by På lördagsmorgonen den 14 oktober kommer mer än 50 ballonger att flyta 32 kilometer högt i stratosfären över Oregon, Nevada, Utah, New Mexico och Texas Solförmörkelse sveper över sydvästra USA.
Ej att förväxla med 200 fots ballongen sköts ner utanför USA:s kust i februari – ett påstått spionageförsök från Kina – dessa små heliumballonger med en nyttolast på 12 pund/5,4 kg är alla godkända av FAA.
De Landsomfattande Eclipse Balloon Project är ett försök att utnyttja båda 14 oktober 2023 ringformad solförmörkelse Och 8 april 2024 total solförmörkelse. Vissa ballonger kommer att livestreama video från stratosfären – 115 000 fot hög – till NASA:s Eclipse-webbplats med Insta360-kameror (och andra kameror), medan andra kommer att övervaka förändringar i atmosfären.
Relaterad: Vad är skillnaden mellan en total solförmörkelse och en ringformig solförmörkelse?
Händelsen i februari kunde ha lagt en dämpare på ett av de största vetenskapliga experimenten kring den ringformade solförmörkelsen, som blockerar upp till 91 % av solen längs en 125 mil lång väg genom nio amerikanska delstater. “Vi fick inte panik, men vi var definitivt lite oroliga och undrade vilken inverkan det kan ha på oss”, säger Angela Des Jardins, fysiker vid Montana State University och ledare för Nationwide Eclipse Ballooning Project, till Space .com. “Det finns nu ett ökat behov av att säkerställa att myndigheter vet vad som händer, inklusive lokal brottsbekämpning.”
Även om ballongerna reser sig långt över marschhöjden för kommersiella flygplan, måste deras flygmönster identifieras och undvikas. Stora flygplatser, nationalparker och militära anläggningar får inte flygas över. De Federal Aviation Administration Du vet alltid exakt var ballongerna är. “Tekniskt kommer vi att flyga under gränsen där du inte behöver kontakta FAA, men eftersom det kommer att hända mycket i luften kommer våra team att kommunicera med dem”, säger Des Jardins.
De 53 lagen, indelade i nio grupper, består av cirka 750 STEM-studenter från hela USA. “Jag är entusiastisk över vetenskapen, men det som verkligen är fantastiskt med det här projektet är vad eleverna får ut av det”, säger han till Des Jardins. “Det dominerar deras akademiska liv under de 18 månader de går.”
Livestreaming av solförmörkelser från ballonger
Projektet bygger på det NASA och NSF-sponsrade Nationwide Eclipse Ballooning Project, där 55 lag försökte överföra otroliga 360-gradersvyer 2017 Jorden uppifrån under helheten. Även om några fantastiska vyer togs emot och livestreamades, misslyckades vissa lag. Livestreamingens ålder var trots allt fortfarande i sin linda 2017. “Det har varit några olyckliga historier om lag där tillgång till internet var bra tills stora folkmassor dök upp”, säger Des Jardins. “Vi tänjde verkligen på teknikens gränser när YouTube Live precis kom ut – det var väldigt tekniskt krävande.”
Kamerorna – på 34 ballonger – används främst för att fånga jorden ovanifrån under förmörkelsen, men bilder av den förmörkade solen kommer att tas i april. Kamerorna är inte utrustade med solfilter och kommer därför att ge bilder av jorden under “Ring of Fire” i oktober – och eventuellt visa några atmosfäriska effekter. “NASA kommer att ha tre olika sändningssajter i oktober. Om förmörkelsen skiftar kommer produktionsteamet att flytta mellan dessa platser och använda våra flöden efter behov”, säger Des Jardins.
Undersökning av gränsskiktet
Man hoppas också – särskilt under den totala solförmörkelsen i april – att 19 vetenskapsballonger ska fånga förändringarna Jordens atmosfär orsakas av den plötsliga minskningen av solljus.
I en förlängning av ett experiment som genomfördes av sex team 2017 kommer de att studera vad som händer med gränsskiktet, en del av atmosfären som är direkt påverkad av jordens yta. Dess djup förändras varje dag och varje natt. “På dagen, när det är varmt, stiger det och på natten sjunker det nästan till marken”, säger Des Jardins. Under en solförmörkelse förväntas gränsskiktet sjunka.
Under båda förmörkelserna kommer atmosfäriska vetenskapsteam att ha markväderstationer för att göra mätningar, där ballongerna samlar in temperaturdata i atmosfärens olika lager. Ballongerna kommer också att vara utrustade med standardsensorer som kallas radiosonder, var och en väger 0,4 pund/190 g, som mäter temperatur, tryck, vindriktning och vindhastighet. Dessa typer av sensorer flygs två gånger om dagen, varje dag, upp till en höjd av cirka 100 000 fot. Enligt detta finns det 92 olika stationer i USA och nästan 900 platser över hela världen National Weather Service.
Jakten på vågor
Det finns också hopp om det Tyngd Vågor kan upptäckas. Inte att förväxla GravitationsvågorTyngdkraftsvågor är en våg som färdas genom en stabilt lager av atmosfären, enligt National Weather Service. De orsakas av att luft förskjuts vertikalt – vanligtvis av ett berg eller en uppgång från ett åskväder – och skapar ett vågliknande mönster i höga moln när de finns.
Tre gravitationsvågor upptäcktes av ett av projektets vetenskapliga ballongteam under en total solförmörkelse i Chile 2019, men den här gången hoppas man att även bilder ska tas. “Förutsättningarna måste vara helt rätt”, säger Des Jardins, i hopp om något som de flesta förmörkelsejagare skulle vilja undvika. “Vi behöver lite högre moln, men om vi får det, finns det definitivt en chans att vi kan använda kamerorna för att se tyngdkraftsvågorna från ballongerna medan ballongerna samlar in detaljerad data för atmosfärisk forskning.”
Även om det inte finns några moln – d.v.s. inga visuella bevis – kommer det att vara möjligt att sluta sig till tryckvågorna och gravitationsvågornas placering från data om temperatur, tryck, vindriktning och vindhastighet.
Så här fungerar ballongerna
Hur en heliumfylld väderballong i neopren fungerar är ganska enkelt. “Den stiger upp och när trycket minskar ökar trycket inuti ballongen, den expanderar, den spricker och faller sedan igen”, säger Des Jardins. Nyttolasten flyter ner igen via en fallskärm.
Den här gången används dock en ny typ av ballong som har en ventil så att team kan släppa ut lite helium när de når cirka 70 000 fot. Detta gör att ballongerna kan flyta när de når en höjd av cirka 90 000 fot. “Tanken är att om det finns en gravitationsvåg skapad av förmörkelsen, kan vi se den i ballongens rörelse när den slingrar sig längs den”, säger Des Jardins. “Vi kommer att flyta dem under solförmörkelserna och lite efteråt så att vi kan vara mer exakta GPS Datan har bevarat gravitationsvågen.” Den nya designen säkerställer också att ballongerna är så stabila som möjligt, vilket borde förbättra bilderna och bilderna.
Sättet att komma åt utrustningen måste också justeras. Under 2017 hamnade många av kamerorna och nyttolasten i de höga trädgrenarna. “Det tog en vecka för många av dem att ta sig upp ur träden”, säger Des Jardins. “Den här gången köpte vi en trädstolpe till alla lag!”
Även om aprils totala solförmörkelse – den sista som korsade USA fram till 2045 – är det riktiga priset, erbjuder ringen i oktober ett otroligt sällsynt tillfälle att träna. Det är också en unik möjlighet att jämföra och kontrastera vad som händer under två olika typer av solförmörkelser, en med en djup månskugga och en där en stor del av solen är skymd. “Naturen har gett oss en underbar serie av förmörkelser med sex månaders mellanrum i vårt eget land”, säger Des Jardins. “Det är ett utmärkt tillfälle att observera vad som händer i atmosfären under båda typerna av förmörkelser.”
