Datos del globo estratosférico lanzado el 4/2/2005
Para ULDB (Ultra Long Duration Balloon) + COSMOCAM

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Detalles del globo y su operación


  Sitio de lanzamiento: Fort Sumner Municipal Airport, New Mexico, US  
Hora lanzamiento: 15:56
Lanzamiento y operación del globo a cargo de: National Scientific Balloon Facility (NSBF)
Globo: Abierto (cero presion)
Volumen: Main: Raven - 176.000 m3 (1.5 mil) - Tow 300 m3 (
Nº de serie del globo: R 6.21-1.5U1-01 / Tow: RO.0116-0-11
Nº de vuelo: 540N
Campaña: Sin Datos 
Peso carga útil: 770 lbs
Peso góndola: -
Peso Total: 3000 lbs

El globo fue lanzado a las 15:56 utc, del 4 de febrero de 2005 por metodo dinamico con asistencia de vehiculo lanzador y utilizando un globo auxiliar para permitir el correcto despliegue del material del globo ULDB.

El lanzamiento fue normal. En la fase inicial del vuelo el globo ascendió a una velocidad de entre 4-6 m/s y luego de alcanzar los 18.3 km de altura las valvulas de gas fueron abiertas para desacelerar el ascenso hasta 1.5-3 m/s ya que se debía alcanzar muy lentamente el techo de flotación para de esta manera permitir una presurización suave del balón. Quedó demostrada así la efectividad de la maniobra de abrir las valvulas si la velocidad excedia los 3 m/s y cerrarlas al bajar hasta 1.5 m/s. Dicha maniobra se hizo inicialmente en forma manual telecomandada y luego de alcanzar los 26.3 kms de altura en forma automática.

El ascenso a altura de flotación se completo en casi 3 horas, luego de lo cual el globo inició un recorrido hacia el noreste segun se puede apreciar en el mapa de la izquierda (click para ampliar).

Luego de cerca de 3 horas de vuelo estable sobre Nuevo Mexico y el norte de Texas, a las 18:53 utc el comando de separación fue transmitido. La carga útil tomó tierra a las 19:30 utc 20 millas al NE de Amarillo, Texas, en las coordenadas 35-35.94 N / 101-34.52 O. La gondola y el globo fueron recuperados y regresados a la base de Fort Sumner al día siguiente.  

Imagenes


Click para ampliar.

Inflado del globo principal - Vista desde CosmoCam

El globo es liberado - Vista desde la CosmoCam

Instantes previos a la liberación de la góndola: el globo se encuentra sobre el vehiculo de lanzamiento - Vista desde la CosmoCam

Otras perspectiva del lanzamiento

Fort Sumner visto desde la góndola en plena fase de ascenco

© Aerostar & Cosmocam

Detalles de la experiencia científica


ULDB (Ultra Long Duration Balloon) + COSMOCAM

Institución responsable:  New Mexico State University / NASA Wallops Flight Facility
Investigador principal:  David Pierce

Se trata de un proyecto destinado a desarrollar un balón capaz de proveer vuelos de larga duración de aplicación científica (100 dias de duración a 35 km de altura). Se basa en un globo de super-presión fabricado de un material compuesto (polyester + film de polietileno) que es inflado con helio y herméticamente sellado. Posee forma de "calabaza" obteniendo su rigidez a partir de unos tendones meridionales que le otorgan mayor rigidez a la estructura. La presión interna se mantiene siempre por encima de la presión ambiente permitiendo el vuelo a una altura constante.

Durante el día la presión interna se incrementa debido al calentamiento solar pero el volumen permanece constante gracias a la envoltura rígida.

Durante la noche la presión cae debido a la emisión del calor al espacio, pero nuevamente como la presión interna se mantiene por encima de la ambiente el globo mantiene su nivel de vuelo.

Transportado por vientos estratosfericos alrededor del mundo a una velocidad de 30 metros por segundo será capaz de circunnavegar la Tierra en 2 semanas. Sus dimensiopnes son cercanas a los 120 metros de diametro y podrá transportar una carga de hasta 1500 kgs.

Es de destacar asimismo, que como carga adicional se instaló una cámara experimental llamada "COSMOCAM" que fue montada en uno de los laterales de la góndola, y que transmitía en vivo imágenes del vuelo del globo por internet.  

Performance de la misión y datos obtenidos


Luego de varias fallas durante vuelos de prueba en el pasado, y luego de una profunda investigación, se decidió efectuar un rediseño del concepto original el cual comenzó a ser probado a partir del año 2005.

Este vuelo correspondió a una prueba de vuelo de un modelo a escala del nuevo diseño de 6.000.000 de pies cubicos de volumen. El objetivo general de la prueba fue analizar el desplegado completo del material a baja presión para luego ir incrementándola, efectuando eyección de lastre o hasta que la estructura fallara.

Luego de un lanzamiento nominal y una cuidada fase de ascenso (contolada por venteo de gas y deslastrado) el globo alcanzó la altura de flotación de 30.5 km, comenzando a presurizarse. La envoltura se desplegó por completo en la parte superior con solo dos pequeñas areas que no lo hicieron adecuadamente al principio, pero que luego de alcanzar el balón la máxima presión interna se normalizaron.

Al alcanzarse una presión interna diferencial de 55 Pa, los 10 metros inferiores del sello de cierre del globo se abrieron, lo que fue claramente apreciable a traves de las cámaras montadas en la góndola. El vuelo fue terminado, poco después de producida la falla.

Luego de la recuperación el balón fue examinado cuidadosamente concluyendo que la falla se debió a que la unión de los gajos de la parte del globo que falló se habían despegado. La falla resultaba bastante inusual ya que se habían tomado especiales precauciones en la planta de producción para evitar esto. Una mas profunda investigación -llevada a cabo en conjunto por la NASA, Aerostar, y el Physical Science Laboratory- reveló su origen: el material del globo ubicado en el primer gajo de éste se había oxidado debido a su larga exposición a la iluminación artificial en la planta de producción. Durante la fabricación de un ULDB, el primer gajo permanece sobre la bancada de producción cerca de dos meses, y es expuesto durante ese lapso a la radiación proveniente del sistema de iluminación. Dicha radiación incide solamente sobre los primeros y ultimos diez metros de la envoltura, ya que la porción central del balón permanece tapada por otros gajos y no es por tanto expuesta.

Referencias externas y bibliografía


  ULDB web site - Balloon Programe Office NASA Wallops flight facility
 Cosmocam Web Site
 Development of the NASA Ultra-Long Duration Balloon 2007 NASA Science Technology Conference - University of Maryland
 Inside Wallops - Volume XX-05 Nº 5 - Febraury 7, 2005  
 Status and Plans for NASA’s Super Super-Pressure Ballooning Development International Workshop on Cosmic Rays and High Energy Universe, Aoyama Gakuin University (Shibuya Campus) Tokyo, March 5 & 6, 2007
 Test Flights of the Revised ULDB Design AIAA-ATIO conference, October 2005, Crystal City, VA, USA

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