Fotografie balon făcută de la 25 km. Credit imagine: Paul Verhage. Faceți clic pentru a mări.
Paul Verhage are câteva imagini despre care ai jurat că au fost făcute din spațiu. Dar Verhage nu este un astronaut și nici nu lucrează pentru NASA sau pentru orice companie care are sateliți orbitând pe Pământ. Este profesor în districtul școlar Boise, Idaho. Totuși, hobby-ul său este în afara acestei lumi.
Verhage este una din aproximativ 200 de persoane din Statele Unite, care lansează și recuperează ceea ce a fost numit „satelit al omului sărac”. Amatori de radio cu înaltă altitudine de balonări (ARHAB) permite persoanelor fizice să lanseze sateliți funcționali către „aproape de spațiu”, cu o fracțiune din costul vehiculelor tradiționale de lansare a rachetelor.
De obicei, costul de a lansa orice lucru în spațiu pe rachete obișnuite este destul de mare, ajungând la mii de dolari pe liră. În plus, perioada de așteptare pentru încărcările utile pentru a fi pusă pe un manifest și apoi lansată poate fi de câțiva ani.
Verhage spune că costul total pentru construirea, lansarea și recuperarea acestor nave spațiale Aproape este mai mic de 1.000 USD. „Vehiculele noastre de lansare și combustibilul sunt baloane din latex și heliu”, a spus el.
În plus, odată ce un individ sau un grup mic începe să proiecteze o navă spațială Aproape, ar putea fi gata pentru lansare în termen de șase până la douăsprezece luni.
Verhage a lansat aproximativ 50 de baloane din 1996. Încărcările de pe navele sale spațiale Aproape includ stații mini-vreme, contoare Geiger și camere de luat vederi.
Aproape spațiile se află între 60.000 și 75.000 de picioare (~ 18 la 23 km) și continuă până la 62,5 mile (100 km), unde spațiul începe.
"La aceste altitudini, presiunea aerului este de numai 1% din cea la nivelul solului, iar temperaturile aerului sunt de aproximativ -60 grade F", a spus el. „Aceste condiții sunt mai aproape de suprafața lui Marte decât de suprafața Pământului.”
Verhage a mai spus că, din cauza presiunii scăzute a aerului, aerul este prea subțire pentru a refracta sau împrăștia lumina soarelui. Prin urmare, cerul este negru și nu albastru. Deci, ceea ce se vede la aceste altitudini este foarte aproape de ceea ce văd astronauții naveta de pe orbită.
Verhage a spus că cel mai înalt zbor al său a atins o altitudine de 35 de km (3500 km), iar cel mai mic a mers la doar 2,4 metri de pământ.
Principalele părți ale unei nave spațiale Aproape sunt computerele de zbor, un cadru aerian și un sistem de recuperare. Toate aceste componente sunt reutilizabile pentru mai multe zboruri. „Gândiți-vă să construiți această navă spațială aproape ca o construcție a propriei navete spațiale reutilizabile”, a spus Verhage.
Avionicul operează experimente, colectează date și determină starea navei spațiale, iar Verhage își face propriile computere de zbor. Cadrul aerian este de obicei cea mai ieftină parte a navei spațiale și poate fi confecționat din materiale precum Styrofoam și Ripstop Nylon, montate împreună cu lipici fierbinte.
Sistemul de recuperare constă dintr-un GPS, un receptor radio, cum ar fi un radio cu ham, și un laptop cu software GPS. În plus, și probabil cel mai important este echipajul Chase. „Este ca un miting rutier”, spune Verhage, „dar nimeni din echipajul Chase nu știe cu siguranță unde vor ajunge!”
Procesul de lansare a unei nave spațiale aproape presupune pregătirea capsulei, umplerea balonului cu heliu și eliberarea acestuia. Ratele de ascensiune pentru baloane variază pentru fiecare zbor, dar sunt de obicei între 1000 și 1200 de metri pe minut, zborurile fiind necesare 2-3 ore pentru a atinge apogeul. Un balon umplut are aproximativ 7 metri înălțime și 6 metri lățime. Ele se extind ca mărime pe măsură ce balonul urcă, iar la altitudinea maximă poate fi mai mare de 20 de metri.
Zborul se încheie atunci când balonul izbucnește din presiunea atmosferică redusă. Pentru a asigura o aterizare bună, o parașută este prestabilită înainte de lansare. O navă spațială aproape va cădea liber, cu viteze de peste 6.000 de metri pe minut până la aproximativ 50.000 de metri în altitudine, unde aerul este suficient de dens pentru a încetini capsula.
Receptorul GPS pe care Verhage îl folosește semnalizează poziția sa la fiecare 60 de secunde, așa că după ce nava spațială aterizează, Verhage și echipa sa știu de obicei unde se află nava spațială, însă recuperarea acesteia este în mare parte o problemă de a putea ajunge la locul unde se află. Verhage a pierdut o singură capsulă. Bateriile au murit în timpul zborului, deci GPS-ul nu funcționa. O altă capsulă a fost recuperată la 815 de zile de la lansare, găsită de Garda Națională Aeriană în apropierea unui interval de bombardament.
Unele baloane sunt recuperate la doar 10 mile de la locul de lansare, în timp ce altele au parcurs peste 150 de mile distanță.
„Unele dintre recuperări sunt ușoare”, a spus Verhage. „Într-un zbor, unul dintre echipajii mei, Dan Miller, a prins balonul când a aterizat. Dar unele recuperări din Idaho sunt grele. În unele cazuri, am petrecut ore în șir pe un munte. ”
Alte experimente pe care Verhage a aruncat-le includ un fotometru de lumină vizibilă, fotometre cu lățime de bandă medie, un radiometru infraroșu, o picătură de planor, supraviețuirea insectelor și expunerea bacteriilor.
Unul dintre cele mai interesante experimente ale lui Verhage a implicat utilizarea unui contor Geiger pentru a măsura radiațiile cosmice. La sol, un contor Geiger detectează aproximativ 4 raze cosmice pe minut. La 62.000, numărătoarea se ridică la 800 de numărate pe minut, dar Verhage a descoperit că peste această altitudine numărul scade. „Am aflat despre razele cosmice primare din această descoperire”, a spus el.
Zborul experimentelor este o experiență grozavă, a spus Verhage, dar lansarea unei camere foto și obținerea de imagini din spațiul apropiat oferă un factor „wow” de neînlocuit. „A avea o imagine a Pământului care arată curbura lui este destul de uimitor”, a spus Verhage.
„Pentru camerele de fotografii, continuă el,„ cu cât sunt mai bune. Prea multe dintre camerele noi au o funcție de economisire a energiei electrice, astfel încât acestea se opresc atunci când nu sunt utilizate în atâtea minute. Când se opresc la 50.000 de metri, nu pot face nimic pentru a le reveni. ”
În timp ce camerele digitale sunt ușor de interfațat cu computerul de zbor, a spus Verhage, acestea necesită unele cablaje inventive, care să împiedice camera să se oprească. El a spus că până acum, cele mai bune fotografii ale sale au provenit de la camerele de film.
Verhage scrie o carte electronică care detaliază modul de construire, lansare și recuperare a unei nave spațiale Aproape, iar primele 8 capitole sunt disponibile gratuit, online. Cartea electronică va avea 15 capitole la final, totalizând aproximativ 800 de pagini.
Parallax, compania care produce un microcontroler sponsorizează publicarea cărții electronice.
Verhage preda electronica la Centrul Tehnic Profesional Dehryl A. Dennis din Boise. Scrie o coloană semestrială despre aventurile sale cu ARHAB pentru revista Nuts and Volts și, de asemenea, împărtășește entuziasmul său pentru explorarea spațiului prin programul ambasadorului sistemului solar NASA / JPL.
Verhage a spus că hobby-ul său încorporează tot ceea ce este interesat: GPS, microcontrolere și explorare spațială, și încurajează pe oricine să experimenteze fiorul de a trimite o navă spațială în spațiul apropiat.
De Nancy Atkinson
