Fotografija z balonom, posneta s 25 km. Kreditna slika: Paul Verhage. Kliknite za povečavo.
Paul Verhage ima nekaj slik, za katere bi upali, da so bile posnete iz vesolja. Toda Verhage ni astronavt, niti ne dela za NASA ali katero koli družbo, ki ima satelite okoli Zemlje. Je učitelj v šolskem okrožju Boise v Idahu. Njegov hobi pa je zunaj tega sveta.
Verhage je eden od približno 200 ljudi v Združenih državah Amerike, ki sprožijo in obnovijo tako imenovani satelit revnih ljudi. Amaterski radijski balon na visoki višini (ARHAB) omogoča posameznikom izstrelitev delujočih satelitov v »vesolje«, in to za del stroškov tradicionalnih vozil za izstrelitev raket.
Običajno so stroški za izstrelitev česar koli v vesolje na običajnih raketah precej visoki in dosežejo tisoč dolarjev na funt. Poleg tega je čakalna doba za tovor, ki ga je treba dati na manifest in ga nato začeti, znašati več let.
Verhage pravi, da so skupni stroški za gradnjo, izstrelitev in obnovo teh Bližnjih vesoljskih plovil manjši od 1.000 dolarjev. "Naša lansirna vozila in gorivo so baloni in heliji iz lateksa," je dejal.
Poleg tega, ko bo posameznik ali majhna skupina začela projektirati Near Space Spacecraft, bi lahko bila pripravljena za izstrelitev v šestih do dvanajstih mesecih.
Verhage je od leta 1996 lansiral približno 50 balonov. Obremenitve njegovih bližnjih vesoljskih plovil vključujejo mini vremenske postaje, Geigerjeve števce in kamere.
Bližnji prostor se začne med 60.000 in 75.000 čevljev (~ 18 do 23 km) in nadaljuje na 62,5 milj (100 km), kjer se začne prostor.
"Na teh višinah je zračni tlak le 1% tistega v tleh, temperature zraka pa so približno -60 stopinj F," je dejal. "Ti pogoji so bližje površini Marsa kot površju Zemlje."
Verhage je še dejal, da je zrak zaradi nizkega zračnega tlaka pretanek, da bi prelomil ali razpršil sončno svetlobo. Zato je nebo črno in ne modro. Torej, to, kar vidimo na teh višinah, je zelo blizu tistemu, kar astronavti šatla vidijo iz orbite.
Verhage je dejal, da je njegov najvišji polet dosegel nadmorsko višino (36 km) s 114 600 čevljev, najnižji pa je bil od tal le 2,4 metra.
Glavni deli bližnjega vesoljskega plovila so letališki računalniki, ogrodje in sistem za obnovo. Vse te komponente se lahko ponovno uporabijo za več letov. "Zamislite, da bi to bližnje vesoljsko plovilo zgradili kot svoj vesoljski čoln za večkratno uporabo," je dejal Verhage.
Avionika izvaja poskuse, zbira podatke in določa status vesoljskega plovila, Verhage pa izdeluje lastne letalske računalnike. Zračni okvir je običajno najcenejši del vesoljskega plovila in je lahko izdelan iz materialov, kot sta stiropor in Ripstop najlon, skupaj z vročim lepilom.
Obnovitveni sistem sestavljajo GPS, radijski sprejemnik, kot je radio za pršut, in prenosnik s programsko opremo GPS. Poleg tega in verjetno najpomembnejša je Chase Crew. "To je kot cestni shod," pravi Verhage, "vendar nihče v ekipi Chase zagotovo ne ve, kje se bodo končali!"
Proces izstrelitve bližnjega vesoljskega plovila vključuje pripravo kapsule, napolnitev balona s helijem in sprostitev. Stopnje vzponov za balone so za vsak polet različne, vendar so običajno med 1000 in 1200 čevljev na minuto, letenja pa trajajo 2-3 ure, da pridejo do apogeja. Napolnjen balon je visok približno 7 čevljev in širok 6 čevljev. Ko se balon vzpne, se po velikosti širijo, na največji nadmorski višini pa so lahko širine več kot 20 čevljev.
Let se konča, ko balon poči iz znižanega atmosferskega tlaka. Da bi zagotovili dober pristanek, je pred spuščanjem padalce predhodno postavljeno. Blizu vesoljskega plovila bo propadlo s hitrostjo več kot 6000 čevljev na minuto do višine približno 50 000 čevljev, kjer je zrak dovolj gost, da upočasni kapsulo.
Sprejemnik GPS, ki ga Verhage uporablja, signalizira svoj položaj vsakih 60 sekund, zato Verhage in njegova ekipa običajno vedo, kje je vesoljsko plovilo, toda po njegovem izterjavi gre večinoma za to, da bi lahko prišli tja, kjer leži. Verhage je izgubil samo eno kapsulo. Baterije so med letom odmrle, zato GPS ni deloval. 815 dni po izstrelitvi so našli še eno kapsulo, ki jo je našla zračna nacionalna garda v bližini območja bombnega napada.
Nekateri baloni se odkrijejo le 10 milj od mesta izstrelitve, drugi pa so prevozili več kot 150 milj.
"Nekateri izterjavi so enostavni," je dejal Verhage. "Eden mojih posadk, Dan Miller, je med enim letom ujel balon, ko je pristal. Toda nekatere izterjave v Idahu so težke. V nekaterih primerih smo preživeli ure vzpenjanja na goro. "
Drugi poskusi, ki jih je preletel Verhage, vključujejo vidni svetlobni fotometr, fotometer srednje pasovne širine, infrardeči radiometer, padec jadralnega padala, preživetje žuželk in izpostavljenost bakterijam.
Eden izmed najbolj zanimivih Verhagejevih poskusov, ki je uporabil Geigerjev števec za merjenje kozmičnega sevanja. Na tleh Geigerjev števec zazna približno 4 kozmične žarke na minuto. Pri 62 000 šteje 800 na minuto, vendar je Verhage odkril, da se nad to višino šteje. "Od tega odkritja sem izvedel primarne kozmične žarke," je dejal.
Verhage je dejal, da je letenje eksperimentov odlična izkušnja, toda zagon kamere in fotografiranje iz Bližnjega vesolja zagotavlja nenadomestljiv dejavnik. "Zelo neverjetno je imeti sliko Zemlje, ki prikazuje njeno ukrivljenost," je dejal Verhage.
»Za fotoaparate,« je nadaljeval, »tem bolj ko so lepši. Preveč novih kamer ima funkcijo varčevanja z energijo, zato se izklopijo, če jih ne uporabljamo toliko minut. Ko se izklopijo na 50.000 čevljev, ne morem ničesar storiti, da bi jih spet vklopil. "
Medtem ko je digitalne fotoaparate enostavno povezati z računalnikom za letenje, je Verhage dejal, da potrebujejo nekaj iznajdljivega ožičenja, da se fotoaparat ne izklopi. Dejal je, da so doslej njegove najboljše fotografije nastale s filmskih kamer.
Verhage piše e-knjigo, v kateri podrobno opisuje, kako zgraditi, zagnati in obnoviti Near Spacecraft, prva 8 poglavij pa je na voljo brezplačno, na spletu. Po končani e-knjigi bo imelo 15 poglavij, ki bodo obsegala približno 800 strani.
Parallax, podjetje, ki proizvaja mikrokrmilnik, sponzorira objavo e-knjige.
Verhage predava elektroniko v strokovnem tehničnem centru Dehryl A. Dennis v Boiseu. O svojih pustolovščinah z revijo ARHAB za revijo Nuts in Volts piše dvomesečno kolumno, svoje navdušenje nad raziskovanjem vesolja pa deli tudi prek programa NASA / JPL Solar System Ambassador.
Verhage je dejal, da njegov hobi vključuje vse, kar ga zanima: GPS, mikrokontrolerje in raziskovanje vesolja, in spodbuja vsakogar, da izkusi navdušenje nad pošiljanjem vesoljskega plovila v Near Space.
Avtorica Nancy Atkinson
