La Columbia Scientific Balloon Facility ( CSBF ), fundada en 1961 y anteriormente conocida como National Scientific Balloon Facility ( NSBF ), es una instalación de la NASA encargada de proporcionar lanzamiento, seguimiento y control, coordinación del espacio aéreo, sistemas de telemetría y comando, y servicios de recuperación para globos no tripulados de gran altitud . Entre los clientes de la CSBF se incluyen centros de la NASA, universidades y grupos científicos de todo el mundo.
La CSBF tiene una triple misión:
La Balloon Facility fue establecida por Vincent E. Lally en el NCAR en Boulder, Colorado, en 1961 bajo los auspicios de la National Science Foundation . Se trasladó a Palestine , Texas, en 1963 y se designó como National Scientific Balloon Facility (NSBF) en enero de 1973.
En 1982, el patrocinio del NSBF fue transferido de la Fundación Nacional de Ciencias a la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) y el NSBF se convirtió en una entidad separada bajo la Corporación Universitaria para la Investigación Atmosférica (UCAR).
Desde octubre de 1987 hasta enero de 2015, el CSBF estuvo a cargo del Laboratorio de Ciencias Físicas bajo los auspicios de la Universidad Estatal de Nuevo México, ubicada en Las Cruces, Nuevo México. En febrero de 2015, la operación de la instalación se transfirió a la División de Servicios Técnicos de Orbital ATK . Su administración está a cargo de la Oficina del Programa de Globos de la Instalación de Vuelo Wallops del Centro de Vuelo Espacial Goddard .
Su ubicación en Texas colocó al NSBF en el medio del área donde los escombros del transbordador espacial Columbia cayeron a la Tierra el 1 de febrero de 2003. En febrero de 2006, el NSBF pasó a llamarse Columbia Scientific Balloon Facility en honor a la tripulación del STS-107 .
Los globos convencionales y de larga duración (LDB) de CSBF están hechos de una película de polietileno de 20 micrómetros de espesor y, cuando flotan, tienen un diámetro de hasta 140 metros (460 pies) y un volumen de hasta 1,12 millones de m3 ( 40 millones de pies cúbicos). Los globos están llenos de gas helio, pueden transportar cargas útiles de hasta 3.600 kilogramos (7.900 libras), volar a altitudes de hasta 42 kilómetros (26 millas) y pueden permanecer flotando durante más de 40 días.
Los globos no tienen diferencia de presión y están ventilados en la parte inferior. Al lanzarlos, solo están parcialmente inflados y, a medida que se elevan, la menor presión atmosférica hace que se inflen por completo.
La parte inferior del globo está unida a un paracaídas , que a su vez se une a la carga mediante cables de suspensión de acero. El vuelo finaliza con el disparo de un detonador explosivo que separa el paracaídas del globo. Al mismo tiempo, una cuerda de desgarro rasga la parte superior del globo. El globo se desinfla rápidamente y cae al suelo, para ser recuperado y desechado (los globos son de un solo uso). La carga desciende, suspendida por el paracaídas, y es recuperada por el personal de tierra.
Las cargas útiles convencionales suelen tener una duración de flotación a una altitud de más de 72 horas. Las cargas útiles de los globos de larga duración flotan durante más de 42 días. Se están desarrollando globos de duración ultralarga (ULDB) que pueden operar en flotación durante más de 100 días. El factor limitante es el ciclo diurno del sol, que sale y se pone. El calor durante el día hace que el globo se expanda y gane altitud, perdiendo así helio. La pérdida de calor durante la noche hace que el globo se hunda y se contraiga. Se lleva lastre para superar el efecto. Volar en una región polar durante la luz solar total permite variaciones de altitud más insignificantes.
Los globos ULDB o globos de superpresión (SPB) están sellados para evitar la pérdida de helio y tienen forma de calabaza a la altitud de vuelo. [1] El SPB TRAVALB-2 superó los vuelos anteriores en globo en la Antártida al permanecer en el aire durante 149 días, 3 horas y 58 minutos después del lanzamiento desde el sitio de globos de larga duración (LDB) de la NASA en el campamento LDB, estación McMurdo , Antártida. La operación fue apoyada por la Fundación Nacional de Ciencias y el Programa Antártico de los Estados Unidos . [2] Después del aborto del lanzamiento del Travalb-1, el Travalb-2 despegó el 29 de diciembre de 2019 para probar las predicciones de la trayectoria de los globos de la NASA en la Antártida y para estudiar las pérdidas de electrones de los cinturones de radiación de la Tierra. [3]
En un vuelo en globo participan tanto el CSBF como uno o más equipos científicos. El CSBF determina el lugar de lanzamiento en función de los objetivos científicos y proporciona instalaciones locales de preparación, uno o más globos, vehículos de lanzamiento y recuperación y personal para respaldar los aspectos logísticos de las actividades previas, posteriores al vuelo y del vuelo. Los equipos científicos envían una carga útil al lugar de lanzamiento y establecen una pequeña estación de campo para ensamblar su equipo, hacer los preparativos de último momento y gestionar el experimento durante el vuelo. La carga útil suele ser un instrumento grande o un grupo de instrumentos, además de computadoras a bordo, equipo de radiotelemetría y lastre.
Para lanzar un globo se requiere la combinación de vientos suaves en niveles bajos (para cumplir con las limitaciones de la técnica de lanzamiento dinámico CSBF) y vientos adecuados en niveles superiores (para que el globo permanezca dentro del alcance de telemetría de una estación terrestre y dentro de la región de vuelo permitida). La carga útil puede desplazarse hasta el área de lanzamiento varias veces antes de que las condiciones de la superficie y la atmósfera superior sean aceptables para el lanzamiento.
Durante el vuelo, los datos se transmiten a tierra para un rápido análisis y, por lo general, también se registran a bordo. Los científicos en tierra suelen controlar activamente la carga útil. Un telescopio astronómico, por ejemplo, puede orientarse en tiempo real hacia una variedad de fuentes para realizar observaciones o dejarse en modo de funcionamiento autónomo.
La CSBF lanza globos desde varios sitios en el mundo, según las necesidades del experimento que se lleva a cabo. Los sitios incluyen:
Desde 2017, el CSBF ha sido designado como Centro de Control de Respaldo (BCC) para el Centro de Control de Misión (MCC) de la Estación Espacial Internacional en Houston, Texas. Aproximadamente a 3 horas de Houston, el CSBF proporciona instalaciones que la NASA puede utilizar para el control a corto plazo de la ISS en caso de que se evacue el MCC. El BCC se activó temporalmente en agosto de 2020 mientras el Centro Espacial Johnson se preparaba para el huracán Laura . [4]
31°46′43″N 95°42′52″O / 31.77861°N 95.71444°W / 31.77861; -95.71444
