NASA南極探空氣球開始在冰天雪地裡以科學的名義航行
美國國家航空暨太空總署(NASA)一年一度的南極長期氣球活動將於12 月1 日開始,屆時將從南極麥克默多站發射三個科學氣球。這些氣球將為五個任務提供支持,包括繪製銀河系地圖的GUSTO 任務以及其他宇宙射線測量和技術測試任務。該活動利用南極洲的夏季條件進行長時間的近太空飛行。
NASA在12 月1 日前後啟動了一年一度的南極長期氣球活動,其中包括計劃從南極洲麥克默多站附近的長期氣球(LDB)營地發射的三次科學氣球飛行。美國國家航空暨太空總署(NASA)的體育場大小的零壓氣球將在長航時飛行中支援總共五次飛行任務,其中一次飛行任務將打破美國國家航空暨太空總署(NASA)的重載長航時氣球飛行紀錄,即55天1小時34分鐘。
美國國家航空暨太空總署氣球計畫辦公室(BPO)代理主任安德魯-漢密爾頓(Andrew Hamilton)表示:”一年一度的南極長航時氣球活動是該計畫長航時任務的旗艦活動。環境和平流層風條件為在近太空環境中連續數天或數週執行飛行任務提供了獨特而寶貴的機會。BPO 團隊很高興能為我們今年的所有任務提供支援。”
一個科學氣球有效載荷正在南極洲麥克默多站準備發射。圖片來源:美國國家航空暨太空總署瓦勒普斯飛行設施
銀河系/河外星系ULDB 分光太赫茲天文台(GUSTO)任務是今年活動的重頭戲。這項天文物理學任務由美國太空總署戈達德太空飛行中心的探索者計畫辦公室負責管理。該任務由亞利桑那大學的首席研究員克里斯托弗-沃克(Christopher Walker)領導,約翰霍普金斯大學應用物理實驗室提供支援。
GUSTO 將在南半球天空上空飛行55 多天,以繪製銀河系的大部分區域,包括銀河系中心和附近的大麥哲倫雲。GUSTO 望遠鏡配備了非常靈敏的碳、氧和氮發射線探測器。測量這些發射線將使GUSTO 團隊深入了解星際介質(恆星之間的宇宙物質)的整個生命週期。
GUSTO 的科學觀測將在南極洲進行,以便有足夠的高空觀測時間、接近天文物體,以及極地地區夏季提供的太陽能。
在南極麥克默多等待發射的美國太空總署科學氣球。資料來源:美國國家航空暨太空總署
將在南極LDB 活動期間執行的其他飛行任務包括:
反電子亞軌道載荷(AESOP-Lite): 任務由特拉華大學和加州大學聖克魯茲分校的團隊領導,將測量宇宙射線電子和正電子。這些電子測量結果將與旅行者一號和二號進行比較,旅行者一號和二號已到達星際空間,並分別從2012 年和2018 年開始測量宇宙射線電子。AESOP-Lite 將在一個6000 萬立方英尺的氣球上飛行,這次試飛的目的是使氣球達到15 萬英尺以上的高度,這比NASA 目前的平流層存量還要高。
LAURA: 這項工程試驗飛行由美國航太局哥倫比亞科學氣球設施領導,將利用太陽能板將手動發射平台的科學能力從幾天的飛行擴展到長時間飛行。手動發射氣球的體積是重型氣球的40 倍,由於用於為科學和氣球儀器供電的電池數量和重量,氣球在空中飛行的時間有限。
Anihala: 這是瑞典太空物理研究所和桑迪亞國家實驗室合作發射的AESOP-Lite 上的捎帶負荷,目的是測量在人類聲音基本上不存在的大陸上空平流層的自然背景聲音。
零壓氣球安裝了開放式管道,允許氣體逸出,防止氣球內部壓力增加。氣體膨脹是由於氣球上升到地球表面時受熱或太陽升起導致溫度升高。這些氣球的飛行時間通常較短,因為從白天到黑夜的周期會造成氣體損失,所以只能在極地地區夏季持續日照期間執行長時間飛行任務,因為氣球一直處於持續日照狀態。
美國國家航空暨太空總署位於維吉尼亞州的瓦勒普斯飛行設施負責管理該局的科學氣球飛行項目,每年從世界各地的發射場進行10 到15 次飛行。位於德州的佩拉頓公司經營美國太空總署的哥倫比亞科學氣球設施(CSBF),為美國太空總署的科學氣球計畫提供任務規劃、工程服務和現場操作。哥倫比亞科學氣球設施團隊在約40 年的營運中發射了1700 多個科學氣球。NASA 的氣球由Aerostar 製造。NASA 科學氣球計畫由NASA 總部科學任務局天文物理學處資助。