Наука и технологии 7 Августа 2020

Миссия ASTHROS и перспективы воздушных шаров

NASA планирует запустить в верхний слой стратосферы 2,5-метровый телескоп на воздушном шаре. Тем временем компания Space Perspective готовится к запуску шаров с туристами
Миссия ASTHROS и перспективы воздушных шаров
NASA планирует запустить в верхний слой стратосферы 2,5-метровый телескоп на воздушном шаре
NASA

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA) планирует новую миссию. В верхний слой стратосферы будет запущен 2,5-метровый телескоп. Впервые в истории столь крупный телескоп отправят на воздушном шаре — в прикрепленной к нему специальной гондоле. Когда шар наполнится гелием, он будет размером с футбольное поле — 150 метров в диаметре. Запуск намечен на декабрь 2013 года, стартовая площадка находится в Антарктиде.

Телескоп состоит из 2,5-метровой параболической тарелки, а также набора зеркал, линз и детекторов. Он будет наблюдать Вселенную в дальнем инфракрасном диапазоне. Шар поднимут на высоту 40 километров — этого будет достаточно, чтобы телескоп смог улавливать инфракрасное излучение, которое не пропускает земная атмосфера.

magnifier.png Телескоп состоит из 2,5-метровой параболической тарелки, а также набора зеркал, линз и детекторов. Он будет наблюдать Вселенную в дальнем инфракрасном диапазоне. Шар поднимут на высоту 40 км — этого будет достаточно, чтобы телескоп смог улавливать инфракрасное излучение, которое не пропускает земная атмосфера

Миссия называется ASTHROS (Astrophysics Stratospheric Telescope for High Spectral Resolution Observations at Submillimeter-wavelengths, Астрофизический стратосферный телескоп для наблюдений с высоким спектральным разрешением на субмиллиметровых длинах волн).

Специальный прибор будет измерять скорость движения газа в областях активного звездообразования, включая Туманность Киля в Млечном Пути. С помощью полученных данных астрономы построят первые трехмерные карты плотности, скорости и движения газа в этих регионах, что позволит лучше понять, как взаимодействуют новорожденные гигантские светила с окружающим веществом.

Находясь в стратосферных воздушных потоках, за период от трех до четырех недель воздушный шар должен будет описать несколько кругов вокруг Южного полюса. Когда миссия будет закончена, оператор пошлет специальную команду на отделение гондолы. При помощи парашюта она вернется на Землю, и телескоп можно будет использовать снова.

ШАР ТУРИЗМ.jpg
Из огромных окон Spaceship Neptune можно будет наслаждаться фантастическими видами, которые пока доступны только космонавтам
Space Perspective

 

Стратосфера для туристов

На первый взгляд может показаться, что использование воздушных шаров для таких миссий — способ отживший. Однако NASA уже тридцать лет активно применяет его для научных экспериментов (от десяти до пятнадцати миссий в год). Отправка воздушного шара обходится намного дешевле запуска ракеты и не требует столь долгой подготовки. Это дает ученым возможность опробовать новые технологии. Выявляя технические или эксплуатационные проблемы, инженеры могут внести изменения в оборудование, чтобы затем использовать его для будущих миссий.

Полеты в стратосферу начались в 1930-х годах. Широко известен полет на первом стратостате (FNRS-1) на высоту 16,2 км, который совершили Огюст Пикар и Пауль Кипфер 27 мая 1931 года. В СССР эти полеты вызвали большой интерес, и в 1933–1934 годах были построены стратостаты «СССР-1» и «Осоавиахим-1». Тридцатого сентября 1933 года «СССР-1» конструкции К. Д. Годунова совершил полет на высоту 19 км, установив новый мировой рекорд. Вместе с Годуновым стратостат пилотировали Э. К. Бирнбаум и выдающийся советский воздухоплаватель Г. А. Прокофьев.

magnifier.png В капсуле Spaceship Neptune смогут разместиться восемь пассажиров и пилот. В салоне будут сиденья, бар и туалет. А также связь с Землей, чтобы поделиться впечатлениями

Современные боевые и сверхзвуковые коммерческие самолеты летают в стратосфере на высотах до 20 км ввиду более стабильных летных условий (хотя динамический потолок может быть значительно выше). Высотные метеозонды поднимаются до 40 км; рекорд для беспилотного аэростата составляет 51,8 км.

А компания Space Perspective впервые в истории решила запустить в стратосферу шар с туристами. Уже подписан договор с NASA о сотрудничестве в космической сфере, арендована взлетная полоса в Космическом центре имени Джона Кеннеди во Флориде, на которую когда-то садились «Спейс шаттлы» — многоразовые транспортные космические корабли. Тестовые полеты с грузом научной аппаратуры организаторы планируют начать в следующем году.

До сих пор компания запускала шары небольших размеров для научных экспериментов. А самым известным стал рекламный контракт с KFC по запуску в стратосферу сэндвича с курицей.

Space Perspective намерена прокатить землян в герметизированной капсуле, прикрепленной к шару. Такие космические круизы продолжительностью шесть часов будут стоить 125 тыс. долларов с человека. Забронировать место можно уже сейчас на сайте компании.

По словам создателей проекта, в капсуле, которая будет называться Spaceship Neptune, смогут разместиться восемь пассажиров и пилот. Как обещает Space Perspective, из огромных окон по всему периметру можно будет наслаждаться фантастическими видами, которые пока доступны только космонавтам. В салоне будут сиденья, бар и туалет. А также связь с Землей, чтобы поделиться впечатлениями. Аэростат высотой 200 метров будет наполнен водородом. Выбор этого газа в компании объяснили тем, что гелий трудно достать — он используется для медицинских целей и запуска ракет.

Примерно два часа шар будет подниматься до высоты 30 километров, еще два часа повисит в стратосфере, и столько же займет снижение. Опускаться капсула будет в Атлантический океан, откуда ее подберет спасательный катер.


 

Проблемы и риски

Технические характеристики и особенности конструкции пока не сообщаются, и у специалистов реальность осуществления этого проекта вызывает большой скепсис. Михаил Талесников, вице-президент НПО «РосАэроСистемы», ведущего российского производителя воздухоплавательной техники, уже рассказывал  «Стимулу» о том, как сейчас обстоят дела в мировом дирижаблестроении и о его перспективах.

«Информация, которую объявили эти ребята, в основном коммерческая, — говорит Михаил Талесников. — Будем летать на тридцать километров, комфортно возить людей. Но для этого надо решить серьезные технические и бюрократические проблемы. В авиации все, что с пассажирами, надо сертифицировать. Если бы у них была сертифицированная какими-либо властями конструкция, то можно было бы говорить, что все уже близко. Сертификация на 99 процентов завязана на безопасности. Чтобы сертифицировать конструкцию, надо доказать безопасность для людей. И, на мой взгляд, в данном проекте это будет очень сложно».

По мнению Михаила Талесникова, сертификацию сильно осложнит тот факт, что Space Perspective собирается использовать в своем проекте не гелий, а водород. Летать на этом газе крайне небезопасно, и самый яркий тому пример — катастрофа дирижабля «Гинденбург» в 1937 году.

magnifier.png По мнению Михаила Талесникова, сертификацию сильно осложнит тот факт, что Space Perspective собирается использовать в своем проекте не гелий, а водород. Летать на этом газе крайне небезопасно. Еще одна проблема — ветры

«На водороде сейчас летают, но летают профессионалы, они хорошо знают, как с ним работать, — поясняет эксперт. — И, конечно же, они летают не в стратосферу. К примеру, есть гонки на газовых шарах на кубок Гордона Беннетта. И даже там бывают трагедии. Был случай на одном из кубков, когда в шар ударила молния, взорвался водород, погиб весь экипаж. Водород неизбежно смешивается с воздухом, а водородо-воздушная смесь взрывоопасна. Конечно, если работать, соблюдая все правила, ничего не будет. Во время войны поднимали тысячи аэростатов заграждения на водороде. Люди знали инструкции, и ничего не взрывалось. Но одно дело, когда мы говорим о каких-то профессиональных операциях, не касающихся обслуживания пассажиров. И совсем другое — гражданская авиация, требования сертификации становятся намного строже».

Еще одна проблема — ветры. Шар высотой 200 метров — это гигантская оболочка объемом более полумиллиона кубометров. Сначала ее заправляют примерно на десять процентов — на столько, чтобы вся эта масса могла оторваться от земли. И эта оболочка сначала висит как тряпка. Вверху находится пузырик с газом и тянет ее в небо. Она приобретает форму по мере подъема: падает давление, газ расширяется.

«Я не понимаю, как они будут выходить на высоту, потому что гарантировать штиль на всех высотах невозможно, — поясняет Михаил Талесников. — Одно дело, когда шар наполнился, имеет внутреннее давление и держит форму. Тогда, конечно, ветер дует и двигает этот шар. Но совсем другая история, когда он наполнен только частично. А наполниться до конца он должен примерно на рабочей высоте, на этих тридцати километрах. Ну, может, чуть раньше на километр. И до тех пор у него будет безумная парусность. Его будет мотать как тряпку. Вы представляете парус двести метров высотой? А на высотах от пяти до двадцати километров ветры всегда очень сильные. Его будет разнонаправленно трепать воздушными потоками. В общем, мне кажется, что как технически, так и формально это очень далеко от реальности. Но если эти люди все делают всерьез и добьются своего, я буду им только аплодировать. Желаю, чтобы у этих профессионалов получилось что-то интересное».

АЭРОЛИФТ.jpg
Аттракцион «Аэролифт» — это сферический аэростат, который удерживает пассажирскую гондолу, способную вмещать до 18 человек
«РосАэроСистемы»

 

Самый экологически чистый

А «РосАэроСистемы» в ближайшее время собираются открыть в Сочи аттракцион «Аэролифт». Это сферический аэростат, который удерживает пассажирскую гондолу, способную вмещать до 18 человек. Желающие смогут подняться на высоту 50-этажного дома и полюбоваться видами города. В 2019 году он эксплуатировался в Санкт-Петербурге, но там неудачная аэрология, мало рабочих дней из-за сильных ветров. Ограничения — до 10 метров в секунду.

magnifier.png «Аэролифт» — это сферический аэростат, который удерживает пассажирскую гондолу, способную вмещать до 18 человек. Желающие смогут подняться на высоту 50-этажного дома и полюбоваться видами города

«Сейчас мы осуществляем новый проект, — делится планами Михаил Талесников. — У нас был дирижабль AU-30, но он был десятиместный, для промышленного использования, для технического мониторинга. Мы разработали новое поколение пассажирских дирижаблей, есть три модели — десяти-, девятнадцати- и двадцатисемиместная. У них гибридная силовая установка: дизель-генератор на борту, батарея и электрический двигатель. Но они могут также быть сделаны полностью в электрическом исполнении: только батарея и электродвигатель, — и это самое интересное для коротких туристических полетов, до двух часов. Это будет самый экологически чистый летательный аппарат в мире — с нулевым выбросом CO2. Через полтора-два года появятся первые аппараты. Это международный проект, уже есть предварительные договоренности. И по нашему югу, и в Китае, и в Европе».

Еще по теме:
11.09.2020
12 сентября 1886 года родился Матвей Капелюшников — изобретатель турбобура, совершившего революцию в методах бурения
08.09.2020
Праправнук знаменитого ученого Михаил Арсеньевич Семенов Тян-Шанский обнаружил, расшифровал и перевел с французского пер...
02.09.2020
Благодаря современным геоинформационным технологиям под Суздалем удалось обнаружить и исследовать средневековый могильни...
28.08.2020
28 августа 1743 года родился Антуан Лоран Лавуазье — основатель современной химии и член ненавидимой французами корпорац...
Наверх