikre, at den samlede vægt af teleskopet inde i dewaren ikke overstiger ballonens løftekapacitet.

I 2019, BOBCAT-1-missionen testede med succes kryogenoverførsel til en dewar, mens den var i ballonflydehøjder. Til denne anden flyvning, holdet håber at gentage kryogenoverførslen med succes til en endnu lettere dewar med vægge så tynde som en sodavandsdåse.

BOBCAT er en teknologidemonstration udviklet af Dr. Alan J. Kogut fra NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. Kogut og hans team planlægger at udvikle en række eksperimenter til ballonflyvninger ved hjælp af kolde observatorieteleskoper, der radikalt vil forbedre følsomheden af ​​den næste generation af observationer i det fjern-infrarøde, som er en bølgelængde, der almindeligvis bruges til at studere sorte huller, tåger og dannelsen af ​​nye solsystemer.

Sammen med BOBCAT, andre missioner til Spring Fort Sumner-kampagnen inkluderer:

• Columbia Balloon Scientific Facility Tech Demo:Demonstrationsflyvning for at validere en solnedgangsballast.
• The Balloon-borne Chirpsounder (BBC):En demonstrationsflyvning, der tester en ny teknologi til måling af ionkoncentration i ionosfæren.
• All Sky Heliospheric Imager (ASHI):Et all-sky-kamera, der vil blive installeret på oversiden af ​​ballonen for at give et fuldt udsyn til himlen over ballonen om natten for at se heliosfæriske strukturer. Missionen håber i sidste ende at blive lanceret ombord på et større rumfartøj i fremtiden.
• Primordial Inflation Polarization Explorer (PIPER):Tvillingteleskoper afkølet til næsten det absolutte nulpunkt, der måler polariseringen af ​​den kosmiske mikrobølgebaggrund på jagt efter primordiale tyngdekraftsbølger skabt i en tidlig univers-inflationsperiode. Dette vil være missionens tredje flyvning.
• Eksperimentelt modul for iterativt design af satellitundersystem V. 2 (EMIDSS):Teknologivalidering og videnskabelig demonstrator til udvikling af instrumentering og kommunikation for at hjælpe med undersøgelser af klimaændringer i Mexico og nyttelastplaner for fremtidige satellitmissioner. Denne mission støtter Aerospace Development Center og Applied Science and Technology Institute Autonomous National University of Mexico.

For at følge missionerne i 2021 Fort Sumner-forårskampagnen, besøg NASAs Columbia Scientific Balloon Facility's hjemmeside for realtidsopdateringer af en ballons højde og GPS-placering under flyvning.

De fleste af disse missioner vil flyve på NASA heavy-lift, videnskabelige balloner med nul tryk, hvoraf nogle kan være lige så store som et fodboldstadion, når de er fuldt oppustede (BBC vil flyve på en mindre ballon). Disse balloner har åbne kanaler, der hænger fra siderne for at tillade gas at slippe ud, og for at forhindre, at trykket inde i ballonen opbygges under gasudvidelsen, når ballonen hæver sig over Jordens overflade. Varigheden af ​​denne type ballon er begrænset på grund af gastab, mest på grund af ballonens dag/natcykling.

NASAs videnskabelige balloner tilbyder lave omkostninger, adgang nær rummet for ophængt nyttelast, der vejer op til 8, 000 pund til at udføre teknologidemonstrationstests samt videnskabelige undersøgelser inden for områder som astrofysik, heliofysik, og atmosfærisk forskning. Afhængigt af målene og målene for en specifik mission, Ballonflyvningens varighed kan løbe fra timer til flere dage eller uger til længerevarende test og dataindsamling.

NASAs Wallops Flight Facility administrerer agenturets videnskabelige ballonprogram med 10 til 15 flyvninger i gennemsnit hvert år fra opsendelsessteder verden over for NASA Science Mission Directorate Astrophysics Division. Peraton, som driver NASAs Columbia Scientific Balloon Facility (CSBF) i Palæstina, Texas, sørger for missionsplanlægning, ingeniørtjenester og feltoperationer for NASAs videnskabelige ballonprogram. CSBF har lanceret mere end 1, 700 videnskabelige balloner i de mere end 35 års drift. Raven Aerostar leverer fremstilling af NASAs stratosfæriske balloner.