太陽能氣球可以用來探測地球平流層中起源不明的神秘聲音
想像一下,如果把你的科學實驗送到7萬英尺的空中,所有原材料只需要塑料、膠帶、少量的木炭粉和充足的陽光。桑迪亞國家實驗室的丹尼爾-鮑曼在美國聲學學會第184次會議上介紹了他利用太陽能熱氣球監聽平流層聲音的發現。
平流層是地球大氣層中相對平靜的一層。很少受到飛機或湍流的干擾,平流層中的麥克風可以接收到其他地方聽不到的各種聲音。這包括來自海浪碰撞和雷鳴的自然聲音,人類創造的聲音,如風力渦輪機或爆炸,甚至是來源不明的聲音。
給帶有次聲微氣壓計有效載荷的太陽能熱氣球充氣。資料來源:Darielle Dexheimer,桑迪亞國家實驗室
為了到達平流層,鮑曼和他的合作者建造了直徑6至7米的氣球。儘管氣球體積大,數據收集能力強,但相比類似的裝置卻相對簡單。
“我們的氣球基本上是巨大的塑料袋,裡面有一些木炭粉,以使它們變黑。我們用五金店的油漆工塑料、運輸膠帶和煙火用品店的木炭粉來製造它們。當太陽照在黑暗的氣球上時,裡面的空氣就會升溫,變得有浮力。這種被動的太陽能足以將氣球從地面帶到超過20公里(66,000英尺)的天空。每個氣球只需要價值約50美元的材料,工藝簡單到甚至可以在一個籃球場上建造。”
研究人員用微型氣壓計收集數據並探測低頻聲音,這些氣壓計最初是為監測火山而設計的。放飛氣球後,他們用GPS追踪它們的路線–這是一項必要的任務,因為氣球有時會航行數百英里,並在難以到達的地方落地。但是,由於氣球價格低廉,易於建造和發射,他們可以釋放大量的氣球,收集更多的數據。
除了預期的人類和環境聲音外,鮑曼和他的團隊還檢測到了他們無法識別的東西。
“[在平流層,]有神秘的次聲波信號,在一些飛行中每小時出現幾次,但這些信號的來源完全未知,”鮑曼說。
太陽能氣球也可以幫助探索其他行星,例如通過金星的厚重大氣層觀察其地震和火山活動。