El ilmapallo-anturi tai stratosfäärinen ilmapallo on ilmapallo, joka pystyy liikkumaan pitkin stratosfääri kaapata ympäristöä koskevia tietoja. Stratosfääri sijaitsee 11-50 kilometrin korkeudessa ja siellä otsonikerros sijaitsee. Koettimen ilmapallon ainutlaatuisuus on, että se toimii tieteellisenä tutkimustyökaluna, koska se kykenee suorittamaan vakaita lentoja pitkään suuressa osassa ilmakehää. Muut ajoneuvot, kuten lentokoneet tai koetinraketit, eivät voi pysyä riittävän korkealla tietyn ajanjakson ajan saadakseen tarpeeksi tietoa.
Tässä artikkelissa aiomme selittää kaikki ominaisuudet, hyödyllisyyden ja kuinka käyttää ilmapallomittaria.
Tärkeimmät ominaisuudet
Tämän sondipallon toiminta perustuu Archimedesin periaatteeseen. Siinä hyödynnetään ilmaa kevyemmän kaasun aiheuttamaa ylöspäin suuntautuvaa työntövoimaa. Kuten tavallista, vetyä tai heliumia käytetään riittävässä määrin, jotta voit laajentaa lämmitintä ilmakehässä. Siinä on järjestelmä, jossa on kaksi pääkomponenttia: itse ilmapallo ja ns. Lentojuna, jossa tarvittavat välineet sijaitsevat tietojen saamiseksi tutkimuksesta.
Katsotaanpa, mitkä välineet sinulla on tiedon hankkimiseksi:
- Siinä on mekanismi, joka erottaa hyötykuorman.
- Se on laskuvarjo, jotta se voi toipua ja instrumentoi vähitellen ja vahingoittamatta sitä.
- Siinä on tietoliikennejärjestelmä, joka pystyy vastaanottamaan ja lähettämään komentoja välittömästi molemmille maapalloa sekä aluksella olevia instrumentteja.
- Sen telemetriajärjestelmä pystyy mittaamaan erittäin tarkasti koko järjestelmän korkeuden, lämpötilan, paineen ja sijainnin millä tahansa korkeudella.
- Siinä on passiivinen heijastin, kuten tutka.
- Siinä on useita mekanismeja painolastin valitsemiseksi.
- Sen päävirtalähde on paristot ja pidempien matkojen aikana aurinkopaneelit.
Havaintojen luonteesta riippuen hyötykuorma sijoitetaan tavallisesti konttiin, jota kutsutaan gondoliksi. Gondolia voidaan käyttää ensisijaisesti mittauslaitteiden suojaamiseen. Tämä häät on vastuussa laskeutumisen vaikutusten lieventämisestä tai on hyödyllinen erittäin tarkkojen osoitinmekanismien tai paineistettujen astioiden yhdistelmänä.
Ilmapallokoettimen tyypit
Päätavoitteesta riippuen on olemassa lukuisia tyyppisiä ilmapallokatetreja. Muodon, koon, materiaalin tai rakennustavan suhteen olemassa olevien lajikkeiden lisäksi rajoitamme anturipallotyyppien jakamiseen niiden toimivuuden mukaan. On avoimia ja suljettuja koettimen ilmapalloja.
Avoimet koettimen ilmapallot tunnetaan myös nollapaineen nimellä. Niiden alaosa on avoin siten, että kaasun noustessa se laajenee, kunnes se saavuttaa tasapainotilan ulkoisen ja sisäisen paineen välillä. Kaikki auringon tuottaman lämmityksen aiheuttama sisäisen paineen nousu kompensoidaan automaattisesti kaasun luonnollisella tuuletuksella sen alaosasta tai siihen kiinnitettyjen putkien tuulettamisella.
Suljetut koettimen ilmapallot tunnetaan superpaineen nimellä. Nämä ovat täysin suljettuja ja vesitiiviitä osastoja, jotka eivät päästä ilmaa tai kaasua poistumaan. Kun sisäinen paine nousee nousun aikana, sitä tukee ilmapallon vahvistettu vaippa. Tämä vaippa pystyy laajentumaan siten, että se saavuttaa maksimipisteen ja saavuttaa tasapainotilan estäen itsensä nousemasta.
Materiaalit ja rakenne
Anturipallo on rakennettu useista muovisista materiaaleista. Yksi niistä on polyeteeni ja muut monikerroksiset koostumukset, joissa on erilaisia niistä johdettuja yhdisteitä. Sitä käsitellään yleensä vain muutaman mikronin paksuisilla kalvoilla. Tämä tekee niistä erittäin kevyitä ja kestäviä muoveja, jotka kestävät erilaisia olosuhteita, vaikka ne ovatkin melko arkaluonteisia.
Tämän tyyppisen koettimen ilmapallon valmistamiseksi leikataan useita segmenttejä edellä mainitusta materiaalista ja ne liitetään toisiinsa jonkin tyyppisellä lämmöllä liimalla, joka on erityisesti valmistettu purjehtimaan liikaa painoa ilmapalloon. Yläosa on kiinnitetty ja lisätty muovilevy, joka toimii ilmapallon asentamiseksi ennen venttiilin käynnistämistä. Tämä auttaa kaasua poistumaan. Pohjalla, asetetaan alumiinirengas, joka sulkee sen, tosin ei täysin, ja loput lentojunasta on koukussa.
Tämän tyyppisen koettimen ilmapallon rakentaminen edellyttää valtavaa infrastruktuuria, jolla on suuret työtilat alaosan leikkaamiseen ja liimaamiseen. Tällä hetkellä on harvoja yrityksiä, jotka pystyvät rakentamaan niitä. Se vie noin miljoonan kuutiometrin tilavuuden, ja kun se on valmis, niiden polyeteenipinta-ala on useita hehtaareja.
Anturipallon laukaisu
Laukaisuvaiheen päätavoitteena on pystyä saavuttamaan pystysuora hissi vahingoittamatta ilmapalloa. On olemassa useita laukaisutekniikoita. Jokainen niistä vaihtelee oleellisesti sen infrastruktuurin mukaan, missä se sijaitsee. Meidän on otettava huomioon ilmakehän olosuhteet, kuljetettavan hyötykuorman tyyppi ja laukaistavan ilmapallon määrä.
Tämäntyyppiset laukaisut on supistettu kahteen tyyppiin: staattinen laukaisu, jossa täytetyn ilmapallon sijainti säädetään siten, että se luonnollisesti istuu kuormallaan. Dynaaminen laukaisu tarkoittaa, että kantorakettia käytetään kuorman ollessa ilmapallon alla samalla kun nostetaan, jotta se pääsee käsiksi.
Ilmapallon nousun aikana se alkaa latautua nopeudella, joka riippuu sarjan painosta ja ylimääräisestä kaasumäärästä, joka kupla injektoidaan inflaation aikana, jota kutsutaan vapaaksi impulssiksi. Lennon vaarallisin osa on se osa, jossa se saavuttaa tropopaussin. Täällä tapahtuu lämpötilan inversio, joka voi aiheuttaa susien epäonnistumisia.
Toivon, että näiden tietojen avulla voit oppia lisää koettimen ilmapallosta.