Sondballong

El ballongprob eller stratosfärisk ballong är en ballong som kan röra sig längs stratosfär för att fånga information om miljön. Stratosfären ligger på en höjd av mellan 11 och 50 kilometer och är där ozonskiktet ligger. Det unika med sondballongen är att den fungerar som ett vetenskapligt forskningsverktyg tack vare förmågan att utföra stabila flygningar under lång tid i en stor del av atmosfären. Andra fordon som flygplan eller sondraketer kan inte stanna tillräckligt länge i höjd för att kunna få tillräckligt med information.

I den här artikeln ska vi förklara alla funktioner, användbarhet och hur man använder ballongsonden.

Huvudegenskaper

Driften av denna sondballong baseras på Archimedes princip. Det utnyttjar det uppåtgående tryck som utövas av en gas som är lättare än luft. Som vanligt, Väte eller helium används i en tillräcklig andel så att värmaren kan expandera i atmosfären. Det har ett system med två huvudkomponenter: själva ballongen och det så kallade flygtåget där de nödvändiga instrumenten finns för att få information från utredningen.

Låt oss se vilka instrument du har för att få information:

• Den har en mekanism som tjänar till att separera nyttolasten.
• Den har en fallskärm för att kunna återhämta sig och instrument så småningom och utan att skada det.
• Den har ett kommunikationssystem för att kunna ta emot och sända kommandon direkt både för världen såväl som instrumenten ombord.
• Dess telemetrisystem kan med stor precision mäta hela systemets höjd, temperatur, tryck och position i vilken höjd som helst.
• Den har en passiv reflektor som radar.
• Den har olika mekanismer för att välja ballast.
• Dess huvudsakliga strömkälla är batterier och, för längre resor, solpaneler.

Beroende på observationens karaktär placeras nyttolasten vanligtvis i en containerstruktur som kallas gondol. Gondolen kan främst användas för att skydda mätinstrument. Detta bröllop är ansvarigt för att mildra påverkan vid landning eller är användbart som en inkorporering av mycket exakta pekmekanismer eller tryckbehållare.

Typer av ballongprob

Det finns många typer av ballongkatetrar beroende på huvudmålet. Förutom de sorter som finns i form, storlek, material eller konstruktionsmetod, kommer vi att begränsa oss till att dela upp typerna av sondballonger efter deras funktionalitet. Det finns öppna och stängda sondballonger.

Öppna sondballonger är också kända under namnet nolltryck. Deras nedre del är öppen på ett sådant sätt att när gasen stiger expanderar den tills den når ett tillstånd av jämvikt mellan det yttre och det inre trycket. Varje ökning av det inre trycket på grund av uppvärmningen från solen kompenseras automatiskt med hjälp av den naturliga avluftningen av gasen från dess nedre del eller av ventileringsrör som är fästa vid den.

De slutna sondballongerna är de som är kända under namnet supertryck. Dessa är fack som är helt stängda och vattentäta som inte låter luft eller gas komma ut. När en ökning av det inre trycket uppstår under uppstigningen stöds det av ballongens förstärkta hölje. Detta hölje kan expandera på ett sådant sätt att det når den maximala punkten och går in i ett tillstånd av jämvikt och förhindrar sig från att stiga.

Material och konstruktion

Sondballongen är tillverkad av olika material med plastisk natur. En av dem är polyeten och andra kompositioner med flera lager med olika föreningar härledda från dem. Det behandlas vanligtvis med filmer som bara är några mikron tjocka. Detta gör dem extremt lätta och beständiga plaster som tål olika förhållanden, även om de är ganska känsliga vid hantering.

För tillverkning av denna typ av sondballong skärs olika segment av det ovannämnda materialet och sammanfogas av någon typ av värme med ett lim som är speciellt tillverkat för att segla för mycket vikt till ballongen. Den övre delen fästs och en plastplatta läggs till som tjänar till att montera ballongen innan ventilen startas. Detta tjänar till att låta gasen komma ut. På botten, en aluminiumring placeras som stänger den, men inte helt, och resten av flygtåget är ansluten.

För att kunna bygga denna typ av sondballong krävs en enorm infrastruktur som har stora arbetsytor för kapning och limning av underdelen. För närvarande finns det få företag som kan bygga dem. Det tar ungefär en volym nära en miljon kubikmeter och, när den är klar, har en komplett polyetenyta på flera hektar.

Lansering av sondballongen

Huvudsyftet med lanseringsfasen är att kunna uppnå en vertikal lyft utan att skada ballongen. Det finns olika lanseringstekniker. Var och en av dem varierar väsentligen beroende på infrastrukturen där den ligger. Vi måste ta hänsyn till de atmosfäriska förhållandena, vilken typ av nyttolast som ska transporteras och volymen på ballongen som ska lanseras.

Dessa typer av lansering reduceras till två typer: statisk lansering där den uppblåsta ballongens position justeras så att den naturligt sitter på sin last. Dynamisk uppskjutning är där en bärraket används med lasten under ballongen medan den lyfts för att få den att komma åt.

Under uppstigningen av ballongen börjar den ladda med en hastighet som är relaterad till uppsättningen och den extra mängd gas som bubblan injiceras under inflation som kallas fri impuls. Den farligaste delen av flygningen är den där den når tropopausen. Det är här det finns en temperaturinversion som kan orsaka vissa fel hos vargarna.

Jag hoppas att med denna information kan du lära dig mer om sondballongen.