Satelit dengan Anggaran - Balon Ketinggian Tinggi

Pin
Send
Share
Send

Foto balon diambil dari jarak 25 km. Penghargaan gambar: Paul Verhage. Klik untuk memperbesar.
Paul Verhage memiliki beberapa foto yang Anda sumpah diambil dari luar angkasa. Tetapi Verhage bukan seorang astronot, ia juga tidak bekerja untuk NASA atau perusahaan lain yang memiliki satelit yang mengorbit Bumi. Dia adalah seorang guru di distrik sekolah Boise, Idaho. Namun, hobinya keluar dari dunia ini.

Verhage adalah satu dari sekitar 200 orang di seluruh Amerika Serikat yang meluncurkan dan memulihkan apa yang disebut "satelit orang miskin." Radio Amatir Balon Altitude Tinggi (ARHAB) memungkinkan orang untuk meluncurkan satelit yang berfungsi ke "ruang dekat", dengan biaya yang sangat murah dibandingkan dengan kendaraan peluncur roket tradisional.

Biasanya, biaya untuk meluncurkan apa pun ke luar angkasa dengan roket biasa cukup tinggi, mencapai ribuan dolar per pon. Selain itu, masa tunggu untuk muatan yang akan dimasukkan pada manifes dan kemudian diluncurkan dapat beberapa tahun.

Verhage mengatakan bahwa total biaya untuk membangun, meluncurkan dan memulihkan Pesawat Dekat Dekat ini kurang dari $ 1.000. "Kendaraan peluncuran dan bahan bakar kami adalah balon cuaca lateks dan helium," katanya.

Plus, sekali individu atau kelompok kecil mulai merancang Near Spacecraft, itu bisa siap diluncurkan dalam enam hingga dua belas bulan.

Verhage telah meluncurkan sekitar 50 balon sejak tahun 1996. Muatan pada Near Spacecraft miliknya termasuk stasiun cuaca mini, penghitung Geiger dan kamera.

Dekat ruang terletak dimulai antara 60.000 dan 75.000 kaki (~ 18 hingga 23 km) dan berlanjut hingga 62,5 mil (100 km), tempat ruang dimulai.

"Pada ketinggian ini, tekanan udara hanya 1% dari itu di permukaan tanah, dan suhu udara sekitar -60 derajat F," katanya. "Kondisi ini lebih dekat ke permukaan Mars daripada ke permukaan Bumi."

Verhage juga mengatakan bahwa karena tekanan udara rendah, udara terlalu tipis untuk membiaskan atau menyebarkan sinar matahari. Karena itu, langit lebih hitam daripada biru. Jadi, apa yang terlihat di ketinggian ini sangat dekat dengan apa yang dilihat astronot dari orbit.

Verhage mengatakan penerbangannya yang tertinggi mencapai ketinggian 114.600 kaki (35 km), dan yang terendah hanya 8 kaki (2,4 meter) dari tanah.

Bagian utama dari Near Spacecraft adalah komputer penerbangan, badan pesawat, dan sistem pemulihan. Semua komponen ini dapat digunakan kembali untuk beberapa penerbangan. "Pikirkan membangun Near Spacecraft ini sebagai membangun Space Shuttle Anda sendiri yang dapat digunakan kembali," kata Verhage.

Avionik mengoperasikan eksperimen, mengumpulkan data, dan menentukan status pesawat ruang angkasa, dan Verhage membuat komputer terbangnya sendiri. Badan pesawat biasanya merupakan bagian paling murah dari pesawat ruang angkasa dan dapat dibuat dari bahan-bahan seperti Styrofoam dan Ripstop Nylon, disatukan dengan lem panas.

Sistem pemulihan terdiri dari GPS, penerima radio seperti ham radio, dan laptop dengan perangkat lunak GPS. Selain itu, dan mungkin yang paling penting adalah Chase Crew. "Ini seperti sebuah reli jalan raya," kata Verhage, "tetapi tidak ada seorang pun di Chase Crew yang tahu pasti di mana mereka akan berakhir!"

Proses meluncurkan Near Spacecraft melibatkan mempersiapkan kapsul, mengisi balon dengan helium dan melepaskannya. Tingkat pendakian untuk balon bervariasi untuk setiap penerbangan tetapi biasanya antara 1.000 dan 1.200 kaki per menit, dengan penerbangan membutuhkan waktu 2-3 jam untuk mencapai puncak. Balon yang terisi sekitar 7 kaki dan lebar 6 kaki. Ukurannya mengembang saat balon naik, dan pada ketinggian maksimum bisa lebih dari 20 kaki.

Penerbangan berakhir ketika balon meledak dari tekanan atmosfer yang berkurang. Untuk memastikan pendaratan yang baik, parasut sudah dipasang sebelumnya sebelum diluncurkan. Near Spacecraft akan jatuh bebas, dengan kecepatan lebih dari 6.000 kaki per menit hingga ketinggian sekitar 50.000 kaki, di mana udaranya cukup padat untuk memperlambat kapsul.

Penerima GPS yang menggunakan sinyal Verhage posisinya setiap 60 detik, jadi setelah pesawat ruang angkasa mendarat, Verhage dan timnya biasanya tahu di mana pesawat ruang angkasa itu berada, tetapi memulihkannya sebagian besar adalah masalah untuk bisa sampai ke tempat ia berada. Verhage hanya kehilangan satu kapsul. Baterai mati selama penerbangan, sehingga GPS tidak berfungsi. Kapsul lain ditemukan 815 hari setelah peluncuran, ditemukan oleh Pengawal Nasional Udara di dekat jajaran bom.

Beberapa balon ditemukan hanya 10 mil dari lokasi peluncuran, sementara yang lain telah menempuh jarak 150 mil.

"Beberapa pemulihan mudah," kata Verhage. “Dalam satu penerbangan, salah satu kru pengejar saya, Dan Miller, menangkap balon ketika mendarat. Tetapi beberapa pemulihan di Idaho sulit. Kami menghabiskan berjam-jam mendaki gunung dalam beberapa kasus. "

Eksperimen lain yang diterbangkan Verhage meliputi Photometer Cahaya Terlihat, Fotometer Bandwidth Menengah, Radiometer Inframerah, Drop Glider, Kelangsungan Hidup Serangga, dan Paparan Bakteri.

Salah satu eksperimen paling menarik dari Verhage adalah menggunakan penghitung Geiger untuk mengukur radiasi kosmik. Di tanah, penghitung Geiger mendeteksi sekitar 4 sinar kosmik per menit. Pada 62.000 hitungan menjadi 800 hitungan per menit, tetapi Verhage menemukan bahwa di atas ketinggian itu hitungannya turun. "Saya belajar tentang sinar kosmik primer dari penemuan itu," katanya.

Terbang eksperimen adalah pengalaman hebat, kata Verhage, tetapi meluncurkan kamera dan mengambil gambar dari Near Space memberikan faktor "wow" yang tak tergantikan. "Untuk memiliki gambar Bumi yang menunjukkan kelengkungannya sangat menakjubkan," kata Verhage.

"Untuk kamera," lanjutnya, "mereka lebih baik. Terlalu banyak dari kamera yang lebih baru memiliki fitur hemat daya, sehingga mereka mati ketika tidak digunakan dalam beberapa menit. Ketika mereka mematikan pada ketinggian 50.000 kaki, tidak ada yang bisa saya lakukan untuk menyalakannya kembali. "

Sementara kamera digital mudah dihubungkan dengan komputer penerbangan, kata Verhage, mereka memerlukan beberapa kabel inventif juga agar kamera tidak dimatikan. Dia mengatakan bahwa sejauh ini, foto terbaiknya berasal dari kamera film.

Verhage sedang menulis e-book yang merinci cara membuat, meluncurkan, dan memulihkan Near Spacecraft, dan 8 bab pertama tersedia gratis, online. E-book akan memiliki 15 bab saat selesai, dengan panjang total sekitar 800 halaman.
Parallax, perusahaan yang memproduksi mikrokontroler mensponsori publikasi e-book.

Verhage mengajar elektronik di Pusat Teknis Profesional Dehryl A. Dennis di Boise. Dia menulis kolom dua bulanan tentang petualangannya dengan ARHAB untuk majalah Nuts and Volts, dan juga berbagi antusiasmenya untuk eksplorasi ruang angkasa melalui program Duta Sistem Tata Surya NASA / JPL.

Verhage mengatakan hobinya menggabungkan semua yang ia minati: GPS, mikrokontroler, dan eksplorasi ruang angkasa, dan ia mendorong siapa pun untuk mengalami sensasi mengirim pesawat ruang angkasa ke Near Space.

Oleh Nancy Atkinson

Pin
Send
Share
Send