Атмосфераны зерттеуге арналған Skyhook жүйесі

Кіріспе

Атмосфералық зерттеу құрылғысы, Skyhook әуеден алу жүйесі.

Skyhook шары Отто С. Винзен және General Mills, Inc. компаниясымен әзірленген жоғары биіктіктегі шары. Олар 1940-1950 жылдары АҚШ Әскери-теңіз күштерінің Әскери-теңіз зерттеулер кеңсесі (ONR) тарапынан атмосфераны зерттеу үшін, әсіресе өте жоғары биіктіктегі тұрақты деңгейдегі метеорологиялық бақылаулар үшін пайдаланылды. Черенков детекторы сияқты құралдар алғаш рет Skyhook шарында қолданылды.

Skyhook жобасы

1940 жылдардың соңында Skyhook жобасы пластик шарларды пайдаланып, стратосфераға құралдарды жіберу немесе зерттеулер жүргізу үшін қолдану мақсатымен жоспарланды. Бұл жоба бұрынғы Helios жобасының жұмысын жалғастырды, оны General Mills және Жан Пикард бастаған. Мақсат – адамдарды жоғары көтеру үшін алып пластик шарларды пайдалану еді. Метеорологиялық деректерді жинау үшін бұрыннан қолданылып келген шарлар енді арнайы ақпарат пен фотосуреттерді жинау мүмкіндігін ұсынды. Бірінші Skyhook шары 1947 жылдың 25 қыркүйегінде ұшырылды. Бұл шарды General Mills компаниясының Ұшқыш бөлімі жасады. Ол 100000 фут (30480 м) биіктікке дейін ядролық эмульсияны жеткізді. Ұшырылғаннан кейін төменгі деңгейде, шардың ішіндегі көтеру газы (сутегі немесе гелий) қаптаманың жоғарғы жағында кішкентай көпіршік құрады, нәтижесінде шар «жұмсақ» көрінді. Жоғары биіктіктегі ауа қысымы төмендегенде, газ кеңейіп, ақырында шар немесе жұмыртқа пішіндес болып, бүкіл қаптаманы толтырды. Кейбір үлгілерде шарлардың диаметрі 30 метрден асты. Келесі 10 жыл ішінде ONR және еуропалық ғалымдар қолдаған зерттеулер үшін 1500-ден астам Skyhook рейсі жасалды. Бұл рейстер АҚШ, Канада және Атлант мұхиты, Тынық мұхиты, Кариб теңізі және Арктика суларындағы әскери кемелерден жүзеге асырылды. Бұл іске қосуларға Winzen Research және General Mills компаниялары қатысты, ал кейінірек Атом энергиясы комиссиясы Skyhook жобасын қолдауға ONR-ге қосылды. Маңызды рейстердің бірі – 1948 жылы Skyhook жобасы алғашқы үш шардан тұратын кластерді сәтті ұшырды. 1949 жылы алғашқы кемеден Skyhook шары ұшырылды. Келесі 10 жылда 300-ге жуық кемеден ұшырылды. ONR келісімшарты бойынша алғашқы адаммен жабдықталған пластик шар 1949 жылы ұшты. 1952 жылы Rockoon жобасы арктикалық сулардан шамамен 70000 фут (21336 м) биіктікте шағын Deacon зымырандарын жіберген Skyhook шарын көрсетті. Пластик шардан астрофизикалық өлшеулерді жүргізудің алғашқы белгілі әрекеттерінің бірі 1954 жылдың 30 маусымында Skyhook бағдарламасы аясында болды. Сол күні күн тұтылуы кезінде Winzen Research компаниясы қарапайым бағдарлау жүйелерін қолдана отырып, камералы гондолалармен екі Skyhook шарын ұшырды. Мақсат – күннің тұтылуын жоғарыдан суретке түсіру еді. Толық тұтылу кезеңін қамту үшін түрлі фотосурет жабдықтары қолданылды. 1956 жылдың 7 қыркүйегінде Миннесота университеті адамсыз шарлар үшін 145000 фут (44196 м) биіктігінің ресми емес рекордын орнату үшін үлкен Mylar шарын (Нортфилд, МН қаласындағы G. T. Schejeldahl Corporation әзірлеген) ұшырды. 1957 жылы АҚШ Әскери-теңіз күштері Transosonde (трансокеандық зондтау) деп аталатын операциялық аэрологиялық жүйені бастады, ол Жапониядан Тынық мұхиты арқылы күнделікті шар ұшыруды қамтыды.

In the late 1940s, Project Skyhook was conceived of as a means by which plastic balloons could be used to transmit or send instruments into the stratosphere to conduct research. This project carried forward work from an earlier project, Helios, that General Mills and Jean Piccard initiated to use arrays of giant plastic balloons to carry humans aloft. Balloons, long used for collecting meteorological data, now offered the opportunity of collecting highly specialized information and photographs. The first Skyhook balloon was launched on September 25, 1947. The balloon was developed by the Aeronautical Division of General Mills. It carried a payload of nuclear emulsion to over 100000 feet (30480 m). At low level immediately after launch, the lifting gas (hydrogen or helium) in the balloons formed a small bubble at the top of the envelope, resulting in the balloon having a "limp" look. At the lower air pressure at higher altitudes, the gas expanded and eventually filled the whole envelope forming a sphere or ovoid. In some models the balloons could reach diameters of more than 30 m.

In the succeeding 10 years, over 1,500 Skyhook flights were made for investigations supported by the ONR and for European scientists. These flights were made from locations in the United States, Canada, and naval vessels in the Atlantic, Pacific, Caribbean, and Arctic waters. Both Winzen Research and General Mills participated in these launchings, and in later years, the Atomic Energy Commission joined ONR in support of Project Skyhook. Among significant flights, Project Skyhook launched the first successful three balloon cluster in 1948. Then in 1949 the first shipboard Skyhook launch took place. It was followed by nearly 300 shipboard launchings over the next 10 years. The first manned plastic balloon flight under ONR contract took place in 1949. Project Rockoon, in 1952, featured a Skyhook balloon that released small Deacon rockets at about 70000 feet (21336 m) above arctic waters. One of the first known attempts to carry out an astrophysical measurement from a plastic balloon occurred under the Skyhook program on June 30, 1954. During the solar eclipse on that date two Skyhook balloons were launched by Winzen Research with camera gondolas employing simple orientating systems. The objective was to photograph the eclipse from high altitude. Varied photographic equipment was carried and aimed at the Sun to obtain full coverage for the total period of totality. On September 7, 1956, the University of Minnesota launched a giant Mylar balloon (developed by the G. T. Schejeldahl Corporation of Northfield, MN) to set an unofficial balloon altitude record of 145000 feet (44196 m) for unmanned balloons. In 1957 the US Navy began an operational aerology system known as Transosonde (trans ocean sounding), consisting of almost daily balloon flights across the Pacific Ocean from Japan.

"Churchy" жобасы

1948 жылы Skyhook шарлары протондар мен электрондардан өзге, ғарыш сәулелеріне электрондарынан айырылған жоғары энергиялы атом ядроларының да кіретінін көрсету үшін қолданылды. 1953 жылдың қыркүйегінде 13 пластмассалық Skyhook шарлары Project Churchy жобасының аясында ұшырылды – бұл Теңіз зерттеулер бюросының қаржыландыруымен жүзеге асырылған ғарыш сәулелерін зерттеу экспедициясы, және ол геомагниттік экваторда өткізілді. Project Churchy Галапагос аралдарында жүргізілді, себебі жоғары энергиялы ғарыш сәулелерінің бөлшектерін тек геомагниттік экваторда ғана, жоғары ендіктерде кездесетін төмен энергиялы бөлшектермен қоса емес, жинауға болады. Ғылыми құралдармен жабдықталған шарлар 90000 фут (27432 м) және 105000 фут (32004 м) биіктікке көтеріліп, -80 °C (-112 °F) дейін төмен температураға тап болды. Патрульдік эскадрилья (VP) 45 ‘Пеликан’ ұшақтары әрбір шар ұшырылғаннан кейін бір сағаттан соң ұшып, шар жүгін босатып, құлағанша визуалды түрде бақылады. Аспаптар суға түскенше қадағаланып, оларды алу үшін эсминецтерге белгіленді.

Skyhook - НЛО ретінде

Skyhook шары кейбір НЛО көріністерінің бастауында болуы мүмкін. Skyhook шарының жаңылыс байқалуының ең әйгілі жағдайы – Мантелл НЛО оқиғасы. "Жер мен ұшатын табақтар" (1956) фильмінің сценарийінде "Skyhook жобасы" есімі кездеседі.