В апреле проект НАСА "Космический путь" вернулся в Зизкс, штат Калифорния, в пустыню Мохаве с единственной миссией: запустить студенческий воздушный шар в стратосферу Земли для полета на Марс. наука.

Spaceward Bound объединяет учителей естественных наук начальных классов с учеными для проведения астробиологических исследований в этой области. . Он проводит несколько полевых кампаний каждый год, и пустыня Мохаве является его наиболее посещаемым местом.

На этот раз Spaceward Bound объединила усилия с базирующейся в Колумбусе, штат Джорджия, DREAMS (Проведение исследований на экстремальных высотах по мотивам Студенты) проект. DREAMS вовлекает учащихся средних и старших классов, а в данном случае и учащихся начальной школы, в разработку и создание набора научных инструментов. которые поднимаются вверх на погода на воздушном шаре буквально до стратосферных высот .

Это был одиннадцатый полет платформы DREAMS, на нем были установлены камеры и проводились эксперименты по изучению условий, похожих на поверхность Марса. Два года назад DREAMS-8 также был запущен с Zzyzx в рамках программы Spaceward Bound. [ Видео: Студент на воздушном шаре видит запуск шаттла]

Внутри стратосферного воздушный шар

Система DREAMS состоит из большого латексного метеозонда, наполненного водородом для диаметром около 10 футов, прикреплены нейлоновым шнуром к двум ящикам, полным научных экспериментов, а затем выпущены в атмосферу. Каждый ящик имеет объем около кубического фута, и два ящика подвешены. под воздушным шаром, один под другим с парашютом между воздушным шаром и коробками.

Воздушный шар поднимается, расширяясь по мере того, как он поднимается в более тонкую и тонкую атмосферу, ведомый в каком бы направлении его ни дул ветер, собирая данные по ходу движения, пока он не достигнет высоты от 80 000 до 90 000 футов. В этот момент он лопается.

По мере того, как собрание спускается, парашют в конечном итоге сталкивается с более густым воздухом, и полезный груз дрейфует вниз, чтобы его подобрала группа энтузиастов-студентов в погоне по пересеченной местности. Затем эксперименты возвращаются в лабораторию (или класс), и их результаты анализируются.

По крайней мере, так это должно работать. DREAMS-11 попал в несколько препятствий.

Запуск воздушного шара на ухабах

При первой попытке запуска Лютер Ричардсон, учитель средней школы из Колумбуса , Грузия и организатор проекта DREAMS; Роб Палассу, учитель пятого класса из Плезантона, Калифорния; несколько членов научного клуба его школы и коллекция различных зрители поднялись еще до рассвета, чтобы подготовить воздушный шар к путешествию по пустыне. Рассвет в Мохаве - хорошее время для полетов на воздушном шаре, потому что раньше ветры обычно успокаиваются. день. [ Видео: странное ремесло в Мохаве Небо (они Наш!)]

Но всегда есть исключения.

Когда Ричардсон и Палассу начали надувать воздушный шар, ветер поднялся, порывы все сильнее и сильнее, подбрасывая то воздушный шар из стороны в сторону и требует, чтобы несколько человек прыгнули, танцуя вокруг него, подняв руки вверх, пытаясь удержать его от удара о землю, что, вероятно, вызвали его взрыв. По правде говоря, это была довольно комичная сцена.

За исключением не очень счастливого финала. Прежде чем шар можно было прикрепить к полезной нагрузке, особенно сильный порыв порвал веревку (рассчитанную на пятьдесят фунтов натяжения), удерживающую ее. Он отправился в путь без научных инструментов и оборудования для слежения. неизвестно.

К счастью, у Ричардсона был запасной баллон.

Вторая попытка запуска, на следующее утро, прошла лучше. Ветер был более спокойным, груз прицепился, и воздушный шар запущен по плану . В этот момент три вагона с людьми, в одной из которых были учителя, а другие двое детей, отправились в пустыню в погоне за воздушным шаром, отслеживая его курс. портативный компьютер через любительские радиосигналы, отправленные обратно с помощью изготовленной на заказ С-дипольной антенны, построенной старшеклассниками.

Четвертая машина, передовая группа, уже выехала в пустыню в место, где, согласно расчетам скорости ветра, должен был опуститься воздушный шар. Они надеялись «получить визуальное представление» о спуске воздушного шара..

Отслеживание прошло без сучка и задоринки, если не считать, что в машине Ричардсона почти закончилась газа по пути, что потребовало поспешной переброски людей и оборудования слежения из одного транспортного средства в доступное свободное пространство в другом. Машины ехали так далеко, как могли. основные дороги, затем свернул на грунтовую пожарную дорогу. На последнем этапе пути потребовалась прогулка по пересеченной местности длиной в милю.

К счастью, оборудование слежения работало нормально, в противном случае полезную нагрузку невозможно было бы восстановить. К сожалению, оборудование слежения было чуть ли не единственным, что действительно работало. Научная полезная нагрузка была ... ну, давайте просто скажем, менее успешно.

Большинство полезных данных DREAMS включают как минимум две камеры, одна из которых смотрит вниз, а другая - в сторону. Это стандартные компактные цифровые камеры, но из-за высоты, на которую поднимается воздушный шар, почти до верха атмосферы Земли, когда они работают, они возвращают потрясающие спутниковые фотографии местности. полеты на воздушном шаре.

Подражание Марсу

Полезная нагрузка DREAMS-11 также содержала эксперименты, связанные с исследованием Марса. Часть того, что делает DREAMS замечательным Платформа для научных исследований заключается в том, что условия в верхних слоях атмосферы - очень холодные, высокие ультрафиолетовые лучи и очень низкое давление воздуха - очень близки к условиям на поверхности Марса.

Автор запуск экспериментов на МЕЧТАХ, условия, подобные Марсу, могут быть достигнуты в течение часа или около того по невысокой цене. На Земле мало лабораторий, которые могут предоставить такую ​​же комбинацию температура, атмосферное давление и радиация как МЕЧТЫ, и они дороги.

«Дешевле [запустить МЕЧТЫ], чем найти объекты, которые могут воссоздать все эти среды - особенно если у вас нет к ним доступа », - сказал Ричардсон.

Один эксперимент был разработан для наблюдения за поведением перхлоратных солей при низкой температуре и низком давлении условий.

«Весь фактор роста перхлоратов - это тот факт, что Миссия Phoenix обнаружила в почве перхлораты, чего они не ожидали. И это открывает целый ряд о последствиях попытки найти жизнь на Марсе . Так что мы пытались немного воссоздать это, - сказал Ричардсон. Миссия Phoenix приземлилась в северной полярной области Марса.

Серия флаконов, содержащих различные соли, включая соли перхлората, некоторые из которых растворены в воде, некоторые герметичны, другие, открытые в атмосферу, летали на DREAMS-11. За флаконами "наблюдали" цифровая видеокамера Flip. Объединив информацию о температуре и давлении воздуха от бортовой регистратор данных с визуальными изображениями поведения рассолов во флаконах, студенты надеялись узнать что-нибудь о незамерзающих свойствах перхлоратов.

Все сводится к кабелям

К сожалению, этот эксперимент, как и некоторые другие, стал жертвой проблема, которая произошло при запуске. Неожиданное натяжение шнуров, удерживающих вместе два ящика с полезной нагрузкой, привело к тому, что два шнура порвались при выпуске шара. В результате силовой кабель соединение двух половин полезной нагрузки оторвалось, отключив питание регистратора данных, камер и нагревателей в нижнем ящике.

Доступ к температурам ниже нуля является одним из основных преимущества платформы DREAMS. Однако в данном случае это было и ее падением. Камеры и регистраторы данных работают от батареек.

Аккумуляторы в условиях сильного холода отлично работают. увеличится внутреннее сопротивление и перестанет вырабатывать ток, достаточный для работы. Когда во время запуска было отключено питание нижней части полезной нагрузки, некоторые камеры немедленно прекратил работу.

Перевернутая видеокамера некоторое время работала, но перестала работать, когда ее аккумулятор замерз на высоте около 35000 футов, перед критическая фаза эксперимента с перхлоратами состоялась.

«Образец воды определенно был еще водянистым», - сказал Ричардсон.

Общий результат: никаких данных из данных регистратор, нет изображения Земли с пространство , и никаких полезных данных из эксперимента с перхлоратами.

Ричардсон был разочарован отсутствием данных, но он останавливался не на этом. Вместо этого он сосредоточился на ценности попытки пуска как инженерный пробег. Он уже думал о том, как он собирается поговорить об этом со своими учениками.

«Возвращаясь к этому, я понимаю, куда мы собираемся уметь взглянуть на это и сказать… если это должна быть единственная точка отказа, то что вы можете сделать, чтобы убедиться, что она намного надежнее? … Если этот кабель будет там, там лучше будет серьезное снятие напряжения ". Или & ldquo; может быть, они переместят эту энергосистему во вторую коробку и просто не займут энергию [из первой коробки]". Но "вы увеличиваете массы, если вы начнете добавлять туда вторую батарею. И поэтому [студенты] должны пройти, провести торговое исследование и обсудить это », - размышлял он.

« А потом мы займемся этим. снова ".

Эта история была предоставлена ​​ SPACE.com < em> журнала Astrobiology Magazine. Следите за новостями о космической науке и космосе на SPACE.com. новости разведки в Twitter @Spacedotcom и на Facebook .