Columbia Scientific Balloon Facility - Columbia Scientific Balloon Facility

Souřadnice: 31 ° 46'43 ″ severní šířky 95 ° 42'52 "W / 31,77 861 ° N 95,71444 ° W / 31.77861; -95.71444

CSBF-logo.png

The Columbia Scientific Balloon Facility (CSBF) (založena v roce 1961, dříve známá jako Národní zařízení pro vědecký balón (NSBF)) je NASA zařízení odpovědné za zajištění startu, sledování a kontroly, koordinace vzdušného prostoru, telemetrie a příkazové systémy a služby obnovy pro bezpilotní vysokohorské balóny. Mezi zákazníky CSBF patří centra NASA, univerzity a vědecké skupiny z celého světa.

Mise

CSBF má trojí misi:

  • Poskytovat podporu údržby, provozu a logistiky pro vědecký balónový program a zařízení NASA.
  • Poskytují sofistikované pozemní a letové systémy pro vypouštění, řízení, získávání dat, velení a obnovu balónových misí NASA.
  • Provádějte výzkum a vývoj, abyste zlepšili možnosti suborbitálních programů NASA.

Dějiny

Balónový fond zřídil Vincent E. Lally na NCAR v Boulderu v Coloradu v roce 1961 pod záštitou Národní vědecká nadace. Bylo přesunuto do Palestina, Texas v roce 1963 a v lednu 1973 označen jako National Scientific Balloon Facility (NSBF).

V roce 1982 bylo sponzorství NSBF převedeno z National Science Foundation na Národní úřad pro letectví a vesmír (NASA) a NSBF se staly samostatnou entitou v rámci University Corporation for Atmospheric Research (UCAR).

Od října 1987 do ledna 2015 provozovala CSBF Fyzikální laboratoř pod záštitou Státní univerzita v Novém Mexiku umístěný v Las Cruces v Novém Mexiku. V únoru 2015 byl provoz zařízení převeden na Divizi technických služeb České republiky Orbitální ATK. Spravuje ji Goddardovo vesmírné středisko je Wallops Flight Facility Kancelář balónového programu.

Jeho umístění v Texasu umístilo NSBF do středu oblasti, kde byly zbytky z Raketoplán Columbia klesl na Zemi 1. února 2003. V únoru 2006 byl NSBF přejmenován na Columbia Scientific Balloon Facility na počest posádky STS-107.

Balonkování CSBF

Balón

Letový profil balónů se zvýšeným tlakem oproti balónům s nulovým tlakem.

Běžné balóny CSBF a balóny s dlouhou dobou trvání (LDB) jsou vyrobeny z tloušťky 20 mikrometrů polyethylen filmu, a na hladině mají průměr až 140 metrů (460 stop) a objem až 1,12 milionu metrů krychlových (39,57 milionů krychlových stop). Balónky jsou naplněny heliovým plynem, mohou nést užitečné zatížení až 3600 kilogramů, létat v nadmořských výškách až 42 kilometrů a mohou zůstat v plováku déle než 40 dní.

Balónky jsou balónky s nulovým tlakovým rozdílem a jsou odvětrány ve spodní části. Při spuštění jsou nafouknuty pouze částečně a jak stoupají, nižší atmosférický tlak způsobí jejich úplné nafouknutí.

Spodní část balónku je připevněna k a padák, který je poté připevněn ocelovými závěsnými lany k užitečnému zatížení. Let je ukončen vystřelením výbušný hák který odděluje padák od balónu. Trhací linie současně trhá horní část balónu. Balónek rychle vyfoukne a spadne na zem, kde jej lze vyzvednout a zlikvidovat (balónky jsou na jedno použití). Užitečné zatížení klesá, zavěšeno na padáku a je obnoveno pozemní posádkou.

Konvenční užitečné zatížení má obvykle dobu plavby v nadmořské výšce 72 hodin. Dlouhé trvání Balónová užitečná zatížení se vznášejí po dobu 42 a více dní. Vyvíjejí se ultra dlouhé balónky (ULDB), které mohou fungovat na plovoucí ploše po dobu +100 dnů. Limitujícím faktorem je denní cyklus slunce, vycházejícího a zapadajícího. Teplo během dne způsobuje, že balón expanduje a získává nadmořskou výšku, čímž ztrácí hélium. Ztráta tepla v noci způsobí potopení balónu a jeho smrštění. K překonání účinku se používá zátěž. Létání v polární oblasti za plného slunečního světla umožňuje zanedbatelnější kolísání výšky.

ULDB balónky nebo supertlakové balóny (SPB) jsou zapečetěny, aby se zabránilo ztrátě helia, a mají dýňový tvar ve výšce letu. [1] The SPB TRAVALB-2 překonal předchozí lety balónem v Antarktidě tím, že zůstal ve vzduchu po dobu 149 dnů, 3 hodin a 58 minut po startu z NASA Místo s dlouhodobým balónem (LDB) v táboře LDB, Stanice McMurdo, Antarktida. Operaci podpořilNárodní vědecká nadace a Antarktický program Spojených států.  [2] Po přerušení startu Travalb-1 se Travalb-2 29. prosince 2019 rozběhl, aby otestoval předpovědi trajektorie balónu NASA v Antarktidě a studoval ztráty elektronů ze radiačních pásů Země. [3]


Příprava, spuštění a let

Let balónem zahrnuje jak CSBF, tak vědecký tým (týmy). CSBF určuje místo startu na základě vědeckých cílů a poskytuje místní zařízení pro přípravu, balón (y), vypouštěcí a vyprošťovací vozidla a personál na podporu logistických aspektů předletových, letových a poletových činností. Vědecké týmy dodávají na místo startu užitečné zatížení a zřídily malou polní stanici, aby sestavily své vybavení, provedly přípravy na poslední chvíli a zvládly experiment během letu. Užitečným zatížením je obvykle velký přístroj nebo skupina přístrojů, plus palubní počítače, radiotelefonní zařízení a předřadník.

Spuštění balónu vyžaduje spojení slabých větrů nízké úrovně (v souladu s omezeními techniky dynamického vypouštění CSBF) a vhodných větrů vyšší úrovně (aby balón zůstal v dosahu telemetrie pozemní stanice a v povolené letové oblasti ). Užitečné zatížení může být několikrát rozloženo do oblasti startu, než jsou pro povrch přijatelné podmínky povrchu a horní atmosféry.

Během letu se data přenášejí na zem pro rychlou analýzu a obvykle se zaznamenávají také na palubu. Vědci v terénu obvykle aktivně kontrolují užitečné zatížení. Například astronomický dalekohled může být v reálném čase nasměrován k různým zdrojům pro pozorování nebo ponechán v autonomním režimu provozu.

Spuštění webů

CSBF vypouští balóny z několika míst na světě, v závislosti na potřebách experimentu, který provádějí. Weby zahrnují:

Zálohovací kontrolní centrum

Od roku 2017 je CSBF označen jako Centrum kontroly zálohování (BCC) pro Mezinárodní vesmírná stanice je Mission Control Center (MCC) v Houstonu, TX. Přibližně 3 hodiny od Houstonu poskytuje CSBF zařízení, které může NASA využít pro krátkodobou kontrolu ISS v případě evakuace MCC. BCC byl dočasně aktivován v srpnu 2020, zatímco Johnsonovo vesmírné středisko připravený na Hurikán Laura.[4]

Reference

  1. ^ "Vědecké balóny". NASA.gov. NASA. Citováno 14. července 2020.
  2. ^ „Areál NASA Long Duration Balloon (LDB) v LDB Camp, McMurdo Station“. csbf.nasa.gov. NASA. Citováno 14. července 2020.
  3. ^ „Kampaň NASA v Antarktidě (IV)“. stratocat.com. Stratocat.com. Citováno 14. července 2020.
  4. ^ Knotts, Jenny. „Johnsonovo vesmírné středisko NASA se zavře pro hurikán Laura“. NASA.gov. Národní úřad pro letectví a vesmír. Citováno 28. srpna 2020.

Viz také

externí odkazy