NASA:s Scientific Balloon Program startar ett ambitiöst schema med 18 flygningar 2021 med sin vårkampanj från Fort Sumner, New Mexico, programmets första stora flygkampanj sedan covid-19-pandemin började.

För denna första kampanj 2021, teamet stödjer en mängd vetenskaps- och teknikdemonstrationsuppdrag med sex ballongflygningar planerade från slutet av april till mitten av juni.

"Vi har ett fullspäckat planerat till 2021 när vi arbetar för att lansera vetenskaps- och teknikuppdrag som skjutits upp på grund av pandemin tillsammans med andra planerade uppdrag, sa Debbie Fairbrother, Chef för det vetenskapliga ballongprogrammet vid NASA:s Wallops Flight Facility i Virginia. "Vårt team har arbetat mycket hårt för att träna och förbereda sig för den här ökningen av flygoperationer, och vi är alla glada över att återvända till flyget."

Ett av uppdragen, planerad flygning i juni, är den andra demonstrationsflygningen av Balloon-borne Cryogenic Telescope Testbed, eller BOBCAT. Detta uppdrag kommer att testa teknik för att flyga ett kallt observatorieteleskop på en ballong till höjder nära rymden. Den tekniska utmaningen som uppdraget försöker ta itu med är att kyla teleskopets speglar med hjälp av kryogen inuti en dewar, ett stort kärl som kan hålla vätskor vid låga temperaturer. Genom att påbörja nedkylningen vid ballongens flythöjd på 120, 000 fot, teamet kan använda sig av lättare material i dewar-designen för att säkerställa att den totala vikten av teleskopet inuti dewar inte överstiger ballongens lyftkapacitet.

Under 2019, BOBCAT-1-uppdraget testade framgångsrikt kryogenöverföring till en dewar på ballonghöjder. För denna andra flygning, teamet hoppas kunna upprepa kryogenöverföringen framgångsrikt till en ännu lättare dewar med väggar så tunna som en läskburk.

BOBCAT är en teknikdemonstration utvecklad av Dr. Alan J. Kogut från NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. Kogut och hans team planerar att utveckla en serie experiment för ballongflygningar med hjälp av kalla observatorieteleskop som radikalt skulle förbättra känsligheten för nästa generations observationer i fjärrinfrarött, som är en våglängd som vanligtvis används för att studera svarta hål, nebulosor och bildandet av nya solsystem.

Tillsammans med BOBCAT, andra uppdrag för Spring Fort Sumner-kampanjen inkluderar:

• Columbia Balloon Scientific Facility Tech Demo:Demonstrationsflyg för att validera en solnedgångsballast.
• The Balloon-Borne Chirpsounder (BBC):En demonstrationsflygning som testar en ny teknik för att mäta jonkoncentrationen i jonosfären.
• All Sky Heliospheric Imager (ASHI):En all-sky-kamera som kommer att installeras på ovansidan av ballongen för att ge en fullständig bild av himlen ovanför ballongen på natten för att se heliosfäriska strukturer. Uppdraget hoppas att så småningom kunna lanseras ombord på en större rymdfarkost i framtiden.
• Primordial Inflation Polarization Explorer (PIPER):Tvillingteleskop kyls till nästan absolut noll och mäter polariseringen av den kosmiska mikrovågsbakgrunden i jakt på primordiala gravitationsvågor skapade under en tidig universums inflationsperiod. Detta kommer att vara uppdragets tredje flygning.
• Experimentell modul för iterativ design av satellitundersystem V. 2 (EMIDSS):Teknikvalidering och vetenskaplig demonstrator för utveckling av instrumentering och kommunikation för att hjälpa till med undersökningar av klimatförändringar i Mexiko och nyttolastsystem för framtida satellituppdrag. Detta uppdrag stödjer Aerospace Development Center och Applied Science and Technology Institute Autonomous National University of Mexico.

För att följa uppdragen i Fort Sumners vårkampanj 2021, besök NASA:s Columbia Scientific Balloon Facility webbplats för realtidsuppdateringar av en ballongs höjd och GPS-plats under flygning.

De flesta av dessa uppdrag kommer att flyga på NASA tunga lyft, vetenskapliga ballonger med nolltryck, några av dem kan vara lika stora som en fotbollsstadion när de är helt uppblåsta (BBC flyger på en mindre ballong). Dessa ballonger har öppna kanaler som hänger från sidorna för att tillåta gas att strömma ut, och att förhindra att trycket inuti ballongen byggs upp under gasexpansion när ballongen stiger över jordens yta. Varaktigheten för denna typ av ballong är begränsad på grund av gasförlust, mestadels på grund av ballongens dag/nattcykling.

NASA:s vetenskapliga ballonger erbjuder låg kostnad, åtkomst nära rymden för hängande nyttolaster som väger upp till 8, 000 pund för att genomföra teknikdemonstrationstester såväl som vetenskapliga undersökningar inom områden som astrofysik, heliofysik, och atmosfärisk forskning. Beroende på målen och målen för ett specifikt uppdrag, Ballongflygets varaktighet kan sträcka sig från timmar till flera dagar eller veckor för långsiktiga tester och datainsamling.

NASA:s Wallops Flight Facility hanterar byråns Scientific Balloon Program med 10 till 15 flygningar i genomsnitt varje år från uppskjutningsplatser över hela världen för NASA Science Mission Directorate Astrophysics Division. Peraton, som driver NASA:s Columbia Scientific Balloon Facility (CSBF) i Palestina, Texas, tillhandahåller uppdragsplanering, ingenjörstjänster och fältverksamhet för NASA:s vetenskapliga ballongprogram. CSBF har lanserat mer än 1, 700 vetenskapliga ballonger under de mer än 35 år som de har varit i drift. Raven Aerostar tillhandahåller tillverkning av NASA:s stratosfäriska ballonger.