تم التقاط صورة البالون من 25 كم. حقوق الصورة: Paul Verhage. اضغط للتكبير.
يحتوي Paul Verhage على بعض الصور التي أقسمت على أنها تم التقاطها من الفضاء. لكن Verhage ليس رائد فضاء ، ولا يعمل مع وكالة ناسا أو أي شركة لديها أقمار صناعية تدور حول الأرض. وهو مدرس في منطقة بويز بمدرسة أيداهو. ولكن هوايته هي خارج هذا العالم.
إن Verhage هي واحدة من حوالي 200 شخص في جميع أنحاء الولايات المتحدة يطلقون ويستردون ما يسمى "القمر الصناعي للرجل الفقير". يسمح راديو الهواة عالي الارتفاع بالمنطاد (ARHAB) للأفراد بإطلاق الأقمار الصناعية العاملة إلى "بالقرب من الفضاء" ، بجزء بسيط من تكلفة مركبات إطلاق الصواريخ التقليدية.
عادة ، تكون تكلفة إطلاق أي شيء في الفضاء على الصواريخ العادية عالية جدًا ، حيث تصل إلى آلاف الدولارات للرطل. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تكون فترة الانتظار لوضع الحمولات على بيان ثم إطلاقها عدة سنوات.
تقول Verhage أن التكلفة الإجمالية لبناء وإطلاق واستعادة هذه المركبات الفضائية القريبة أقل من 1000 دولار. وقال: "مركبات الإطلاق والوقود لدينا هي بالونات لاتكس وهليوم".
بالإضافة إلى ذلك ، بمجرد أن يبدأ فرد أو مجموعة صغيرة في تصميم مركبة فضائية قريبة ، فقد تكون جاهزة للإطلاق في غضون ستة إلى اثني عشر شهرًا.
أطلقت شركة Verhage حوالي 50 بالونًا منذ عام 1996. وتشمل الحمولات على متن المركبة الفضائية القريبة محطات الطقس المصغرة وعدادات Geiger والكاميرات.
تبدأ الأكاذيب القريبة من الفضاء بين 60،000 و 75،000 قدم (~ 18 إلى 23 كم) وتستمر إلى 62.5 ميل (100 كم) ، حيث يبدأ الفضاء.
وقال "في هذه الارتفاعات ، ضغط الهواء هو 1٪ فقط من مستوى الأرض ، ودرجات حرارة الهواء تقارب -60 درجة فهرنهايت". "هذه الظروف أقرب إلى سطح المريخ منها إلى سطح الأرض."
قال Verhage أيضًا أنه نظرًا لانخفاض ضغط الهواء ، يكون الهواء رقيقًا جدًا بحيث لا ينكسر أشعة الشمس أو يبعثرها. لذلك ، السماء سوداء بدلاً من الزرقاء. لذا ، فإن ما يُرى في هذه المرتفعات قريب جدًا مما يراه رواد الفضاء من المدار.
قال فيرهاج إن أعلى رحلة له وصلت إلى ارتفاع 114،600 قدم (35 كم) ، وأقل مستوى له وصل 8 أقدام (2.4 متر) فقط عن الأرض.
الأجزاء الرئيسية للمركبة الفضائية القريبة هي أجهزة كمبيوتر الطيران ، هيكل الطائرة ، ونظام الاسترداد. جميع هذه المكونات قابلة لإعادة الاستخدام لرحلات متعددة. قال فيرهاج: "فكر في بناء هذه المركبة الفضائية القريبة على أنها بناء مكوك الفضاء الخاص بك القابل لإعادة الاستخدام".
يقوم إلكترونيات الطيران بتشغيل التجارب وجمع البيانات وتحديد حالة المركبة الفضائية ، وتقوم Verhage بصنع أجهزة الكمبيوتر الخاصة به. عادة ما يكون هيكل الطائرة الجزء الأكثر تكلفة من المركبة الفضائية ويمكن تصنيعه من مواد مثل الستايروفوم و Ripstop Nylon ، مع الغراء الساخن.
يتكون نظام الاسترداد من نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) وجهاز استقبال راديو مثل راديو هام وجهاز كمبيوتر محمول مزود ببرنامج GPS. بالإضافة إلى ذلك ، وربما الأكثر أهمية هو تشيس كرو. يقول Verhage: "إنها مثل مسيرة على الطريق ، ولكن لا أحد في Chase Crew يعرف تمامًا أين سينتهي بهم الأمر!"
تتضمن عملية إطلاق مركبة فضائية قريبة تجهيز الكبسولة وملء البالون بالهيليوم وإطلاقه. تختلف معدلات الصعود للبالونات لكل رحلة ولكنها تتراوح عادة بين 1000 و 1200 قدم في الدقيقة ، وتستغرق الرحلات 2-3 ساعات للوصول إلى الأوج. يبلغ طول البالون المعبأ حوالي 7 أقدام وعرضه 6 أقدام. تتوسع في الحجم مع صعود البالون ، وعلى أقصى ارتفاع يمكن أن يكون عرضه أكثر من 20 قدمًا.
تنتهي الرحلة عندما ينفجر البالون من الضغط الجوي المنخفض. لضمان هبوط جيد ، يتم نشر المظلة مسبقًا قبل الإطلاق. سوف تسقط مركبة فضائية قريبة من السقوط الحر ، بسرعات تزيد عن 6000 قدم في الدقيقة حتى ارتفاع حوالي 50000 قدم ، حيث يكون الهواء كثيفًا بما يكفي لإبطاء الكبسولة.
يشير جهاز استقبال GPS الذي تستخدمه Verhage إلى موقعه كل 60 ثانية ، لذلك بعد هبوط المركبة الفضائية ، يعرف Verhage وفريقه عادةً مكان المركبة الفضائية ، ولكن استردادها في الغالب مسألة القدرة على الوصول إلى مكان وجودها. فقدت Verhage كبسولة واحدة فقط. ماتت البطاريات أثناء الرحلة ، لذا لم يكن GPS يعمل. تم استعادة كبسولة أخرى بعد 815 يومًا من الإطلاق ، عثر عليها الحرس الوطني الجوي بالقرب من مدى القصف.
يتم استرداد بعض البالونات على بعد 10 أميال فقط من موقع الإطلاق ، بينما سافر البعض الآخر على بعد أكثر من 150 ميلاً.
قال Verhage ، "بعض عمليات الاسترداد سهلة". "في رحلة واحدة ، قام أحد أفراد طاقم مطاردتي ، دان ميللر ، بإمساك البالون عند هبوطه. لكن بعض الانتعاشات في أيداهو صعبة. لقد أمضينا ساعات في تسلق الجبل في بعض الحالات ".
تشمل التجارب الأخرى التي قامت بها Verhage جهاز قياس الضوء المرئي ، وأجهزة قياس الضوء ذات النطاق الترددي المتوسط ، ومقياس الإشعاع بالأشعة تحت الحمراء ، وقطعة شراعية ، وبقاء الحشرات ، والتعرض للبكتيريا.
تضمنت إحدى تجارب Verhage الأكثر إثارة للاهتمام استخدام عداد جيجر لقياس الإشعاع الكوني. على الأرض ، يكتشف عداد جيجر حوالي 4 أشعة كونية في الدقيقة. عند 62000 ، يذهب العد إلى 800 عدد في الدقيقة ، لكن Verhage اكتشفت أن العد أعلى فوق هذا الارتفاع. قال: "تعرفت على الأشعة الكونية الأولية من هذا الاكتشاف".
قال Verhage أن تنفيذ التجارب تجربة رائعة ، ولكن إطلاق كاميرا والحصول على صور من Near Space يوفر عامل "رائع" لا يمكن تعويضه. "إن الحصول على صورة للأرض تظهر انحناءها أمر مدهش للغاية" ، قال فيرهاج.
وتابع قائلاً: "بالنسبة للكاميرات ، فإن الأبلاء هم الأفضل. تحتوي الكثير من الكاميرات الأحدث على ميزة توفير الطاقة ، لذا يتم إغلاقها عندما لا يتم استخدامها في دقائق عديدة. عندما تنطفئ على ارتفاع 50000 قدم ، لا يمكنني فعل شيء لإعادة تشغيلها مرة أخرى ".
في حين أن الكاميرات الرقمية سهلة التفاعل مع كمبيوتر الرحلة ، قال Verhage ، فإنها تتطلب بعض الأسلاك المبتكرة أيضًا تمنع الكاميرا من الإغلاق. قال إنه حتى الآن ، جاءت أفضل صوره من كاميرات الأفلام.
تقوم Verhage بكتابة كتاب إلكتروني يوضح كيفية إنشاء وإطلاق واستعادة مركبة فضائية قريبة ، وتتوفر الفصول الثمانية الأولى مجانًا على الإنترنت. سيحتوي الكتاب الإلكتروني على 15 فصلاً عند الانتهاء ، ويبلغ إجمالي طوله 800 صفحة.
Parallax ، الشركة التي تصنع متحكمًا ترعى نشر الكتاب الإلكتروني.
تقوم Verhage بتدريس الإلكترونيات في Dehryl A. Dennis Professional Technical Center في Boise. يكتب عمودًا كل شهرين عن مغامراته مع ARHAB لمجلة Nuts and Volts ، كما يشارك حماسه لاستكشاف الفضاء من خلال برنامج Ambassador NASA / JPL Solar System Ambassador.
قال Verhage أن هوايته تتضمن كل ما يهتم به: GPS ، والمتحكم الدقيق واستكشاف الفضاء ، وهو يشجع أي شخص على تجربة إثارة إرسال مركبة فضائية إلى Near Space.
بقلم نانسي أتكينسون
