Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Координаты : 31 ° 46′43 ″ с.ш., 95 ° 42′52 ″ з.д. / 31,77861 ° с.ш.95,71444 ° з.д. / 31.77861; -95,71444

Csbf-logo.png

Columbia Scientific Balloon Facility ( CSBF ) (создана в 1961 году, ранее известный как Национальный научный Balloon Facility ( NSBF )) является NASA объект отвечает за обеспечение запуска, отслеживания и контроля, координации воздушного пространства, телеметрии и командных систем, а также услуги по восстановлению для беспилотные высотные аэростаты . Клиентами CSBF являются центры НАСА, университеты и научные группы со всего мира.

Миссия [ править ]

CSBF выполняет тройную миссию:

  • Обеспечение технического обслуживания, эксплуатации и материально-технической поддержки программы и объектов НАСА для научных аэростатов.
  • Предоставьте сложные наземные и летные системы для запуска, управления, извлечения данных, управления и восстановления полетов НАСА на воздушном шаре.
  • Выполняйте исследования и разработки, чтобы расширить возможности суборбитальных программ НАСА.

История [ править ]

Воздушный шар был основан Винсентом Э. Лалли в NCAR в Боулдере, штат Колорадо, в 1961 году под эгидой Национального научного фонда . Он был перемещен в Палестину , штат Техас, в 1963 году и обозначен как Национальный научный центр по производству воздушных шаров (NSBF) в январе 1973 года.

В 1982 году спонсорство NSBF было передано от Национального научного фонда Национальному управлению по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA), и NSBF стал отдельной структурой в рамках Университетской корпорации атмосферных исследований (UCAR).

С октября 1987 года по январь 2015 года CSBF находился в ведении Лаборатории физических наук под эгидой Государственного университета Нью-Мексико, расположенного в Лас-Крусес, Нью-Мексико. В феврале 2015 года эксплуатация объекта была передана Отделу технического обслуживания Орбитальной АТК . Он находится в ведении Goddard Space Flight Center «s Уоллопс Balloon Program Office.

Благодаря своему расположению в Техасе, NSBF находился в центре области, где обломки космического корабля «Колумбия» упали на Землю 1 февраля 2003 года. В феврале 2006 года NSBF был переименован в Columbia Scientific Balloon Facility в честь экипажа STS- 107 .

CSBF Ballooning [ править ]

Воздушный шар [ править ]

Профиль полета аэростатов сверхвысокого давления по сравнению с воздушными шарами нулевого давления.

Обычные и долговечные (LDB) воздушные шары CSBF изготовлены из полиэтиленовой пленки толщиной 20 микрометров и на поплавке имеют диаметр до 140 метров (460 футов) и объем до 1,12 миллиона кубических метров (39,57 миллиона кубических футов). Воздушные шары наполнены гелием, могут нести полезную нагрузку до 3600 кг (7936 фунтов), летать на высоте до 42 километров (26 миль) и могут оставаться на плаву более 40 дней.

Воздушные шары представляют собой баллоны с нулевым перепадом давления и вентилируются снизу. При запуске они лишь частично надуваются, а когда они поднимаются, более низкое атмосферное давление заставляет их полностью надуваться.

Дно воздушного шара прикреплено к парашюту , который затем прикрепляется стальными тросами к полезной нагрузке. Полет прекращается срабатыванием пиропатрона, отделяющего парашют от воздушного шара. Линия отрыва одновременно разрывает верхнюю часть воздушного шара. Воздушный шар быстро сдувается и падает на землю, чтобы его можно было извлечь и утилизировать (воздушные шары используются для одноразового использования). Полезный груз опускается, подвешенный на парашюте, и поднимается наземным экипажем.

Обычные полезные нагрузки обычно имеют продолжительность полета на высоте более 72 часов. Полезные нагрузки для полетов на воздушные шары большой продолжительности плавают в течение 42+ дней. Разрабатываются аэростаты сверхдлительного действия (ULDB), которые могут работать на плаву более 100 дней. Ограничивающим фактором является суточный цикл восхода и захода солнца. Дневная жара заставляет воздушный шар расширяться и набирать высоту, тем самым теряя гелий. Потеря тепла ночью приводит к тому, что воздушный шар тонет и сжимается. Балласт переносится, чтобы преодолеть эффект. Полеты в полярных регионах при полном солнечном свете допускают более незначительные изменения высоты.

Воздушные шары ULDB или аэростаты сверхдавления (SPB) герметизированы для предотвращения потери гелия и имеют форму тыквы на высоте полета. [1] SPB TRAVALB-2 превосходил предыдущие антарктические полеты на воздушном шаре, оставаясь в воздухе в течение 149 дней, 3 часа и 58 минут после старта из НАСА Balloon (БОД) сайта Long Duration в БОД лагеря станции Мак - Мердо , Антарктида. Операция была поддержана   Национальным научным фондом и Антарктической программой США .  [2] После прерывания запуска Travalb-1, Travalb-2 стартовал 29 декабря 2019 года, чтобы проверить прогнозы НАСА траектории воздушного шара в Антарктиде и изучить потери электронов из радиационных поясов Земли. [3]


Подготовка, запуск и полет [ править ]

В полете на воздушном шаре участвуют как CSBF, так и научная группа (группы). CSBF определяет стартовую площадку, исходя из научных целей, и предоставляет местные средства подготовки, аэростат (ы), средства запуска и восстановления, а также персонал для поддержки логистических аспектов предполетной, полетной и послеполетной деятельности. Научные группы доставляют полезную нагрузку на стартовую площадку и устанавливают небольшую полевую станцию ​​для сборки своего оборудования, проведения последних приготовлений и управления экспериментом во время полета. Полезная нагрузка обычно представляет собой большой прибор или группу приборов, а также бортовые компьютеры, радиотелеметрическое оборудование и балласт.

Для запуска аэростата требуется сочетание слабого ветра на малых высотах (чтобы соответствовать ограничениям метода динамического запуска CSBF) и подходящего ветра на верхнем уровне (чтобы аэростат оставался в пределах диапазона телеметрии наземной станции и в пределах разрешенной области полета. ). Полезную нагрузку можно выкатить в район запуска несколько раз, прежде чем условия на поверхности и в верхних слоях атмосферы станут приемлемыми для запуска.

Во время полета данные передаются на землю для быстрого анализа и обычно также записываются на борту. Ученые на земле обычно активно контролируют полезную нагрузку. Например, астрономический телескоп может быть направлен в реальном времени на различные источники для наблюдений или оставлен в автономном режиме работы.

Запустить сайты [ править ]

CSBF запускает воздушные шары с нескольких мест в мире, в зависимости от потребностей эксперимента, который они проводят. Сайты включают:

  • Палестина, Техас
  • Форт Самнер, Нью-Мексико
  • Станция Мак-Мердо , Антарктида
  • Алис-Спрингс, Австралия
  • Эсрейндж, Швеция
  • Фэрбенкс, Аляска
  • Линн Лейк, Манитоба
  • Ванака, Новая Зеландия

Центр управления резервным копированием [ править ]

С 2017 года, CSBF был назначен в качестве резервного центра управления (BCC) для Международной космической станции «s Центра управления полетами (ЦУП) в Хьюстоне, штат Техас. Примерно в 3 часах езды от Хьюстона CSBF предоставляет средства, которые НАСА может использовать для краткосрочного контроля над МКС в случае эвакуации ЦУП. BCC был временно активирован в августе 2020 года, когда Космический центр Джонсона готовился к урагану Лаура . [4]

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Научные воздушные шары" . NASA.gov . НАСА . Дата обращения 14 июля 2020 .
  2. ^ «Сайт НАСА Long Duration Balloon (LDB) в лагере LDB, станция Мак-Мердо» . csbf.nasa.gov . НАСА . Дата обращения 14 июля 2020 .
  3. ^ «Кампания НАСА в Антарктиде (IV)» . stratocat.com . Stratocat.com . Дата обращения 14 июля 2020 .
  4. ^ Knotts, Дженни. "Космический центр Джонсона НАСА закроется из-за урагана Лаура" . NASA.gov . Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства . Проверено 28 августа 2020 .

См. Также [ править ]

  • Баллон сверхдавления
  • Список запусков стратосферных аэростатов оттуда
  • «Краткая история NSBF (CSBF)» статья Дуайта Боукома

Внешние ссылки [ править ]

  • Домашняя страница Columbia Scientific Balloon Facility
  • Библиотека технологии воздушных шаров , из библиотеки космических полетов Годдарда