Войти
Высотный аэростат BLAST непосредственно перед запуском 12 июня 2005 г. Высотные аэростаты представляют собой пилотируемые или беспилотные аэростаты, обычно заполненные гелием или водородом, которые выбрасываются в стратосферу, как правило, на высоте от 18 до 37 км (от 59000 до 121000 футов) над уровнем моря. В 2002 году аэростат BU60-1 достиг рекордной высоты 53,0 км (32,9 мили; 173 900 футов).
Наиболее распространенным типом высотных аэростатов являются погодные условия. воздушные шары. Другие цели включают использование в качестве платформы для экспериментов в верхних слоях атмосферы. Современные воздушные шары обычно содержат электронное оборудование, такое как радио передатчики, камеры или системы спутниковой навигации, такие как приемники GPS.
Эти воздушные шары запускаются в так называемый «ближний космос », определяемый как область атмосферы Земли между пределом Армстронга (18 –19 км (11–12 миль) над уровнем моря), где давление падает до такой степени, что человек не может выжить без герметичного костюма, и мезопауза (85 км (53 миль) над уровнем моря уровень), где астродинамика должна взять верх над аэродинамикой для поддержания полета.
Из-за низкой стоимости GPS и коммуникационного оборудования полеты на воздушном шаре на большой высоте - популярное хобби, при этом такие организации, как UKHAS, помогают в разработке полезных нагрузок.
Пример изображения из высотный воздушный шар для хобби, запущенный Make Stuff Club из Колледжа Каламазу 
Фотография, сделанная с метеозонда весом 1500 г (3,3 фунта) на высоте примерно 100 000 футов (19 миль; 30 км) над Орегоном 
Разрыв латексного метеозонда на высоте около 29,5 км (18,3 мили; 97000 футов) Во Франции в 1783 году был проведен первый публичный эксперимент с h В заполненных водородом аэростатах участвовали Жак Шарль, французский профессор физики, и братья Робер, известные конструкторы физических инструментов.
Чарльз предоставил большие количества водорода, который ранее производился в небольших количествах, путем смешивания 540 кг (1190 фунтов) железа и 270 кг (600 фунтов) серная кислота. Воздушный шар, названный Charlière, наполнялся за 5 дней и был запущен с Марсова поля в Париже, где 300 000 человек собрались, чтобы посмотреть спектакль. Воздушный шар был запущен и поднялся сквозь облака. Расширение газа привело к разрыву воздушного шара, и он снизился через 45 минут в 20 км (12 миль) от Парижа.
Были использованы пилотируемые высотные аэростаты с 1930-х по 1960-е годы для исследований и поиска рекордов высоты полета. Известные пилотируемые полеты на воздушном шаре на большой высоте включают три рекорда самых высоких прыжков с парашютом, первый установлен Джозефом Киттингером в 1960 году на высоте 31 300 м для Project Excelsior, за ним следует Феликс Баумгартнер в 2012 году на 38 969 метров для Red Bull Stratos и совсем недавно на Алан Юстас в 2014 году на 41 419 метров.
Беспилотные высотные аэростаты используются в качестве исследовательских аэростатов. Обычно используются метеорологические шары, а также исследования атмосферы и климата. Они также широко используются для сбора данных и изображений из ближнего космоса. Полеты на больших высотах используются в научных целях, таких как субмиллиметровая астрономия.
Высотные аэростаты рассматриваются для использования в телекоммуникациях и космическом туризме. Частные компании, такие как zero2infinity и World View Enterprises, разрабатывают пилотируемые и беспилотные высотные аэростаты для научных исследований, коммерческих целей и космического туризма. Станции на высотных платформах. были предложены для таких приложений, как реле связи.
Полезная нагрузка любительского высотного аэростата для научных целей. Встроенный компьютер Arietta G25, нестандартная печатная плата и различные датчики (температура, давление, пассивный датчик излучения). Фотография сделана после полета. Студенты и любительские группы часто запускают высотные воздушные шары на высоту порядка 30 000 м (98 000 футов) как в научных, так и в образовательных целях, и они стали популярными среди образовательных учреждений и энтузиастов. поскольку они не требуют много ресурсов для проведения запуска.
Испытания радиодальности часто являются важным компонентом этих увлечений. Любительское радио часто используется с пакетной радиосвязью для связи со скоростью 1200 бод с использованием системы, называемой Автоматическая система передачи пакетов, с обратной связью с наземной станцией. Меньшие пакеты, называемые микро- или пико-трекерами, также создаются и работают под меньшими воздушными шарами. Эти меньшие трекеры использовали код Морзе, Field Hell и RTTY для передачи своего местоположения и других данных.
Первая записанная любительская радиосвязь Запуски высотных аэростатов были зарегистрированы в Финляндии по программе Ilmari 28 мая 1967 года и в Германии в 1964 году.
Изображение горизонта Земли, снятое с расстояния 26 км ( 16 миль) в полете ARHAB. Любительские радиолюбители на воздушном шаре (ARHAB ) - это применение аналогового и цифрового любительского радио к метеозонду и было имя, предложенное Ральфом Валлио (радиолюбительский позывной W0RPK) для этого хобби. ARHAB, которую часто называют «космической программой Пурмана», позволяет любителям конструировать функционирующие модели космических кораблей и запускать их в космическую среду. Считается, что Билл Браун (радиолюбительский позывной WB8ELK) начал современное движение ARHAB с его первого запуска воздушного шара с радиолюбительским передатчиком 15 августа 1987 года.
Полет ARHAB состоит из воздушного шара, восстановления. парашют и груз из одного или нескольких пакетов. Полезная нагрузка обычно содержит любительский радиопередатчик, который позволяет отслеживать полет до места посадки для восстановления. На большинстве рейсов используется трекер автоматической системы передачи пакетов (APRS), который получает свое местоположение от приемника глобальной системы позиционирования (GPS) и преобразует его в цифровую радиопередачу. Другие полеты могут использовать аналоговый радиомаяк и отслеживаются с помощью методов радиопеленгации. В длительных полетах часто используются высокочастотные передатчики, изготовленные на заказ, и медленные протоколы передачи данных, такие как radioteletype (RTTY), Hellschreiber, азбука Морзе и PSK31 для передачи данных на большие расстояния при небольшом заряде батареи. Для использования любительских радиопередатчиков в полете ARHAB требуется лицензия любительского радио, но любительские радиопередатчики можно использовать без лицензии.
Помимо оборудования слежения, другие компоненты полезной нагрузки могут включать датчики, регистраторы данных, камеры, передатчики любительского телевидения (ATV) или другие научные эксперименты. Некоторые полеты ARHAB несут упрощенный пакет полезной нагрузки под названием BalloonSat.
Типичный полет ARHAB использует стандартный латексный метеозонд, длится около 2–3 часов и достигает высоты 25–35 км (16–22 миль). Эксперименты с воздушными шарами нулевого давления, воздушными шарами сверхдавления и латексными шарами с клапанами увеличили время полета до более чем 24 часов. Полет при нулевом давлении программы Spirit of Knoxville Balloon Program в марте 2008 г. продолжался более 40 часов и приземлился у берегов Ирландии, на расстоянии более 5400 км (3400 миль) от точки запуска. 11 декабря 2011 года рейс номер CNSP-11 Калифорнийского проекта ближнего космоса с позывным K6RPT-11 запустил рекордный полет, пролетевший 6 236 миль (10 036 км) из Сан-Хосе, Калифорния, в приводнение в. Полет длился 57 часов 2 минуты. Он стал первым успешным трансконтинентальным аэростатом США и первым успешным трансатлантическим радиолюбительским высотным аэростатом. С тех пор было совершено несколько полетов вокруг Земли с использованием аэростатов из полиэтиленовой пленки сверхвысокого давления.
Каждый год в Соединенных Штатах на Суперстарте Великих равнин (GPSL) проходит большое собрание групп ARHAB.
Эксперименты на воздушном шаре с любительским радио (BEAR) - это серия экспериментов с воздушными шарами на большой высоте в Канаде, проведенных группой радиолюбителей и экспериментаторов из Шервуд-Парка и Эдмонтона, Альберта.. Эксперименты начались в 2000 году и продолжились с BEAR-9 в 2012 году, достигнув 36,010 км (22,376 миль). баллоны изготовлены из латекса, наполненного гелием или водородом. Все полезные данные BEAR несут систему слежения, содержащую приемник GPS, кодировщик APRS и модуль радиопередатчика. Другие экспериментальные модули полезной нагрузки включают перекрестный ретранслятор Amateur Radio и цифровую камеру , все из которых находятся в изолированном пенопластовом ящике, подвешенном под воздушным шаром.
Изображение пяти спутников BalloonSat вскоре после запуска в полет ARHAB. BalloonSat - это простой пакет, разработанный для проведения легких экспериментов в ближнем космосе. Они являются популярным введением в инженерные принципы в некоторых курсах средней школы и колледжа. BalloonSats перевозятся в качестве дополнительной полезной нагрузки на рейсах ARHAB. Одна из причин, по которой спутники BalloonSat просты, заключается в том, что они не требуют включения оборудования слежения; в качестве вторичной полезной нагрузки они уже перевозятся капсулами слежения.
Космический грант запустил программу BalloonSat в августе 2000 года. Он был создан как практический способ познакомить студентов-новичков и студентов-инженеров, интересующихся космическими исследованиями, с некоторыми фундаментальными инженерными методами, навыками командной работы и основами космоса и Науки о Земле. Программа BalloonSat является частью курса, проводимого Space Grant в Университете Колорадо в Боулдере.
Часто конструкция BalloonSat испытывает ограничения по весу и объему. Это поощряет передовые инженерные практики, создает проблемы и позволяет использовать множество спутников BalloonSats в полете ARHAB. Материалом планера обычно является пенополистирол или пенопласт, поскольку они легкие, легкие в обработке и обеспечивают достаточно хорошую изоляцию.
Большинство переносных датчиков, регистраторов данных и небольших камер, работающих от цепей таймера. Популярные датчики включают температуру воздуха, относительную влажность, наклон и ускорение. Эксперименты, проводимые внутри BalloonSats, включали в себя содержащихся в неволе насекомых и продукты питания.
Перед запуском большинство спутников BalloonSats должны пройти тестирование. Эти тесты предназначены для обеспечения правильной работы BalloonSat и получения научных результатов. Испытания включают замачивание в холоде, испытание на падение, функциональное испытание и взвешивание. Тест на замачивание в холоде имитирует сильные низкие температуры, которые будет испытывать BalloonSat во время своей миссии. Запуск и посадка могут быть травматичными, поэтому испытание на падение требует, чтобы BalloonSat держался вместе и продолжал функционировать после резкого падения. Функциональное испытание подтверждает, что экипаж BalloonSat может подготовить BalloonSat на стартовой площадке.
Дирижабль Stratobus 
Геостационарный спутник-аэростат 
Геостационарный спутник-дирижабль 
Высотный спутник-дирижабль Геостационарные спутники-аэростаты (GBS ) - это предлагаемые высотные воздушные шары, которые будут парить в стратосфере (от 60000 до 70000 футов (от 18 до 21 км) над уровнем моря) в фиксированной точке над поверхностью Земли и, таким образом, действовать как атмосферные аналоги спутники. На этой высоте плотность воздуха составляет 1/10 от плотности на уровне моря. Средняя скорость ветра на этих уровнях меньше, чем у поверхности. Двигательная установка позволила бы воздушному шару двигаться и сохранять свое положение. GBS будет питаться от солнечных батарей по пути к своему местоположению, а затем будет получать энергию лазера от вышки сотовой связи, над которой он парит.
GBS может использоваться для обеспечения широкополосного доступа в Интернет на большой территории. Лазерная широкополосная связь соединит GBS с сетью, которая затем сможет обеспечить большую зону покрытия из-за более широкой линии обзора над кривизной Земли и беспрепятственной зоны Френеля.
World View Enterprises построил и эксплуатирует аэростатный космодром (высотный аэростатный порт) в округе Пима, Аризона.
 | Викискладе есть медиафайлы, связанные с Исследовательскими шарами. |
