Ein internationales Team aus Astrophysikern, Luft- und Raumfahrtingenieuren und Ballonfahrern hat herausgefunden, dass Datenwiederherstellungskapseln ein praktikables Mittel sind, um die Datenintegrität im Falle eines Verlusts der Flugfähigkeit oder Kommunikationsfähigkeit bei ballonbasierten Teleskopprojekten sicherzustellen. In ihrem Papier veröffentlicht in einer Sonderausgabe von Luft- und Raumfahrtbeschreibt die Gruppe ihren Test von vier Data Recovery System (DRS)-Kapseln mit 5 TB Teleskopdaten, die an Bord eines mit Helium gefüllten Hochdruckballons gesendet wurden.
Astrophysiker haben herausgefunden, dass es viel billiger ist, Teleskope mit Ballons statt mit Raketen an den Rand des Weltraums zu schicken. Solche Ballons können auch längere Zeit in der Luft bleiben, wodurch das Teleskop enorme Datenmengen erfassen kann. Bei dieser neuen Anstrengung schickte das Forschungsteam ein superBIT-Teleskop mithilfe eines mit Helium gefüllten Superdruckballons in die Stratosphäre der Erde – seine Mission bestand darin, astronomische Bilder von etwa 99,5 % der Erdatmosphäre zu sammeln.
Im Rahmen der Mission schickte das Forschungsteam außerdem vier DRS-Kapseln, um die vom Teleskop gesammelten Daten zu sichern. Die Idee dahinter war, dass bei einem Verlust des Ballons und/oder des Teleskops die Kapseln und ihre Sicherungsdaten langsam unter einem Fallschirm zur Erde abdriften könnten, wo sie dann von einem Bodenpersonal geborgen werden könnten.
Die Mission wurde am 16. April gestartet, wobei der Ballon und seine Ladung eine Höhe von 40 Kilometern erreichten. In den folgenden 40 Tagen machte das Teleskop Bilder von Galaxienhaufen mit dem Ziel, den Gravitationslinseneffekt aufzuzeichnen und so die Existenz dunkler Materie nachzuweisen. Die Datenübertragung erfolgte über Starlink und TDRSS der NASA. Die Starlink-Verbindung ging am 1. Mai verloren und die Verbindung mit TDRSS begann etwa drei Wochen später auszufallen.
Es wurde beschlossen, das Teleskop mit einem angebrachten Fallschirm abzustürzen. Vor dem Abstieg wurden zwei der vier DRS-Kapseln mit eigenen Empfängern und Kommunikationssystemen für das Global Navigation Satellite System freigelassen, die es ermöglichten, ihren Aufenthaltsort zu verfolgen. Bei der Veröffentlichung wurde festgestellt, dass nur drei der vier Kapseln funktionierten. Der nicht funktionierende wurde nicht freigegeben und ein anderer wurde an Bord behalten, um zu sehen, wie es ihm ergehen würde, wenn er beim Ballon zurückgelassen würde.
Aufgrund des Einfrierens der Batterien verlor das Team die meiste Zeit des Abstiegs die Kommunikation mit den Kapseln. Nach der Landung erwärmten sich die Batterien und die Kommunikation wurde wieder aufgenommen, sodass die Forscher beide funktionierenden Kapseln wiederherstellen und die gespeicherten Daten abrufen konnten. Das Team beschreibt den Einsatz von DRS-Kapseln als erfolgreiches Mittel zur Erhaltung der von Ballons in die Luft gesendeten Teleskopdaten.
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Ellen L. Sirks et al., Per Fallschirm von einem NASA-Superdruckballon heruntergeladene Daten, Luft- und Raumfahrt (2023). DOI: 10.3390/aerospace10110960
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