Das Scientific Balloon Program der NASA soll zwei Superdruckballon-Starts (SPB) von Wānaka, Neuseeland, durchführen, um die Technologie weiter zu testen und zu qualifizieren, die im Vergleich zu Weltraummissionen Kosteneinsparungen bieten kann.
Während die beiden Starts in erster Linie dazu dienen, die SPB-Technologie zu testen, fliegt die NASA auch wissenschaftliche Nutzlasten als Gelegenheitsmissionen auf jedem Ballon. Die Ballons können während ihrer Flüge, die für bis zu 100 Tage oder mehr geplant sind, auch vom Boden aus sichtbar sein.
„Die Superdruckballontechnologie ist ein echter Wendepunkt für die Durchführung von Spitzenforschung am Rande des Weltraums zu einem Bruchteil der Kosten für einen Flug ins All“, sagte Debbie Fairbrother, Leiterin des Ballonprogrammbüros der NASA mit Sitz beim Wallops Flight der Agentur Einrichtung in Virginia. „Einige der atemberaubenden Arbeiten, die dieses Jahr geplant sind, umfassen eine Mission, die in den Weltraum blickt, um Galaxienhaufen zu untersuchen, und eine andere, die hochenergetische Teilchen von außerhalb unserer Galaxie untersucht.“
Die Startoperationen sollen im April beginnen, und Updates zur Kampagne werden auf unserer veröffentlicht Superdruckballon-Blog.
Der erste planmäßige Flug wird das Super Pressure Balloon Imaging Telescope (SuperBIT) der Princeton University fliegen, das ein weites Sichtfeld nutzt, um große Galaxienhaufen von einer Ballonplattform in einer weltraumnahen Umgebung abzubilden. Durch die Messung der Art und Weise, wie diese massiven Objekte den Raum um sie herum verzerren, was auch als „schwacher Gravitationslinseneffekt“ bezeichnet wird, wird SuperBIT in der Lage sein, die in diesen Clustern vorhandene dunkle Materie abzubilden.
Die zweite Mission wird das Extreme Universe Space Observatory 2 (EUSO-2) fliegen, eine Mission der University of Chicago, die darauf abzielt, auf Daten aufzubauen, die während einer Mission im Jahr 2017 gesammelt wurden. EUSO-2 wird ultrahochenergetische Teilchen der kosmischen Strahlung von jenseits unserer Galaxie entdecken, wenn sie in die Erdatmosphäre eindringen. Die Ursprünge dieser Partikel sind nicht bekannt, daher werden die von EUSO-2 gesammelten Daten dazu beitragen, dieses wissenschaftliche Rätsel zu lösen.
Die NASA lade die Öffentlichkeit ein, diese Missionen zu verfolgen, während sie auf ihren Globetrotter-Reisen über die mittleren Breiten der südlichen Hemisphäre fliegen, sagte Fairbrother. Die Flugbahn eines Ballons wird durch die Windgeschwindigkeit und -richtung in Schwebehöhe gesteuert. Die Missionen werden die meiste Zeit über Wasser verbringen, und bei Landüberquerungen arbeitet die NASA mit dem US-Außenministerium zusammen, um die Überfluggenehmigungen der Länder zu koordinieren. Die Echtzeitverfolgung dieser Flüge ist öffentlich verfügbar Hier.
Darüber hinaus veröffentlicht die NASA Informationen zum Ballonstart und zur Verfolgung über das Internet unter www.nasa.gov/balloons und über die Social-Media-Plattformen der NASA.
Die NASA hat drei SPBs von Wānaka aus gestartet, jeweils einen in den Jahren 2015-2017. Eine geplante Kampagne 2020 wurde aufgrund der COVID-19-Pandemie abgesagt, und die Kampagne 2022 der Agentur endete ohne Start aufgrund einer Anomalie des Bodensystems.
„Langzeit-Ballonflüge sind eine gewaltige Herausforderung, und jede Flugkampagne trägt dazu bei, auf den gewonnenen Erkenntnissen aufzubauen, um nicht nur die Ballontechnologie, sondern auch unsere Betriebsverfahren zu verbessern“, sagte Fairbrother.
Das Aufrechterhalten einer konstanten Schwebehöhe in der Stratosphäre ist eine gewaltige Herausforderung für luftgestützte Systeme, einschließlich Ballons. Die meisten Standard-Schwerlast-Nulldruckballons können aufgrund der abwechselnden Erwärmung und Abkühlung des Tag-Nacht-Zyklus in der Höhe bis zu 13,7 km (45.000 Fuß) variieren. Als Reaktion darauf setzen Missionsbetreiber typischerweise überschüssiges Gewicht in Form von Ballast frei, um die Höhe beizubehalten.
Im Gegensatz dazu ist der SPB so konstruiert, dass er unabhängig von seiner Umgebung einen positiven Innendruck und eine positive Form aufrechterhält, wodurch der Ballon in einer stabilen Schwimmhöhe bleibt, ohne dass Ballast abfällt.
Der 18,8 Millionen Kubikfuß (532.000 Kubikmeter) große Ballon ist mit Helium gefüllt und ungefähr so groß wie ein Fußballstadion, wenn er in seiner Betriebshöhe von 110.000 Fuß (33,5 Kilometer) vollständig aufgeblasen ist. Wānaka ist der spezielle Startplatz der NASA für Langzeit-Ballonmissionen in mittleren Breiten.
Die NASA führt SPB-Starts von Neuseeland aus in Zusammenarbeit mit der Queenstown Airport Corporation, dem Queenstown Lake District Council, der New Zealand Space Agency und Airways New Zealand durch.
Die Wallops Flight Facility der NASA in Virginia verwaltet das wissenschaftliche Ballonflugprogramm der Agentur mit 10 bis 15 Flügen pro Jahr von Startplätzen weltweit. Peraton, das die Columbia Scientific Balloon Facility (CSBF) der NASA in Texas betreibt, bietet Missionsplanung, technische Dienstleistungen und Feldoperationen für das wissenschaftliche Ballonprogramm der NASA.
Das CSBF-Team hat in rund 40 Betriebsjahren mehr als 1.700 wissenschaftliche Ballons gestartet. Die Ballons der NASA werden von Raven Aerostar hergestellt.