Columbia Scientific Balloon Facility

Koordinater :

Csbf-logo.png

Columbia Scientific Balloon Facility ( CSBF ) (etablerades 1961, tidigare känd som National Scientific Balloon Facility ( NSBF )) är en NASA -anläggning som ansvarar för att tillhandahålla uppskjutning, spårning och kontroll, luftrumskoordinering, telemetri- och kommandosystem och återställningstjänster för obemannade höghöjdsballonger . Kunder till CSBF inkluderar NASA-centra, universitet och vetenskapliga grupper från hela världen.

Uppdrag

CSBF har ett trefaldigt uppdrag:

  • Tillhandahålla underhåll, drift och logistikstöd för NASA:s vetenskapliga ballongprogram och anläggningar.
  • Tillhandahåll sofistikerade mark- och flygsystem för uppskjutning, kontroll, datahämtning, kommando och återställning av NASA:s ballonguppdrag.
  • Utför forskning och utveckling för att främja kapaciteten hos NASA:s suborbitala program.

Historia

Ballonganläggningen etablerades av Vincent E. Lally vid NCAR i Boulder , Colorado 1961 under överinseende av National Science Foundation . Den flyttades till Palestina , Texas 1963 och utsågs till National Scientific Balloon Facility (NSBF) i januari 1973.

1982 överfördes sponsring av NSBF från National Science Foundation till National Aeronautics and Space Administration (NASA) och NSBF blev en separat enhet under University Corporation for Atmospheric Research (UCAR).

Från oktober 1987 till januari 2015 drevs CSBF av Physical Science Laboratory under överinseende av New Mexico State University i Las Cruces, New Mexico. I februari 2015 överfördes driften av anläggningen till Technical Services Division of Orbital ATK . Det administreras av Goddard Space Flight Centers Wallops Flight Facility Balloon Program Office.

Dess läge i Texas placerade NSBF i mitten av området där skräpet från rymdfärjan Columbia föll till jorden den 1 februari 2003. I februari 2006 döptes NSBF om till Columbia Scientific Balloon Facility för att hedra besättningen på STS- 107 .

CSBF Ballongflygning

Ballong

Flygprofil för supertrycksballonger kontra nolltrycksballonger.

CSBF konventionella och långvariga (LDB) ballonger är gjorda av 20 mikrometer tjock polyetenfilm och har vid flytning en diameter på upp till 140 meter (460 fot) och en volym på upp till 1,12 miljoner kubikmeter (39,57 miljoner kubikfot). Ballongerna är fyllda med heliumgas, kan bära nyttolaster på upp till 3 600 kilogram (7 936 lb), flyga på höjder av upp till 42 kilometer (26 mi) och kan ligga kvar i flyta i mer än 40 dagar.

Ballongerna är nolltrycksskillnadsballonger och ventileras i botten. De är bara delvis uppblåsta när de lanseras, och när de stiger upp får det lägre atmosfärstrycket att de blåses upp helt.

Ballongens botten är fäst vid en fallskärm , som sedan fästs med stålupphängningskablar till nyttolasten. En flygning avslutas genom att avfyra en explosiv squib som skiljer fallskärmen från ballongen. En rivlina river samtidigt upp toppen av ballongen. Ballongen töms snabbt och faller till marken för att hämtas och kasseras (ballonger är engångsbruk). Nyttolasten sjunker, upphängd i fallskärmen, och återvinns av markpersonalen.

Konventionella nyttolaster har vanligtvis en flyttid på höjden över 72 timmar. Long Duration Ballooning nyttolaster flyter vid varaktigheter på 42+ dagar. Ultra long duration ballonger (ULDB) håller på att utvecklas som kan fungera på flytande i +100 dagar. Den begränsande faktorn är solens dygnscykel , uppgång och nedgång. Värme under dagen gör att ballongen expanderar och tar höjd och förlorar därmed helium. Värmeförlust på natten gör att ballongen sjunker och drar ihop sig. Ballast bärs för att övervinna effekten. Att flyga i ett polarområde under fullt solljus tillåter mer försumbara höjdvariationer.

ULDB-ballonger eller övertrycksballonger (SPB) är förseglade för att förhindra heliumförlust och har en pumpaform på flyghöjd. SPB TRAVALB-2 överträffade tidigare antarktiska ballongflygningar genom att stanna på luften i 149 dagar, 3 timmar och 58 minuter efter uppskjutning från NASA:s Long Duration Balloon (LDB) plats vid LDB Camp, McMurdo Station , Antarktis. Operationen stöddes av National Science Foundation och United States Antarctic Program . Efter uppskjutningen av Travalb-1 lyfte Travalb-2 den 29 december 2019 för att testa NASA:s ballongförutsägelser i Antarktis och för att studera elektronförluster från jordens strålningsbälten.

Förberedelse, lansering och flygning

En ballongflygning involverar både CSBF och ett eller flera vetenskapliga team. CSBF bestämmer uppskjutningsplatsen baserat på vetenskapliga mål och tillhandahåller lokala förberedelser, en eller flera ballonger, uppskjutnings- och bärgningsfordon och personal för att stödja de logistiska aspekterna av aktiviteter före flygning, flygning och efter flygning. Vetenskapliga team skickar en nyttolast till uppskjutningsplatsen och sätter upp en liten fältstation för att montera sin utrustning, göra sista minuten förberedelser och hantera experimentet under flygningen. Nyttolasten är vanligtvis ett stort instrument eller ett kluster av instrument, plus omborddatorer, radiotelemetriutrustning och ballast.

Att skjuta upp en ballong kräver kombinationen av lätta lågnivåvindar (för att uppfylla begränsningarna för CSBF:s dynamiska uppskjutningsteknik) och lämpliga vindar på övre nivån (så att ballongen förblir inom telemetriområdet för en markstation och inom det tillåtna flygområdet ). Nyttolasten kan rullas ut till uppskjutningsområdet flera gånger innan yt- och övre atmosfärsförhållanden är acceptabla för uppskjutning.

Under flygningen sänds data till marken för snabbanalys och registreras vanligtvis även ombord. Forskare på marken kontrollerar vanligtvis nyttolasten aktivt. Ett astronomiskt teleskop kan till exempel riktas i realtid mot en mängd olika källor för observationer, eller lämnas i ett autonomt driftläge.

Starta webbplatser

CSBF lanserar ballonger från flera platser i världen, beroende på behoven av experimentet de bär. Webbplatserna inkluderar:

Backup Control Center

Sedan 2017 har CSBF utsetts till Backup Control Center (BCC) för den internationella rymdstationens Mission Control Center (MCC) i Houston, TX. Cirka 3 timmar från Houston tillhandahåller CSBF faciliteter som NASA kan använda för kortsiktig kontroll av ISS i fall MCC evakueras. BCC aktiverades tillfälligt i augusti 2020 medan Johnson Space Center förberedde sig för orkanen Laura .

Se även

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Columbia_Scientific_Balloon_Facility&oldid=1071292340 "