Apa yang sedang dieksplorasi di stratosfer?

12 April, kami akan mengirim server kami ke stratosfer. Segera kami akan menulis secara rinci tentang isian teknis dari proyek kami " Space Data Center ". Sementara itu, kami ingin berbicara tentang mengapa penerbangan ke stratosfer digunakan saat ini.

Stratostat Penelitian NASA

Ruang jauh lebih dekat daripada yang terlihat bagi kita. Dan ini bukan metafora yang indah: hari ini batas atmosfer Bumi diterima pada level 100-122 km. Namun, sudah pada 30 km, di stratosfer, 99% massa udara tetap di bawah Anda. Satu persen terakhir dari udara β€œmenyebar” ke sisa ketinggian 70–90 km. Sebagai perbandingan, pada permukaan laut tekanan atmosfer rata-rata adalah sekitar 1000 milibar, dan pada 30 km - sekitar 12 milibar. Karena stratosfer adalah "perisai ozon", tingkat radiasi matahari jauh lebih tinggi di bagian atasnya. Hanya suhunya yang dihilangkan dari gambaran harmonis dari hampir tanpa udara: dari -75 Β° C selama 12 km naik ke 0 Β° C selama 45 km (kadang-kadang menghangat hingga suhu seperti itu sudah 30 km, meskipun biasanya di sini -20 ...- 10 Β° C )

Karena totalitas kondisi, kisaran ketinggian 30-40 km kadang-kadang disebut "precosmos" hari ini dan secara aktif digunakan untuk semua jenis penelitian ilmiah yang membutuhkan pengaruh atmosfer minimal. Artinya, di stratosfer atas, Anda dapat dengan murah melakukan penelitian dan pengujian tanpa menghabiskan uang untuk peluncuran penuh ke luar angkasa.

Balon stratosfer pertama di dunia dibangun oleh ilmuwan Auguste Picard untuk mempelajari sinar kosmik. Sifat sinar kosmik sampai tahun 1940-an. tetap tidak jelas. Studi tentang interaksi sinar kosmik dengan materi menggunakan emulsi nuklir yang diangkat pada bola probe telah mengarah, khususnya, pada penemuan partikel elementer baru - positron (1932), muon (1936), dan mes-meson (1947).

Saat ini, terlepas dari judul "pra-kosmos", stratosfer paling sering digunakan untuk ... membentuk prakiraan cuaca. Menurut konsep modern, proses atmosfer yang terjadi di stratosfer, sangat mempengaruhi cuaca di Bumi. Oleh karena itu, ratusan balon cuaca diluncurkan di seluruh planet ini setiap hari, pada 12 dan 24 jam, pada satu waktu: ini adalah balon kecil di mana blok perangkat keras terpasang, yang, saat naik ke stratosfer, mencatat suhu dan kelembaban udara, kecepatan dan arah angin, kecepatan dan arah angin. Informasi dari balon cuaca dikumpulkan ke dalam sistem informasi tunggal dan digunakan dalam model peramalan cuaca. Misalnya, jika hari ini massa udara bergerak dari Afrika ke utara-utara-timur, maka pada kecepatan ini bagian depan atmosfer ini akan berada di Eropa dalam beberapa hari, dan seterusnya.


Selain itu, penelitian sedang dilakukan di stratosfer di mana atmosfer menghalangi, dan terlalu mahal untuk melewatinya. Dan atmosfer biasanya terganggu oleh para astronom. Kembali pada 1950-an, teleskop stratosfer pertama di dunia dengan diameter cermin utama 30 cm diluncurkan di Amerika Serikat, yang membuat foto korona surya yang tak tertandingi pada waktu itu. Pada tahun 1966, sebuah platform 8-ton dengan observatorium otomatis Saturnus akan terbang di Uni Soviet untuk menembak bintang kita di bawah balon stratosfer. Cermin utama teleskopnya berdiameter 50 cm (meskipun secara struktural dirancang untuk cermin sepanjang satu meter).



Juga , teleskop yang beroperasi dalam sinar-x dan rentang inframerah telah terbang ke stratosfer; bagi mereka, pengaruh atmosfer jauh lebih merugikan, karena menyerap jenis radiasi ini.


Tugas menarik lainnya adalah mempelajari awan perak. Ini adalah fenomena atmosfer langka yang muncul sekitar 130 tahun yang lalu, tak lama setelah letusan gunung berapi Krakatau. Awan keperakan terbentuk di ketinggian sekitar 80 km, hanya dari Mei hingga September dan hanya di lintang tinggi. Mereka menjadi terlihat hanya ketika matahari hampir terbenam dan 6-16 Β° di atas cakrawala.


Awan keperakan telah dipelajari sejak pertama kali terlihat pada tahun 1885. Masih belum diketahui persis dari mana mereka berasal. Menurut satu versi, debu terkecil dari letusan gunung berapi jatuh ke mesosfer, dan partikel-partikelnya mengembun uap air dalam kondisi tertentu dan menjadi terlihat. Dan selama beberapa tahun, hipotesis baru muncul bahwa metana naik di atmosfer atas, berinteraksi dengan debu kosmik dan berubah menjadi kristal es.

Stratosfer sangat membantu dalam eksplorasi ruang angkasa. Kondisi di sana sangat mirip dengan yang di luar angkasa: tekanannya 100 kali lebih rendah daripada di permukaan laut, tingginya tingkat radiasi matahari, ketika suhu naik, ada penurunan suhu yang sangat kuat, yang juga merupakan karakteristik ruang: perbedaan antara sisi "matahari" dan "bayangan" dapat mencapai 170 derajat.

Kartu yang digunakan untuk mengangkut bakteri pada stratostat

Jadi selama salah satu gerhana matahari, NASA melakukan studi tentang perilaku bakteri di lingkungan yang mirip dengan Mars. Atmosfer Mars di permukaan sekitar 100 kali lebih kecil dari Bumi, dengan suhu yang lebih dingin dan banyak radiasi. Dalam kondisi normal, bagian atas stratosfer kita mirip dengan kondisi Mars, dan selama gerhana matahari, kemiripan dengan Mars meningkat. Bulan menahan emisi radiasi dan panas dari matahari, menghalangi sinar ultraviolet tertentu, yang kurang umum di atmosfer Mars, dan selanjutnya menurunkan suhu di stratosfer. Secara umum, stratosfer adalah kotak pasir yang sangat baik untuk menguji berbagai peralatan dan bahan.

Bidang lain yang menarik dari penelitian stratosfer adalah pengujian sistem komunikasi satelit. Karena kebulatan Bumi, jangkauan komunikasi radio langsung di permukaan planet terbatas sekitar 27 km, ini adalah jarak ke cakrawala. Dan jika Anda mengambil pemancar di stratosfer, maka ia akan "mengenai" beberapa ratus kilometer, ini cukup untuk tes skala penuh.

Juga, percobaan biologis dilakukan di stratosfer: mereka mempelajari kemampuan berbagai organisme hidup untuk bertahan hidup dalam kondisi latar belakang radioaktif yang tinggi, yang selalu menyertai para astronot di luar atmosfer kita.

Tetapi orang-orang itu sendiri adalah tamu langka di ketinggian 30 km. Biasanya mereka di sini hanya ketika mereka diangkut dengan roket. Pada 1950-an dan 60-an, beberapa lompatan parasut stratosfer super-tinggi dibuat, tetapi dalam 40-50 tahun terakhir hanya ada dua. Yang terakhir dari mereka, yang paling sensasional, adalah lompatan Felix Baumgartner dari ketinggian lebih dari 36 km.

Kesenangan sangat mahal: Anda membutuhkan balon stratosfer yang besar, kapsul pengangkat, pakaian antariksa dengan sistem pendukung kehidupan - semuanya itu menghabiskan jutaan dolar.

Akhirnya, salah satu arahan strategis dalam penelitian adalah pencarian bahan-bahan struktural yang paling efektif dalam hal volume, massa, dan kekuatan, karena salah satu tugas paling sulit dan mahal dalam menciptakan benda-benda orbital dan planet yang dimaksudkan untuk tempat tinggal manusia adalah mengirimkan unsur-unsur besar dari Bumi. desain. Dan di stratosfer, perilaku komposit polimer sedang dipelajari, dari mana di masa depan mereka berencana untuk meledakkan (dengan penyembuhan berikutnya) seluruh ruangan di orbit, bulan atau Mars. Para ilmuwan menemukan bagaimana bahan berperilaku selama proses curing, pada kecepatan apa, sifat apa yang diperolehnya. Dari segar, Anda bisa mengingat studi bahan serat karbon .


Tentu saja, proyek baru " Space Data Center " kami akan menelan biaya banyak, jauh lebih murah daripada percobaan yang disebutkan. Sekarang dalam ayunan penuh mengoordinasikan peluncuran dengan otoritas yang bertanggung jawab. Sebagian besar peralatan tiba, server dirakit dan kami menghubungkan komponen satu sama lain.

Ikuti berita di blog :)


Kami mengundang Anda untuk mengambil bagian dalam percobaan kami dan mengirim pesan Anda pada 12 April ke server kami di stratosfer.

Source: https://habr.com/ru/post/id447248/


All Articles