Imaginez si envoyer votre expérience scientifique à 70 000 pieds dans les airs ne prenait que du plastique de peintre, du ruban adhésif, un peu de poussière de charbon de bois et beaucoup de soleil.
Daniel Bowman de Sandia National Laboratories a présenté ses découvertes à l’aide de ballons à air chaud à énergie solaire pour écouter les sons stratosphériques au 184e réunion de l’Acoustical Society of America le jeudi 11 mai.
La stratosphère est une couche relativement calme de l’atmosphère terrestre. Rarement dérangés par des avions ou des turbulences, les microphones de la stratosphère captent une variété de sons inouïs ailleurs. Cela inclut les sons naturels provenant de la collision des vagues de l’océan et du tonnerre, les sons créés par l’homme comme les éoliennes ou les explosions, et même les sons d’origine inconnue.
Pour atteindre la stratosphère, Bowman et ses collaborateurs construisent des ballons de 6 à 7 mètres de diamètre. Malgré leur grande taille et leur capacité de collecte de données, les ballons sont relativement simples.
« Nos ballons sont essentiellement des sacs en plastique géants avec de la poussière de charbon de bois à l’intérieur pour les rendre sombres. Nous les construisons en utilisant du plastique de peintre de la quincaillerie, du ruban adhésif et de la poudre de charbon de bois provenant de magasins de fournitures pyrotechniques. Quand le soleil brille sur les ballons sombres , l’air à l’intérieur se réchauffe et devient flottant. Cette énergie solaire passive est suffisante pour amener les ballons de la surface à plus de 20 km (66 000 pieds) dans le ciel », a déclaré Bowman. « Chaque ballon n’a besoin que d’environ 50 $ de matériaux et peut être construit sur un terrain de basket. »
Les chercheurs collectent des données et détectent les sons à basse fréquence avec des microbaromètres, conçus à l’origine pour surveiller les volcans. Après avoir relâché les ballons, ils suivent leurs itinéraires à l’aide du GPS, une tâche nécessaire car les ballons naviguent parfois sur des centaines de kilomètres et atterrissent dans des endroits difficiles d’accès. Mais, comme les ballons sont peu coûteux et faciles à construire et à lancer, ils peuvent libérer beaucoup de ballons et collecter plus de données.
En plus des sons humains et environnementaux attendus, Bowman et son équipe ont détecté quelque chose qu’ils ne sont pas en mesure d’identifier.
« [In the stratosphere,] il y a de mystérieux signaux infrasons qui se produisent quelques fois par heure sur certains vols, mais la source de ceux-ci est complètement inconnue », a déclaré Bowman.
Les ballons à énergie solaire pourraient également aider à explorer d’autres planètes, comme l’observation de l’activité sismique et volcanique de Vénus à travers son atmosphère épaisse.