TECHNIKA LOTÓW BALONOWYCH
Eksperyment JACEE zrealizowano naświetlając komory emulsyjne, które działały jako detektory, strumieniem cząstek promieniowania kosmicznego podczas stratosferycznych lotów balonowych. Powłoka balonu, która rozwija się po starcie w czaszę mającą średnicę około 30m jest wykonana z polietylenu o grubości do 25 mikronów. Typowa gondola z ładunkiem waży ponad 2000 kg. Przed startem, po rozwinięciu balon leży płasko na ziemi, a gondola z ładunkiem pozostaje na ciężarówce. W trakcie napełniania balonu helem, czasza powoli unosi się do góry, a ciężarówka podąża za unoszącym się balonem, co minimalizuje naprężenia mocowania gondoli. Ostatecznie napełniony helem i uwolniony z uwięzi balon unosi gondolę w górę i po kilku godzinach dociera na wysokość 38-40 km nad powierzchnię Ziemi, zależnie od swoich rozmiarów i obciążenia.
Rozwijanie czaszy balonu przed jej napełnianiem helem
W czasie lotu nie ma możliwości sterowania balonem, nie ma on również silnika, ale jest stale śledzony przez stacje naziemne, które za pomocą sygnałów radiowych mogą regulować wysokość lotu przez zwalnianie części balastu lub gazu nośnego. Balast (typowo jest nim piasek) umieszczany jest w gondoli obok aparatury i jest wysypywany, gdy balon z jakiegoś powodu zaczyna tracić wysokość. Dzieje się to zwykle w nocy, gdy nieoświetlona słońcem czasza balonu, stygnąc kurczy się, a tym samym maleje jego wyporność - balon opada. Jeżeli wysokość lotu balonu spada poniżej określonej wartości, może czynić go niebezpiecznym dla samolotów - w takiej sytuacji balon musi być sprowadzony na ziemię.
Pomiar ciśnienia atmosferycznego w czasie lotu komory JACEE-12. Ciśnienie jest miarą wysokości lotu balonu. Wyraźnie widać dobowe wahania wysokości lotu.
Pomiar temperatury w gondoli ( nad i pod komorą) w czasie lotu JACEE-12 - widoczne dobowe wahania temperatury. Dolna strona komory była ogrzewana ciepłem wytwarzanym przez aparaturę elektroniczną zawieszoną pod komorą.
Napełnianie balonu helem przed startem. Balon, który po rozwinięciu leżał na ziemi, zaczyna się unosić ciągnąc za sobą gondolę z ładunkiem. Aby zminimalizować naprężenia gondolę umieszcza się na ciężarówce, która podąża za unoszącą się czaszą balonu. W końcu balon zostaje całkowicie uwolniony.
Start balonu jest bardzo trudną operacją, ponieważ balon jest delikatny i może łatwo zostać rozerwany, gdy zamieszczony pod nim ładunek rozhuśta się, lub skręci. Balon może również zostać zniszczony przez porywisty wiatr w czasie przechodzenia przez dolne warstwy atmosfery. Aby to kontrolować zwykle przed zasadniczym startem wypuszcza się małe balony próbne ( mały biały punkt po prawej stronie zdjęcia), które sondują wiatry na różnych wysokościach.
Lot kończy się, gdy na sygnał stacji kontrolnej od balonu zostaje oddzielona gondola, która opada na spadochronie. Sam balon jest mechanicznie rozcinany - więc również spada. Obecnie dostępny satelitarny system nawigacji GPS (Global Positioning System) pozwala na ciągłe śledzenie balonu i pomiar jego położenia z dokładnością do kilkudziesięciu metrów, co ogromnie ułatwia odnalezienie gondoli po zakończeniu lotu.
Po zakończonym locie możliwie szybko należy zlokalizować miejsce, gdzie wylądowała gondola z ładunkiem i zabezpieczyć komory emulsyjne. Emulsję jądrową przed wywołaniem należy przechowywać w niskiej temperaturze, jest więc ważne, aby możliwie krótko znajdowała się poza środowiskiem z temperaturą kontrolowaną.
Spośród lotów JACEE (w sumie wykonano ich 14) tylko jeden ładunek nie został odnaleziony. Bardzo złe warunki atmosferyczne pod koniec pechowego lotu spowodowały kłopoty z odcięciem gondoli. W wyniku tego ładunek wylądował w nieprawidłowym miejscu - utonął w pobliżu wybrzeża i nie udało się go wyłowić.
Eksperyment JACEE zrealizowano naświetlając komory emulsyjne, które działały jako detektory, strumieniem cząstek promieniowania kosmicznego podczas stratosferycznych lotów balonowych. Powłoka balonu, która rozwija się po starcie w czaszę mającą średnicę około 30m jest wykonana z polietylenu o grubości do 25 mikronów. Typowa gondola z ładunkiem waży ponad 2000 kg. Przed startem, po rozwinięciu balon leży płasko na ziemi, a gondola z ładunkiem pozostaje na ciężarówce. W trakcie napełniania balonu helem, czasza powoli unosi się do góry, a ciężarówka podąża za unoszącym się balonem, co minimalizuje naprężenia mocowania gondoli. Ostatecznie napełniony helem i uwolniony z uwięzi balon unosi gondolę w górę i po kilku godzinach dociera na wysokość 38-40 km nad powierzchnię Ziemi, zależnie od swoich rozmiarów i obciążenia.
Rozwijanie czaszy balonu przed jej napełnianiem helem
W czasie lotu nie ma możliwości sterowania balonem, nie ma on również silnika, ale jest stale śledzony przez stacje naziemne, które za pomocą sygnałów radiowych mogą regulować wysokość lotu przez zwalnianie części balastu lub gazu nośnego. Balast (typowo jest nim piasek) umieszczany jest w gondoli obok aparatury i jest wysypywany, gdy balon z jakiegoś powodu zaczyna tracić wysokość. Dzieje się to zwykle w nocy, gdy nieoświetlona słońcem czasza balonu, stygnąc kurczy się, a tym samym maleje jego wyporność - balon opada. Jeżeli wysokość lotu balonu spada poniżej określonej wartości, może czynić go niebezpiecznym dla samolotów - w takiej sytuacji balon musi być sprowadzony na ziemię.
Pomiar ciśnienia atmosferycznego w czasie lotu komory JACEE-12. Ciśnienie jest miarą wysokości lotu balonu. Wyraźnie widać dobowe wahania wysokości lotu.
Pomiar temperatury w gondoli ( nad i pod komorą) w czasie lotu JACEE-12 - widoczne dobowe wahania temperatury. Dolna strona komory była ogrzewana ciepłem wytwarzanym przez aparaturę elektroniczną zawieszoną pod komorą.
Napełnianie balonu helem przed startem. Balon, który po rozwinięciu leżał na ziemi, zaczyna się unosić ciągnąc za sobą gondolę z ładunkiem. Aby zminimalizować naprężenia gondolę umieszcza się na ciężarówce, która podąża za unoszącą się czaszą balonu. W końcu balon zostaje całkowicie uwolniony.
Start balonu jest bardzo trudną operacją, ponieważ balon jest delikatny i może łatwo zostać rozerwany, gdy zamieszczony pod nim ładunek rozhuśta się, lub skręci. Balon może również zostać zniszczony przez porywisty wiatr w czasie przechodzenia przez dolne warstwy atmosfery. Aby to kontrolować zwykle przed zasadniczym startem wypuszcza się małe balony próbne ( mały biały punkt po prawej stronie zdjęcia), które sondują wiatry na różnych wysokościach.
Lot kończy się, gdy na sygnał stacji kontrolnej od balonu zostaje oddzielona gondola, która opada na spadochronie. Sam balon jest mechanicznie rozcinany - więc również spada. Obecnie dostępny satelitarny system nawigacji GPS (Global Positioning System) pozwala na ciągłe śledzenie balonu i pomiar jego położenia z dokładnością do kilkudziesięciu metrów, co ogromnie ułatwia odnalezienie gondoli po zakończeniu lotu.
Po zakończonym locie możliwie szybko należy zlokalizować miejsce, gdzie wylądowała gondola z ładunkiem i zabezpieczyć komory emulsyjne. Emulsję jądrową przed wywołaniem należy przechowywać w niskiej temperaturze, jest więc ważne, aby możliwie krótko znajdowała się poza środowiskiem z temperaturą kontrolowaną.
Spośród lotów JACEE (w sumie wykonano ich 14) tylko jeden ładunek nie został odnaleziony. Bardzo złe warunki atmosferyczne pod koniec pechowego lotu spowodowały kłopoty z odcięciem gondoli. W wyniku tego ładunek wylądował w nieprawidłowym miejscu - utonął w pobliżu wybrzeża i nie udało się go wyłowić.
|
 |
 |
