業餘人士的自製氣球升上大氣層

2020-12-26 青年參考

    升上36000米高空,用相機捕捉無數地球外層美景——任何人只要花點時間、金錢,再加上一股衝勁兒就可以做到了。 

    21歲的喬什·泰勒就讀於英國薩裡大學,據美國《天空與望遠鏡雜誌》近日報導,泰勒在去年10月放飛了一個自製的「空間氣球」,其中的搭載物是他和好友、同為21歲的愛德華·畢雪普一起在車庫裡做的。 

    這一計劃被他們命名為「泰勒製造高空氣球」,總共花了兩人約200英鎊。這一場物美價廉的DIY行動讓他們名聲在外,獲得了美國廣播公司、英國廣播公司等國際媒體的關注。

    英國高海拔協會的安東尼·史迪克,給了他們一隻重1600克的氣球皮。泰勒和畢雪普在上面搭載了用工業膠帶封住的聚苯乙烯盒子,盒子內壁用鋁箔覆面,裡面裝著兩臺相機、一個用來定位的GMS模塊、用來給相機保溫的暖寶寶,為了研究還裝上了一袋芥末和鳥食。

    畢竟它不是專業的科研用品,所以跟那些花俏的實驗室材料沒有緣分。本質上,這個自製高空氣球可以被看做是一堆塑料組合成的。

    兩臺相機中的一臺用2800張照片記錄了整個升空過程,而另一臺配有360度全景鏡頭的相機錄下了視頻。氣球著陸後——或者說是「著水」,它最後落進了海裡——泰勒把視頻上傳到了YouTube網站。

    其實,泰勒他們並不是第一批把氣球和搭載物成功送上大氣層,還拍攝記錄了全過程的人。事實上,就連泰勒本人都是受到了YouTube網站上視頻的啟發——2010年,一對美國父子把一隻iPhone送上了高空。

    那隻iPhone起到了GPS的作用,它記住自己的位置,於是在落地後被成功回收,整個過程被一臺相機拍攝下來。

    像這樣的氣球其實無法進入真正的太空,但它們往往可以達到地球的平流層,即我們生活其中的對流層的更上一層。

    「我覺得那很酷。」 泰勒說,「我看著它(美國父子的視頻),腦子裡想著:只花少得可憐的一點錢,而且不需要找大型科技公司幫忙,這真的很棒……我受到鼓舞,立馬著手搞我自己的項目。」 

    泰勒經過了10個月的準備期,詳細記錄自己一點一滴的進展,把它們發表在自己的博客JoshingTalk中。隨著「發射日期」逐漸靠近,泰勒的讀者也越來越多。作為一個對媒體而不是科學研究感興趣的人,泰勒覺得所有努力都獲得了回報。 

    「為了這個項目,我惡補了大量科學知識。」他說,「(我學到)氦氣如何在外層大氣中因壓力使氣球膨脹,(在低壓環境中)什麼樣的材料能繼續工作,等等……我愛這些實踐。」 

    英國劍橋大學的太空飛行俱樂部也和泰勒合作了一把。俱樂部負責以氣球的質量、內部氣體密度為基礎,用多種方式計算來預測氣球降落地點,以及「氣球破裂機率」。 

    泰勒與搭檔選擇氦氣來填充氣球,因為氦氣不易燃,密度也僅有0.18kg/m3,不到海平面室溫下空氣密度的五分之一。氦氣簡直是高空氣球的最優選擇,美國國家航空航天局的探測氣球也使用它。 

    高空氣球和真正專業的大型科研氣球不同,主要流行在業餘愛好者之間,在他們的後院、車庫裡出沒。高空氣球壽命短暫,只有幾小時的有效使用時間,而專業的科研氣球能在高空中滯留數天甚至數周,收集大量研究數據。 

    但是任何一種氣球都面臨同一個問題——它們無法控制自身的上升,飛啊飛啊,直到無可避免地爆裂。因為在氣球上升過程中,周圍大氣會變薄,氣球表面承受的壓力也就不斷降低。氣球內外的壓力逐漸不平衡,氦氣便令氣球越脹越大。泰勒的氣球最初直徑是1.5米,爆裂前可能膨脹到直徑7.6米。這時,氣球表面就再也撐不住了。 

    美國國家航空航天局的「氣球SAT探測計劃」中,有一項就是展示相關的基礎物理知識,提供視頻和照片,讓任何感興趣的人都找得到學習平臺。而泰勒和搭檔已經證明,只要有好奇心和毅力,就能達到令人矚目的「高度」,而學位並不是非有不可的。 

    雖然,泰勒的氣球已經像其他做過貢獻的氣球一樣,變成了碎片,但泰勒計劃在今年年中再放飛一隻——依舊是價格低廉的DIY風格。

相關焦點

  • 氣球解謎遊戲《氣球飄升》雙平臺上架
    《氣球飄升 Rise of Balloons》是一款以工業時代為背景的解謎遊戲。在一座被絕望統治的城市裡,你手中的紅氣球就是這座城市人民唯一的希望。而你作為一個積極富有夢想的少年,將解決許多謎題,並且將你的快樂分享給其他朋友。
  • 自製熱氣球遨遊藍天,實現飛行夢
    而人類最先的夢想就是能像小鳥一樣飛在天空中遨遊天際,然後人類想了很多的辦法來實現飛翔,一次次的實驗,一次次的失敗,最先在中國有個人把椅子上裝上火藥桶,自己坐在上面,然後叫人點燃火藥,想進行飛天,依靠火藥的推力產生動力實現飛天的願望,結果卻犧牲了,在現在我們看來他是多麼的愚蠢,竟然想靠這樣進行飛天,結果卻搭上了自己的生命,可是大家不知道的是每有像他這種為探索天空
  • 美12歲女孩自製高空氣球 將玩具小貓送上近太空
    勞倫·羅哈斯製作的載貓火箭已經升空資料圖  據《科學美國人》2月4日報導,美國12歲女孩勞倫·羅哈斯是個「Hello Kitty」迷,近日她發揮創意,用自製的簡單氣象氣球將從東京買的"Hello Kitty"玩具送上近太空,讓它完成了一次太空旅行。
  • 鄂州市關於加強升放氣球活動管理的通告
    為加強對升放氣球活動的管理,保障航空飛行和人民生命財產安全,根據《通用航空飛行管制條例》和《升放氣球管理辦法》相關規定,結合我市實際,現就有關問題通告如下:一、凡在我市境內從事升放系留氣球的單位,必須依法取得
  • 生日創意禮物 20元手工自製照片氣球
    生日創意禮物 20元手工自製照片氣球        具體製作步驟如下。在微信小程序中搜索「小白智慧列印」,進入後選擇「趣味列印>趣味氣球」。這裡就是個性照片氣球的教程啦!        製作過程也很簡單,選擇「購買耗材」,花19.8元買上三組照片氣球專用的列印紙。準備幾張生日主角的照片,點擊「開始製作」,將照片導入模板、調整位置並選擇自己喜歡的邊框。
  • 在沒有大氣的衛星軌道上吹氣球,會立即爆裂嗎?
    不過美蘇在這方面也進行了改進,讓氣球彈頭也發射出一定的紅外輻射:外圍再拋灑大量的金屬條幹擾, 這樣從幾千公裡外通過戰略預警雷達和紅外預警衛星,想快速識彆氣球假彈頭就更不容易了。只有等到彈道末端,彈頭開始俯衝再入大氣層時,氣球彈頭才會最終燒毀。只留下真彈頭和外形與重量基本相同的假彈頭一起衝入大氣層。此時距離最終引爆只剩下十幾秒,因此末端攔截就等於是豪賭一場。
  • 李梓豪:把氣球從街頭玩上了央視春晚
    對,他的夢想和事業就是玩氣球,不少人都在街頭看到過用一根根細長的氣球做成各種動物造型的表演,也許你認為這只是閒暇時消磨時光的小把戲,但李梓豪把「玩氣球」當作自己的終身事業。  1990年出生的李梓豪是平頂山人,他是家中獨子。2009年從平頂山藝校畢業後,李梓豪進入新疆軍團戰士業餘演出隊。
  • 科技:木星大氣層中的漩渦雲彩
    導語:美國國家航空航天局朱諾太空船的新視圖令人著迷,在木星的大氣層中捕獲了彩色的漩渦雲彩。6月1日 太空飛行器最接近天然氣巨頭後不久,Juno的JunoCam儀器拍攝了木星南極上方旋轉雲層的照片。「這個動畫代表''可行性測試',」Eichstdt是行星協會的成員,他在數學家工作並在業餘時間處理Juno圖像。他在一份聲明中說。「在這項初步工作的基礎上,我們可以添加更多變量,讓我們對木星的大氣層進行更詳細的描述和理解。」 使用新的JunoCam圖像,兩位公民科學家能夠模擬氣體巨人大氣層中的微妙運動,並推斷雲的旋轉演變。
  • 難以置信的時刻:著名魔術師升上7千米高空,僅僅抓著52隻氣球
    周三,著名魔術師大衛布萊恩在亞利桑那沙漠上緩緩升起,既不是坐飛機,也不是坐火箭,而是僅憑手中的52個氦氣球。當他達到2萬3千英尺(約7000米)的高度後,跳傘著陸。這場特技表演超過了最初預計的18000英尺(約5500米)高度。在升到一半時,布萊恩甚至都沒有戴上降落傘。當這位著名魔術師升到23000英尺(約7000米)高度時,他拉了一根繩子,打開了降落傘,緩緩落地。
  • STEAM教室 | 陪孩子一起自製肺模型、簡易潛水艇、氣球魔術與...
    STEAM教室 | 陪孩子一起自製肺模型、簡易潛水艇、氣球魔術與伯努利原理、無土栽培、自動虹吸管 2020-12-04 15:02 來源:澎湃新聞·澎湃號·湃客
  • 魔術師用52氣球升7500米高空 隨後跳傘著陸
    當地時間9月2日,在美國亞利桑那州小鎮佩奇,魔術師大衛·布萊恩(David Blaine)抓住52個氦氣球升至24900英尺的空中,腰間系有安全繩,升至8000英尺(約2438米)高空,大衛·布萊恩開始綁好降落傘。
  • 如何提高探空乳膠氣球的升空高度!
    [還有一類是非膨脹型氣球],餘有幸在1987年11月20日在廣州舉辦的笫六屆全國運動會上,全程十五天參與氣球施放,系留及維護工作,上萬個大小氣球沒有出現一個爆炸事故,[當時充的是氫氣,凌晨二時隔離警戒操作,]圓滿地完成國家和組委會下達的任務。[國家領導人及國際奧委會主席薩蘭馬奇也出席了開幕式]我們國營笫十一橡膠廠以總工吳釗亮,工會主席張廣南為領隊的氣球施放團隊,事後受到廣州市委通報表彰。
  • 圖解英國攝影師熱氣球拍攝太空裝置
    據《每日郵報》報導,英國一名男子使用普通數位相機和一個氦氣球拍攝出了超凡脫俗的地球太空圖片,令美國宇航局也嘆為觀止。  他將他自製的奇妙裝置從家裡後花園升上地球上空35公裡的地方,然後拍攝。   這個奇妙裝置是這樣的:先將相機放在絕緣罐中,再配置無線電發射機,然後把上述全部裝在聚苯乙烯盒中,最後把盒子綑紮在氦氣球上。這樣他就能準確了解升空進展,並且在其通過降落傘落回地面時能夠找到它。
  • .| 陪孩子一起自製肺模型、簡易潛水艇、氣球魔術與伯努利原理...
    今天周五,小編推薦五個小實驗,它們分別是自製肺模型、簡易潛水艇、氣球魔術、自動虹吸管、無土栽培,這些實驗很方便家長周末假期帶著孩子一起來製作、學習和體驗,超級簡單,既能增進親子感情,又可以培養孩子科學探索的興趣,還很便宜,何樂而不為呢?
  • 天空中的藍色氣球,卡地亞Ballon Bleu de Cartier
    不像其他經典系列動輒有上百年歷史,卡地亞CARTIER的藍氣球依然成為許多人心目中的唯一心頭好, 2020年再推新作,集合所有傳統元素,穿上蔚藍色外衣,化為天際邊最美的一顆藍氣球。想想過去,藍色面盤的藍氣球,似乎大都出現在較高端複雜的型號當中,2018年曾推出一隻不鏽鋼材質的藍面款成為入門級佳選,2020年卡地亞延續此脈絡,再推出這款藍面藍氣球,採用18K玫瑰金材質,更添奢華感。1847 MC自動機芯。1847 MC的推出實質上有相當戰略意義,擔負起卡地亞自製機芯量產和普及上的作用,拓展品牌自製版圖。
  • 坐著氣球去太空:一場被喚醒的200多歲復古旅行
    幾年之後,我們就能乘坐氦氣球,飛抵大氣層的邊緣。這些緩慢而平穩的飛行器,將以一種古老而浪漫的方式,把我們帶到一個之前只停留在想像中的高度,與大航海時代的先輩一樣去探索未知的世界。坐著一個96米高的氦氣球,飛向距離地面36000米的天空邊緣,喝著下午茶,吃著點心,透過四扇全景玻璃窗等待日落。
  • 系外行星大氣層中氦氣是如何逸出的?
    在這幅藝術家創作的印象畫中,系外行星HAT-P-11b伸展廣闊的含氦大氣層正被其宿主恆星——一顆比太陽體積小、但更活躍的橙色矮星——的輻射物質所吹散。雖然氦在地球上是稀有元素,但是在宇宙中卻無處不在——它在宇宙中的存量僅次於氫,是構成恆星和氣態巨行星的主要成分。
  • 告五人搭熱氣球升上高空 嚇到腿軟 死抓欄杆不放
    記者翁子涵/臺北報導甫入圍今年金曲最佳新人獎的告五人,日前受邀擔任臺東熱氣球閉幕光雕音樂晚會表演嘉賓,現場演唱獲選為閉幕晚會的主題曲《新世界》,更嗨唱《披星戴月的想你》、《愛在夏天》等歌,他們也首度乘坐熱氣球,3人又緊張又興奮,升到空中約762
  • 氣球還在用嘴吹?塑料瓶上戳兩個洞秒變打氣筒!
    氣球呢是很多人喜歡的一種小物件,可以用來把玩,也可以在節日裡用來裝飾搞搞氣氛。很多人呢在沒有打氣筒的時候都是用嘴吹氣球的,很不方便,吹的多了還容易累的腮幫子疼。所以今天就教大家如何自製一個簡易氣球打氣筒。
  • 吳寧二校:氣球帶夢想高飛 感動與特色並存
    9月9日早上,稚嫩可愛的童聲在吳寧二校的主席臺上響起,「七彩童年,放飛夢想——2015秋季開學典禮暨一年級入門儀式」正式拉開了帷幕。一年級的小朋友在充滿朝氣的音樂聲中,穿過兩邊手持氣球和夢想卡的「夢想之路」,開啟了自己小學六年的夢想之旅。小朋友們在各自班主任的帶領下興致勃勃地走到操場列隊,聆聽校長樓美剛的教誨。