El ballongsonde eller stratosfærisk ballong er en ballong som er i stand til å bevege seg langs stratosfæren for å fange informasjon om miljøet. Stratosfæren ligger i en høyde på mellom 11 og 50 kilometer og er der ozonlaget ligger. Det unike med sondeballongen er at den fungerer som et vitenskapelig forskningsverktøy takket være evnen til å utføre stabile flyvninger i lang tid i en stor del av atmosfæren. Andre kjøretøyer som fly eller raketter kan ikke forbli i tilstrekkelige perioder i høyden for å kunne få nok informasjon.
I denne artikkelen skal vi forklare alle funksjonene, verktøyet og hvordan du bruker ballonsonden.
Hovedkarakteristikker
Driften av denne sondeballongen er basert på Archimedes 'prinsipp. Den utnytter den fremadstøtende kraften som utøves av en gass som er lettere enn luft. Som vanlig, hydrogen eller helium brukes i en tilstrekkelig andel slik at du kan utvide varmeren i atmosfæren. Den har et system med to hovedkomponenter: selve ballongen og det såkalte flytoget der de nødvendige instrumentene er plassert for å innhente informasjon fra etterforskningen.
La oss se hvilke instrumenter du har for å få informasjon:
- Den har en mekanisme som tjener til å skille nyttelasten.
- Den har en fallskjerm for å kunne komme seg og instrumenter litt etter litt og uten å skade den.
- Den har et kommunikasjonssystem for å kunne motta og overføre kommandoer umiddelbart både for kloden samt instrumentene om bord.
- Telemetrisystemet er i stand til å måle høyden, temperaturen, trykket og posisjonen til hele systemet med høy presisjon i enhver høyde.
- Den har en passiv reflektor som radar.
- Den har forskjellige mekanismer for valg av ballast.
- Dens viktigste strømkilde er batterier og, for lengre turer, solcellepaneler.
Avhengig av innholdet av observasjonene plasseres nyttelasten vanligvis i en containerstruktur kalt gondol. Gondolen kan primært brukes til å beskytte måleinstrumentene. Dette bryllupet er ansvarlig for å myke innvirkningene ved landing eller er nyttig som en inkorporering av veldig presise pekemekanismer eller trykkbeholdere.
Typer ballongprobe
Det er mange typer ballongkateter, avhengig av hovedmålet. Bortsett fra varianter som eksisterer når det gjelder form, størrelse, materiale eller konstruksjonsmetode, vil vi begrense oss til å dele typene av sonde ballonger i henhold til deres funksjonalitet. Det er åpne og lukkede sondeballonger.
Åpne sondeballonger er også kjent under navnet nulltrykk. Deres nedre del er åpen på en slik måte at når gassen stiger, utvides den til den når en tilstand av likevekt mellom ytre og indre trykk. Enhver økning i det indre trykket på grunn av oppvarmingen produsert av solen, kompenseres automatisk ved hjelp av naturlig utlufting av gassen fra den nedre delen eller av ventilasjonsrør festet til den.
De lukkede sondeballongene er de som er kjent under navnet supertrykk. Dette er rom som er helt lukkede og vanntette som ikke lar luft eller gass slippe ut. Når en økning i det indre trykket oppstår under oppstigningen, støttes den av den forsterkede konvolutten til ballongen. Denne konvolutten er i stand til å utvide seg på en slik måte at den når det maksimale punktet og går inn i en likevektstilstand, og forhindrer seg fra å stige.
Materialer og konstruksjon
Sondeballongen er konstruert av forskjellige materialer med plastisk natur. En av dem er polyetylen og andre flerlagssammensetninger med forskjellige forbindelser avledet fra dem. Det behandles vanligvis med filmer som bare er noen få mikron tykke. Dette gjør dem ekstremt lette og motstandsdyktige plastmaterialer som tåler forskjellige forhold, selv om de er ganske delikate i håndteringen.
For fremstilling av denne typen probeballong kappes forskjellige segmenter av det nevnte materialet, og de sammenføyes av en eller annen type varme med et lim som er spesielt produsert for å seile for mye vekt til ballongen. Den øvre delen er festet, og det tilsettes en plastplate som skal tjene til å montere ballongen før ventilen startes. Dette tjener til å la gassen rømme. På bunnen, en aluminiumsring er plassert som lukker den, men ikke helt, og resten av flytoget er hekta.
For å kunne bygge denne typen sonde ballong, er det nødvendig med en enorm infrastruktur som har store arbeidsplasser for kutting og liming av understellet. For tiden er det få selskaper som er i stand til å bygge dem. Det tar omtrent et volum nær en million kubikkmeter, og når det er ferdig, har en komplett polyetylenoverflate på flere hektar.
Lansering av sondeballongen
Hovedmålet med lanseringsfasen er å kunne oppnå en vertikal løft uten å skade ballongen. Det er forskjellige lanseringsteknikker. Hver av dem varierer i hovedsak avhengig av infrastrukturen der den ligger. Vi må ta hensyn til de atmosfæriske forholdene, hvilken type nyttelast som skal transporteres og volumet på ballongen som skal lanseres.
Disse lanseringstypene er redusert til to typer: statisk lansering der posisjonen til den oppblåste ballongen justeres på en slik måte at den naturlig sitter på lasten. Dynamisk oppskyting er der en bærerakett brukes med lasten under ballongen mens den løftes for å få den til å ta tilgang.
Under oppstigningen av ballongen begynner den å lade med en hastighet relatert til settets vekt og den ekstra mengden gass som boblen injiseres under inflasjon som kalles fri impuls. Den farligste delen av flyturen er den der den når tropopausen. Det er her det er en temperaturinversjon som kan forårsake noen feil hos ulvene.
Jeg håper at du med denne informasjonen kan lære mer om probeballongen.