Utilisation de capsules de récupération pour éviter la perte de données des télescopes à ballon

Une équipe internationale d’astrophysiciens, d’ingénieurs aérospatiaux et d’aérostiers a découvert que les capsules de récupération de données constituent un moyen viable de garantir l’intégrité des données en cas de perte des capacités de vol ou de communication dans les projets de télescopes à ballon. Dans leur journal publié dans un numéro spécial de Aérospatialle groupe décrit son test de quatre capsules Data Recovery System (DRS) contenant 5 To de données télescopiques envoyées à bord d’un ballon superpressurisé rempli d’hélium.

Les astrophysiciens ont découvert qu’il est beaucoup moins coûteux d’envoyer des télescopes aux confins de l’espace à l’aide de ballons plutôt que de fusées. De tels ballons peuvent également rester en l’air pendant de longues périodes, permettant ainsi au télescope de capturer d’énormes quantités de données. Dans le cadre de ce nouvel effort, l’équipe de recherche a envoyé un télescope superBIT dans la stratosphère terrestre à l’aide d’un ballon à superpression rempli d’hélium. Sa mission était de collecter des images astronomiques au-dessus d’environ 99,5 % de l’atmosphère terrestre.

Dans le cadre de la mission, l’équipe de recherche a également envoyé quatre capsules DRS afin de sauvegarder les données collectées par le télescope. L’idée était qu’en cas de perte du ballon et/ou du télescope, les capsules et leurs données de sauvegarde pourraient dériver lentement vers la terre sous un parachute, où elles pourraient ensuite être récupérées par une équipe au sol.

La mission a été lancée le 16 avril, le ballon et sa cargaison atteignant 40 kilomètres. Au cours des 40 jours suivants, le télescope a pris des photos d’amas de galaxies dans le but d’enregistrer les lentilles gravitationnelles dans le cadre d’un effort visant à prouver l’existence de la matière noire. Les données ont été transmises via Starlink et le TDRSS de la NASA. La connexion Starlink a été perdue le 1er mai et la connexion avec TDRSS a commencé à échouer environ trois semaines plus tard.

Il a été décidé de faire tomber le télescope à l’aide d’un parachute attaché. Avant sa descente, deux des quatre capsules DRS ont été larguées avec leurs propres récepteurs du système mondial de navigation par satellite et systèmes de communication permettant de suivre leur localisation. Il a été constaté lors de la sortie que seules trois des quatre capsules fonctionnaient. Celui qui ne fonctionnait pas n’a pas été relâché et un autre a été gardé à bord pour voir comment il se comporterait s’il était laissé avec le ballon.

L’équipe a perdu la communication avec les capsules pendant la majeure partie du voyage en raison du gel de leurs batteries. Après leur atterrissage, les batteries se sont réchauffées et les communications ont repris, permettant aux chercheurs de récupérer les deux capsules fonctionnelles et de récupérer les données stockées. L’équipe décrit l’utilisation des capsules DRS comme un moyen efficace de préserver les données télescopiques envoyées en l’air sur des ballons.

Plus d’information:
Ellen L. Sirks et al, Données téléchargées via un parachute à partir d’un ballon à superpression de la NASA, Aérospatial (2023). DOI : 10.3390/aérospatiale10110960

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