美國國家航空航天局(NASA)一年一度的南極長期氣球活動将于 12 月 1 日開始,屆時将從南極洲麥克默多站發射三個科學氣球。這些氣球将爲五項任務提供支持,包括繪制銀河系地圖的 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 日前後啓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。美國國家航空航天局(NASA)的體育場大小的零壓氣球将在長航時飛行中支持總共五次飛行任務,其中一次飛行任務将打破美國國家航空航天局(NASA)的重載長航時氣球飛行紀錄,即 55 天 1 小時 34 分鍾。
美國國家航空航天局氣球計劃辦公室(BPO)代理主任安德魯 - 漢密爾頓(Andrew Hamilton)說:" 一年一度的南極長航時氣球活動是該計劃長航時任務的旗艦活動。環境和平流層風條件爲在近太空環境中連續數天或數周執行飛行任務提供了獨特而寶貴的機會。BPO 團隊很高興能爲我們今年的所有任務提供支持。"
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:美國國家航空航天局瓦勒普斯飛行設施
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。這項天體物理學任務由美國宇航局戈達德太空飛行中心的探索者計劃辦公室負責管理。該任務由亞利桑那大學的首席研究員克裏斯托弗 - 沃克(Christopher Walker)領導,約翰霍普金斯大學應用物理實驗室提供支持。
GUSTO 将在南半球天空上空飛行 55 多天,以繪制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。測量這些發射線将使 GUSTO 團隊深入了解星際介質(恒星之間的宇宙物質)的整個生命周期。
GUSTO 的科學觀測将在南極洲進行,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。
在南極洲麥克默多等待發射的美國宇航局科學氣球。資料來源:美國國家航空航天局
将在南極 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): 該任務由特拉華大學和加州大學聖克魯茲分校的一個團隊領導,将測量宇宙射線電子和正電子。這些電子測量結果将與旅行者一号和二号進行比較,旅行者一号和二号已到達星際空間,并分别從 2012 年和 2018 年開始測量宇宙射線電子。AESOP-Lite 将在一個 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天局哥倫比亞科學氣球設施領導,将利用太陽能電池闆将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,由于用于爲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: 這是瑞典空間物理研究所和桑迪亞國家實驗室合作發射的 AESOP-Lite 上的捎帶載荷,目的是測量在人類聲音基本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,防止氣球内部壓力增加。氣體膨脹是由于氣球上升到地球表面時受熱或太陽升起導緻溫度升高。這些氣球的飛行時間通常較短,因爲從白天到黑夜的周期會造成氣體損失,所以隻能在極地地區夏季持續日照期間執行長時間飛行任務,因爲氣球一直處于持續日照狀态。
美國國家航空航天局位于弗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。位于得克薩斯州的佩拉頓公司運營着美國宇航局的哥倫比亞科學氣球設施(CSBF),爲美國宇航局的科學氣球計劃提供任務規劃、工程服務和現場操作。哥倫比亞科學氣球設施團隊在約 40 年的運營中發射了 1700 多個科學氣球。NASA 的氣球由 Aerostar 制造。NASA 科學氣球計劃由 NASA 總部科學任務局天體物理學處資助。