Колумбийский научный центр воздушных шаров

Колумбийский научный центр воздухоплавания ( CSBF ), созданный в 1961 г., ранее известный как Национальный научный центр по производству воздушных шаров. ( NSBF ) — это объект НАСА , отвечающий за запуск, отслеживание и контроль, координацию воздушного пространства, системы телеметрии и управления, а также услуги по восстановлению беспилотных высотных аэростатов . Клиентами CSBF являются центры НАСА, университеты и научные группы со всего мира.

Миссия

У CSBF тройная миссия:

Обеспечить техническое обслуживание, эксплуатацию и логистическую поддержку программы и объектов НАСА по научным аэростатам.
Обеспечьте сложные наземные и летные системы для запуска, управления, получения данных, управления и восстановления миссий НАСА на воздушных шарах.
Выполняйте исследования и разработки для расширения возможностей суборбитальных программ НАСА.

История

Завод по производству воздушных шаров был основан Винсентом Э. Лалли в NCAR в Боулдере, штат Колорадо, в 1961 году под эгидой Национального научного фонда . Он был перенесен в Палестину , штат Техас , в 1963 году и в январе 1973 года получил статус Национального научного комплекса по производству воздушных шаров (NSBF).

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

С октября 1987 года по январь 2015 года CSBF находился в ведении Лаборатории физических наук под эгидой Университета штата Нью-Мексико, расположенного в Лас-Крусес, штат Нью-Мексико. В феврале 2015 года эксплуатация объекта была передана Подразделению технического обслуживания Орбитальной АТК . Он находится в ведении космических полетов Годдарда Центра Управления программы воздушных шаров Уоллопса .

Расположенный в Техасе, NSBF оказался в центре района, где 1 февраля 2003 года на Землю упали обломки космического корабля "Колумбия". В феврале 2006 года NSBF был переименован в Научный центр воздушных шаров Колумбии в честь экипажа STS- 107 .

Воздушный шар

Обычные и долговременные (LDB) аэростаты CSBF изготавливаются из полиэтиленовой пленки толщиной 20 микрометров, в плавающем состоянии имеют диаметр до 140 метров (460 футов) и объем до 1,12 миллиона м3. ³ (40 миллионов кубических футов). Воздушные шары наполнены гелием, могут нести полезную нагрузку до 3600 килограммов (7900 фунтов), летать на высоте до 42 километров (26 миль) и оставаться на плаву более 40 дней.

Баллоны представляют собой баллоны с нулевой разницей давления и имеют вентиляцию внизу. При запуске они надуваются лишь частично, а когда они поднимаются вверх, более низкое атмосферное давление заставляет их надуваться полностью.

Нижняя часть воздушного шара прикреплена к парашюту , который затем прикрепляется стальными подвесными тросами к полезной нагрузке. Полет завершается выстрелом пиропатрона , отделяющего парашют от воздушного шара. Разрывная линия одновременно разрывает верхнюю часть воздушного шара. Воздушный шар быстро сдувается и падает на землю, его нужно подобрать и утилизировать (воздушные шары одноразовые). Полезная нагрузка опускается, подвешивается на парашюте, и поднимается наземной командой.

Обычные полезные нагрузки обычно имеют продолжительность плавания на высоте более 72 часов. Полезные нагрузки Long Duration Ballooning плавают продолжительностью более 42 дней. Разрабатываются аэростаты сверхдлительной продолжительности полета (ULDB), которые могут работать на плаву более 100 дней. Ограничивающим фактором является суточный цикл солнца: восход и заход. Жара в течение дня 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 для преодоления эффекта. Полеты в полярном регионе при ярком солнечном свете допускают более незначительные изменения высоты.

Воздушные шары ULDB или аэростаты сверхдавления (SPB) герметичны, чтобы предотвратить потерю гелия, и на высоте полета имеют форму тыквы. ^{[ 1 ]} SPB площадки TRAVALB-2 превзошел предыдущие полеты на антарктических воздушных шарах, оставаясь в воздухе в течение 149 дней, 3 часов и 58 минут после запуска с NASA Long Duration Balloon (LDB) в лагере LDB на станции Мак-Мердо в Антарктиде. Операцию поддержали Национальный научный фонд и Антарктическая программа США . ^{[ 2 ]} После прерывания запуска «Травальб-1» 29 декабря 2019 года стартовал «Травальб-2», чтобы проверить прогнозы НАСА траектории воздушных шаров в Антарктиде и изучить потери электронов из радиационных поясов Земли. ^{[ 3 ]}

Подготовка, запуск и полет

В полете на воздушном шаре участвуют как CSBF, так и научная группа(ы). CSBF определяет место запуска исходя из научных целей и предоставляет местные средства подготовки, воздушный шар (аэростаты), 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 создают небольшую полевую станцию для сборки 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 воздушного шара необходимо сочетание слабого ветра на малых высотах (для соблюдения ограничений метода динамического запуска CSBF) и подходящего ветра на верхних высотах (чтобы воздушный шар оставался в пределах дальности телеметрии наземной станции и в пределах разрешенной зоны полета). ). Полезную нагрузку можно выкатывать в зону 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 борт. Ученые на земле обычно активно контролируют полезную нагрузку. Например, астрономический телескоп можно в режиме реального времени направлять на различные источники для наблюдений или оставить в автономном режиме работы.

Запуск сайтов

CSBF запускает воздушные шары с нескольких площадок по всему миру, в зависимости от потребностей проводимого ими эксперимента. Сайты включают в себя:

Центр управления резервным копированием

С 2017 года CSBF назначен резервным центром управления (BCC) (MCC) Международной космической станции в Центра управления полетами 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, пока Космический центр Джонсона готовился к урагану Лаура . ^{[ 4 ]}

См. также

Баллон сверхдавления

Ссылки

^ «Научные воздушные шары» . НАСА.gov . НАСА . Проверено 14 июля 2020 г.
^ «Площадка НАСА для воздушных шаров длительного действия (LDB) в лагере LDB на станции Мак-Мердо» . csbf.nasa.gov . НАСА . Проверено 14 июля 2020 г.
^ «Кампания НАСА в Антарктиде (IV)» . stratocat.com . Проверено 14 июля 2020 г.
^ Ноттс, Дженни. «Космический центр имени Джонсона НАСА закроется из-за урагана Лаура» . НАСА.gov . Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства . Проверено 28 августа 2020 г.

Внешние ссылки

Домашняя страница Колумбийского научного комплекса по производству воздушных шаров. Архивировано 4 февраля 2021 г. на Wayback Machine.
Библиотека технологий воздушных шаров из библиотеки космических полетов Годдарда.
Список запусков стратосферных шаров оттуда
«Краткая история NSBF (CSBF)», статья Дуайта Баукома.

31°46′43″N 95°42′52″W / 31.77861°N 95.71444°W / 31.77861; -95.71444

[Scientific_Balloons-1] «Научные воздушные шары» . НАСА.gov . НАСА . Проверено 14 июля 2020 г.

[CSBF-2] «Площадка НАСА для воздушных шаров длительного действия (LDB) в лагере LDB на станции Мак-Мердо» . csbf.nasa.gov . НАСА . Проверено 14 июля 2020 г.

[Stratocat-3] «Кампания НАСА в Антарктиде (IV)» . stratocat.com . Проверено 14 июля 2020 г.

[4] Ноттс, Дженни. «Космический центр имени Джонсона НАСА закроется из-за урагана Лаура» . НАСА.gov . Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства . Проверено 28 августа 2020 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

v т и Государственный университет Нью-Мексико
Местонахождение : Лас-Крусес, Нью-Мексико.
Легкая атлетика	Штат Нью-Мексико Эджис Футбол Мемориальный стадион Эгги Мужской баскетбол Женский баскетбол Панамериканский центр Бейсбол Пресли Аскью Филд Поле для гольфа Университета штата Нью-Мексико Пистолет Пит Соперничество Соперничество в Рио-Гранде Битва за И-10 Западная атлетическая конференция Солнечная чаша
Кампусы	Кресты Аламогордо Карловы Вары Дона Ана Гранты
СМИ	Обзор КРРГ-ТВ КРРГ-ФМ КРУКС
Люди	Выпускники и преподаватели
Другой	Обсерватория Апач-Пойнт Обсерватория Голубая Меса Колумбийский научный центр воздушных шаров Институт Доменичи Международный конкурс экологического дизайна Ботанический сад Институт перца чили Пити (спутник) Горная обсерватория Тортугас Барреллский колледж остеопатической медицины