Il programma Scientific Balloon della NASA sta dando il via a un ambizioso programma di 18 voli nel 2021 con la loro campagna primaverile da Fort Sumner, Nuovo Messico, la prima grande campagna di volo del programma dall'inizio della pandemia di COVID-19.

Per questa prima campagna del 2021, il team sta supportando una moltitudine di missioni dimostrative scientifiche e tecnologiche con sei voli in mongolfiera programmati da fine aprile a metà giugno.

"Abbiamo un programma fitto per il 2021 mentre lavoriamo per lanciare missioni scientifiche e tecnologiche rinviate a causa della pandemia insieme ad altre missioni pianificate, " ha detto Debbie Fairbrother, Capo del programma scientifico di mongolfiere presso il Wallops Flight Facility della NASA in Virginia. "Il nostro team ha lavorato molto duramente per addestrarsi e prepararsi a questa ondata di operazioni di volo, e siamo tutti entusiasti di tornare al volo".

Una delle missioni, previsto per il volo nel mese di giugno, è il secondo volo dimostrativo del Balloon-Borne Cryogenic Telescope Testbed, o BOBCAT. Questa missione metterà alla prova le tecnologie per far volare un freddo telescopio osservatorio su un pallone ad altitudini vicine allo spazio. La sfida tecnica che la missione sta cercando di affrontare è raffreddare gli specchi del telescopio usando il criogeno all'interno di un dewar, un grande recipiente che può contenere liquidi a basse temperature. Iniziando il raffreddamento all'altitudine di galleggiamento del pallone di 120, 000 piedi, il team può utilizzare materiale più leggero nel design del dewar per garantire che il peso complessivo del telescopio all'interno del dewar non superi la capacità di sollevamento del pallone.

Nel 2019, la missione BOBCAT-1 ha testato con successo il trasferimento di criogeno in un dewar mentre si trovava ad altitudini di galleggiamento del pallone. Per questo secondo volo, il team spera di ripetere con successo il trasferimento criogeno in un dewar ancora più leggero con pareti sottili come una lattina di soda.

BOBCAT è una dimostrazione tecnologica sviluppata dal Dr. Alan J. Kogut del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland. Kogut e il suo team hanno in programma di sviluppare una serie di esperimenti per voli in mongolfiera utilizzando telescopi osservatori freddi che migliorerebbero radicalmente la sensibilità della prossima generazione di osservazioni nel lontano infrarosso, che è una lunghezza d'onda comunemente usata per studiare i buchi neri, nebulose e la formazione di nuovi sistemi solari.

Insieme a BOBCAT, altre missioni per la campagna di Spring Fort Sumner includono:

• Dimostrazione tecnica della Columbia Balloon Scientific Facility:volo dimostrativo per convalidare una zavorra al tramonto.
• The Balloon-Borne Chirpsounder (BBC):un volo dimostrativo che testa una nuova tecnologia per misurare la concentrazione di ioni nella ionosfera.
• All Sky Heliospheric Imager (ASHI):una telecamera all-sky che verrà installata sulla parte superiore del pallone per fornire una visione completa del cielo sopra il pallone di notte per visualizzare le strutture eliosferiche. La missione spera di essere lanciata in futuro a bordo di un veicolo spaziale più grande.
• Primordial Inflation Polarization Explorer (PIPER):Telescopi gemelli raffreddati quasi allo zero assoluto che misurano la polarizzazione del fondo cosmico a microonde alla ricerca delle onde gravitazionali primordiali create durante un periodo inflazionistico del primo universo. Questo sarà il terzo volo della missione.
• Modulo sperimentale per la progettazione iterativa del sottosistema satellitare V. 2 (EMIDSS):convalida della tecnologia e dimostratore scientifico per lo sviluppo di strumentazione e comunicazioni per aiutare con le indagini sui cambiamenti climatici in Messico e schemi di carico utile per le future missioni satellitari. Questa missione supporta il Centro di sviluppo aerospaziale e l'Istituto di scienza e tecnologia applicata dell'Università nazionale autonoma del Messico.

Per seguire le missioni della campagna primaverile di Fort Sumner 2021, visitare il sito Web della Columbia Scientific Balloon Facility della NASA per aggiornamenti in tempo reale dell'altitudine di un pallone e della posizione GPS durante il volo.

La maggior parte di queste missioni volerà su mezzi pesanti della NASA, palloni scientifici a pressione zero, alcuni dei quali possono essere grandi quanto uno stadio di calcio quando sono completamente gonfiati (la BBC volerà su un pallone più piccolo). Questi palloncini hanno condotti aperti che pendono dai lati per consentire la fuoriuscita del gas, e per evitare che la pressione all'interno del pallone si accumuli durante l'espansione del gas quando il pallone si alza sopra la superficie terrestre. La durata di questo tipo di pallone è limitata a causa della perdita di gas, principalmente a causa del ciclo giorno/notte del pallone.

I palloni scientifici della NASA offrono a basso costo, accesso ravvicinato per carichi sospesi fino a 8, 000 sterline per condurre test di dimostrazione tecnologica e indagini scientifiche in campi come l'astrofisica, eliofisica, e ricerca atmosferica. A seconda degli scopi e degli obiettivi di una missione specifica, le durate dei voli in mongolfiera possono variare da ore a più giorni o settimane per test a lungo termine e raccolta dati.

La Wallops Flight Facility della NASA gestisce il programma scientifico di mongolfiere dell'agenzia con una media di 10-15 voli ogni anno dai siti di lancio in tutto il mondo per la divisione astrofisica della direzione della missione scientifica della NASA. Perato, che gestisce la Columbia Scientific Balloon Facility (CSBF) della NASA in Palestina, Texas, fornisce la pianificazione della missione, servizi di ingegneria e operazioni sul campo per il programma scientifico di mongolfiere della NASA. CSBF ha lanciato più di 1, 700 palloni scientifici in oltre 35 anni di attività. Raven Aerostar fornisce la fabbricazione dei palloni stratosferici della NASA.