Fotografia in mongolfiera scattata da 25 km. Credito d'immagine: Paul Verhage. Clicca per ingrandire.
Paul Verhage ha alcune foto che avresti giurato di essere state scattate dallo spazio. Ma Verhage non è un astronauta, né lavora per la NASA o per qualsiasi compagnia che abbia satelliti in orbita attorno alla Terra. È insegnante nel distretto scolastico di Boise, Idaho. Il suo hobby, tuttavia, è fuori dal mondo.
Verhage è una delle circa 200 persone negli Stati Uniti che lanciano e recuperano quello che è stato definito un "satellite dei poveri". Radioamatori ad alta altitudine in mongolfiera (ARHAB) consente alle persone di lanciare satelliti funzionanti "vicino allo spazio", a una frazione del costo dei tradizionali veicoli a lancio di razzi.
Di solito, il costo per lanciare qualsiasi cosa nello spazio sui razzi regolari è piuttosto elevato, raggiungendo migliaia di dollari per sterlina. Inoltre, il periodo di attesa per i payload da mettere su un manifest e quindi essere lanciato può essere di diversi anni.
Verhage afferma che il costo totale per la costruzione, il lancio e il recupero di questi veicoli spaziali vicini è inferiore a $ 1.000. "I nostri veicoli di lancio e carburante sono palloncini in lattice ed elio", ha detto.
Inoltre, una volta che un singolo o un piccolo gruppo inizia a progettare un veicolo spaziale vicino, potrebbe essere pronto per il lancio entro sei-dodici mesi.
Verhage ha lanciato circa 50 palloncini dal 1996. I carichi utili sul suo veicolo spaziale Near includono mini-stazioni meteorologiche, contatori Geiger e telecamere.
Lo spazio vicino alle bugie inizia tra 60.000 e 75.000 piedi (~ 18-23 km) e continua a 62,5 miglia (100 km), dove inizia lo spazio.
"A queste altitudini, la pressione dell'aria è solo dell'1% di quella a livello del suolo e le temperature dell'aria sono di circa -60 gradi F", ha detto. "Queste condizioni sono più vicine alla superficie di Marte che alla superficie della Terra."
Verhage ha anche affermato che a causa della bassa pressione dell'aria, l'aria è troppo sottile per rifrangere o diffondere la luce solare. Pertanto, il cielo è nero anziché blu. Quindi, ciò che si vede a queste altitudini è molto vicino a ciò che gli astronauti della navetta vedono dall'orbita.
Verhage ha detto che il suo volo più alto ha raggiunto un'altitudine di 114.600 piedi (35 km) e il suo volo più basso è andato a soli 8 piedi (2,4 metri) da terra.
Le parti principali di un veicolo spaziale vicino sono i computer di volo, una cellula e un sistema di recupero. Tutti questi componenti sono riutilizzabili per più voli. "Pensa a costruire questo veicolo spaziale vicino come a costruire il tuo Space Shuttle riutilizzabile", ha detto Verhage.
L'avionica esegue esperimenti, raccoglie dati e determina lo stato del veicolo spaziale, e Verhage crea i suoi computer di volo. La cellula è di solito la parte più economica del veicolo spaziale e può essere realizzata con materiali come polistirolo e nylon ripstop, uniti con colla a caldo.
Il sistema di recupero è costituito da un GPS, un ricevitore radio come una radioamatore e un laptop con software GPS. Inoltre, e probabilmente il più importante è la Chase Crew. "È come un raduno su strada", dice Verhage, "ma nessuno nella Chase Crew sa con certezza dove finiranno!"
Il processo di lancio di un veicolo spaziale vicino comporta la preparazione della capsula, il riempimento del palloncino con elio e il rilascio. Le velocità di risalita per i palloncini variano per ogni volo ma in genere sono comprese tra 1000 e 1200 piedi al minuto, con i voli che impiegano 2-3 ore per raggiungere l'apogeo. Un pallone pieno è alto circa 7 piedi e largo 6 piedi. Si espandono di dimensioni man mano che il palloncino sale e alla massima altitudine può essere largo più di 20 piedi.
Il volo termina quando il palloncino esplode dalla pressione atmosferica ridotta. Per garantire un buon atterraggio, un paracadute è pre-distribuito prima del lancio. Un veicolo spaziale vicino cadrà in caduta libera, con velocità di oltre 6.000 piedi al minuto fino a circa 50.000 piedi di altitudine, dove l'aria è abbastanza densa da rallentare la capsula.
Il ricevitore GPS utilizzato da Verhage segnala la sua posizione ogni 60 secondi, quindi dopo l'atterraggio del veicolo spaziale, Verhage e il suo team di solito sanno dove si trova il veicolo spaziale, ma recuperarlo è principalmente una questione di essere in grado di arrivare dove si trova. Verhage ha perso solo una capsula. Le batterie si sono scaricate durante il volo, quindi il GPS non funzionava. Un'altra capsula fu recuperata 815 giorni dopo il lancio, trovata dalla Guardia Nazionale dell'Aria vicino a un raggio di bombardamenti.
Alcuni palloncini vengono recuperati a sole 10 miglia dal sito di lancio, mentre altri hanno percorso oltre 150 miglia di distanza.
"Alcuni dei recuperi sono facili", ha detto Verhage. “In un volo, uno dei miei inseguitori, Dan Miller, ha catturato il pallone mentre atterrava. Ma alcuni recuperi in Idaho sono difficili. Abbiamo passato ore a scalare una montagna in alcuni casi ".
Altri esperimenti svolti da Verhage includono un fotometro a luce visibile, fotometri a larghezza di banda media, un radiometro a infrarossi, una caduta dell'aliante, la sopravvivenza degli insetti e l'esposizione ai batteri.
Uno degli esperimenti più interessanti di Verhage riguardava l'uso di un contatore Geiger per misurare la radiazione cosmica. Sul terreno, un contatore Geiger rileva circa 4 raggi cosmici al minuto. A 62.000 il conteggio arriva a 800 conteggi al minuto, ma Verhage ha scoperto che al di sopra di quell'altitudine il conteggio diminuisce. "Ho imparato a conoscere i raggi cosmici primari da quella scoperta", ha detto.
Volare gli esperimenti è una grande esperienza, ha detto Verhage, ma il lancio di una fotocamera e l'acquisizione di immagini da Near Space fornisce un fattore "wow" insostituibile. "Avere un'immagine della Terra che mostra la sua curvatura è piuttosto sorprendente", ha detto Verhage.
"Per le telecamere", ha continuato, "più sono stupidi, meglio è. Troppe delle nuove fotocamere hanno una funzione di risparmio energetico, quindi si spengono quando non vengono utilizzate per così tanti minuti. Quando si spengono a 50.000 piedi, non c'è niente che io possa fare per riaccenderli. "
Mentre le fotocamere digitali sono facili da interfacciare con il computer di volo, ha affermato Verhage, richiedono anche un cablaggio innovativo che impedisce alla fotocamera di spegnersi. Ha detto che finora, le sue foto migliori sono venute dalle macchine da presa.
Verhage sta scrivendo un e-book che spiega come costruire, lanciare e recuperare un veicolo spaziale vicino, ei primi 8 capitoli sono disponibili gratuitamente online. Al termine, l'e-book avrà 15 capitoli, per un totale di circa 800 pagine.
Parallax, la società che produce un microcontrollore sta sponsorizzando la pubblicazione dell'e-book.
Verhage insegna elettronica presso il Dehryl A. Dennis Professional Technical Center di Boise. Scrive una rubrica bimestrale sulle sue avventure con ARHAB per la rivista Nuts and Volts e condivide anche il suo entusiasmo per l'esplorazione dello spazio attraverso il programma NASA / JPL Solar System Ambassador.
Verhage ha affermato che il suo hobby comprende tutto ciò che gli interessa: GPS, microcontrollori ed esplorazione dello spazio, e incoraggia chiunque a provare l'emozione di inviare un veicolo spaziale a Near Space.
Di Nancy Atkinson
